一种锅炉MFT保护系统及其方法

摘要

本发明涉及一种锅炉MFT保护系统及其方法，该系统包括信号接收单元、信号复位单元、信号输出单元和信号监视单元，信号接收单元由三路输入继电器回路并联组成，每一输入继电器回路由两个MFT条件动作继电器常闭节点和一个中间输出继电器串联组成，在正常无MFT动作条件时，两个MFT条件动作继电器的节点均为断开状态，中间输出继电器为失电状态、不动作；当FSSS输出MFT保护动作指令时，两个MFT条件动作继电器的节点均为导通状态，中间输出继电器为得电状态、动作；信号监视单元用于监测中间输出继电器的状态是否发生故障。与现有技术相比，本发明能够有效解决继电器回路错误输出、MFT继电器拒动的问题，同时能够及时可靠发现中间输出继电器是否发生故障。

说明书

技术领域

本发明涉及火力发电锅炉保护控制技术领域，尤其是涉及一种锅炉MFT保护系统及其方法。

背景技术

在火力发电厂中，锅炉炉膛安全监控系统(Furnace Safety SupervisionSystem，简称FSSS)是锅炉以及机组安全运行的重要保障。FSSS逻辑需要监视不同的主燃料跳闸(Main FUEL TRIP，简称MFT)条件，如果任何一个条件成立，FSSS逻辑就会触发MFT继电器回路动作。由于所有MFT条件都可能造成设备及人身的严重伤害，因此一旦某个MFT条件成立后，FSSS会立即停掉所有的燃烧器及制粉设备，直至该MFT条件消失且油泄漏试验完成，锅炉吹扫结束后MFT跳闸才允许复位。但在实际使用过程中，往往会发生MFT本身继电器故障触发误动，或者MFT条件存在而MFT继电器拒动的情况。

传统的MFT保护系统如图1所示，包括：

(1)信号接收单元：由三路继电器回路组成，每一回路由一个输入继电器(MFT条件动作继电器)常开节点和一个中间输出继电器(R继电器)串联而成，正常(无MFT动作条件时)的情况下，MFT条件动作继电器未得电，节点处于断开状态，输出继电器R为失电状态，输出继电器R未动作；当FSSS系统发出MFT条件动作指令后，MFT条件动作继电器得电，节点处于导通状态，输出继电器R为得电状态，输出继电器R动作。

(2)信号复位单元：由MFT复位开关常闭节点和R继电器的辅助触点及R继电器组成，当信号接收回路的输入继电器(MFT条件动作继电器)常开节点闭合时，信号复位单元的MFT复位开关常闭节点和R继电器的辅助触点及R继电器组成自闭锁回路；当信号接收回路的输入继电器(MFT条件动作继电器)节点断开时，该闭锁回路仍然保持输出，当MFT复位开关节点断开时，自闭锁回路断开，R继电器不再输出。

(3)信号输出单元：为继电器扩展单元，R1、R2、R3中任意两个及以上继电器动作时，R21、R22、R23、R24等继电器动作，输出给锅炉系统设备和其他系统的相关设备。

上述传统的MFT保护系统中，当MFT动作1继电器或触点故障时，R1可能动作，如果此时R2或R3继电器之中有一个故障，继电器回路可能错误输出；

当FSSS系统失电时，锅炉系统需要MFT动作，跳闸锅炉系统设备和其他系统的相关设备，但是该结构中FSSS失电后MFT动作1、2、3等3个继电器不会动作，造成MFT继电器回路不输出、出现拒动的情况。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种锅炉MFT保护系统及其方法，以解决继电器回路错误输出、MFT继电器拒动的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种锅炉MFT保护系统，包括信号接收单元、信号复位单元、信号输出单元和信号监视单元，所述信号接收单元由三路输入继电器回路并联组成，每一输入继电器回路由两个MFT条件动作继电器常闭节点和一个中间输出继电器串联组成，在正常无MFT动作条件时，两个MFT条件动作继电器的节点均为断开状态，中间输出继电器为失电状态、中间输出继电器不动作；

当FSSS输出MFT保护动作指令时，两个MFT条件动作继电器的节点均为导通状态，中间输出继电器为得电状态、中间输出继电器动作；

所述信号监视单元用于监测中间输出继电器的状态是否发生故障。

进一步地，所述信号复位单元由MFT复位开关常闭节点、中间输出继电器的辅助触点以及对应的中间输出继电器串联组成，当信号接收单元的MFT条件动作继电器节点闭合时，信号复位单元的MFT复位开关常闭节点和中间输出继电器的辅助触点以及对应的中间输出继电器组成自闭锁回路；

当信号接收单元的MFT条件动作继电器节点断开时，自闭锁回路仍然保持输出，当MFT复位开关节点断开时，自闭锁回路断开，中间输出继电器不再输出。

进一步地，所述信号输出单元由三路输出继电器回路并联组成，每一输出继电器回路由两个中间输出继电器串联组成，三路输出继电器回路共同连接至设备继电器回路，所述设备继电器回路由不同设备继电器并联组成，当任意两个以上中间输出继电器均动作时，则触发设备继电器动作。

进一步地，所述信号监视单元设置于DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)中。

一种锅炉MFT保护方法，包括以下步骤：

S1、信号接收单元从FSSS获取MFT保护动作指令，并根据MFT保护动作指令，改变输入继电器回路中两个MFT条件动作继电器以及中间输出继电器的工作状态；

S2、根据信号接收单元中MFT条件动作继电器的工作状态，信号复位单元相应改变中间输出继电器的工作状态；

S3、根据中间输出继电器的工作状态，信号输出单元相应改变设备继电器的工作状态；

S4、获取当前MFT条件，并结合中间输出继电器的工作状态，由信号监视单元实时监测中间输出继电器是否发生故障。

进一步地，所述步骤S1的具体过程为：正常无MFT动作条件时，FSSS不发出MFT条件动作指令，MFT条件动作继电器得电，节点处于断开状态，中间输出继电器为失电状态，中间输出继电器未动作；

当FSSS发出MFT条件动作指令后，MFT条件动作继电器失电，节点处于导通状态，中间输出继电器变为得电状态，中间输出继电器动作。

进一步地，所述步骤S2的具体过程为：当信号接收单元的MFT条件动作继电器节点闭合时，信号复位单元形成自闭锁回路；

当信号接收单元的MFT条件动作继电器节点断开后，自闭锁回路仍然保持输出，此时信号复位单元的MFT复位开关节点断开、自闭锁回路断开，中间输出继电器不再输出。

进一步地，所述步骤S3的具体过程为：当任意两个以上中间输出继电器均动作时，则信号输出单元的所有设备继电器均动作。

进一步地，所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41、信号监视单元对所有中间输出继电器的工作状态进行比较，若所有中间输出继电器的工作状态一致，则判断当前中间输出继电器均未发生故障，否则执行步骤S42；

S42、获取当前MFT条件，以确定中间输出继电器的理论工作状态，将所有中间输出继电器的工作状态依次与理论工作状态进行比较，若一致，则表明该中间输出继电器未发生故障，否则表明该中间输出继电器发生故障。

进一步地，所述步骤S42中确定中间输出继电器的理论工作状态的具体过程为：正常无MFT条件存在时，中间输出继电器的理论工作状态为断开；

存在MFT条件时，中间输出继电器的理论工作状态为导通。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、本发明在信号接收单元的每一输入继电器回路中设置两个串联的MFT条件动作继电器常闭节点，当MFT动作1继电器或触点故障时，由于串联了MFT动作2继电器，使得中间输出继电器不会动作，如果此时中间输出继电器之中有一个发生故障，输入继电器回路也不会错误输出，从而有效防止输入信号故障时，MFT保护装置误动；此外，当FSSS失电时，MFT动作1继电器和MFT动作2继电器节点导通，所有中间输出继电器均动作，使得MFT保护继电器回路正常输出，由此避免FSSS失电时发生MFT拒动的情况。

二、本发明通过设置信号监视单元，能够结合当前MFT条件对所有中间输出继电器的工作状态进行监测，能够及时可靠地监测出哪一个中间输出继电器发生了故障，进一步避免继电器回路发生错误输出现象。

附图说明

图1为传统锅炉MFT保护系统的结构示意图；

图2为本发明锅炉MFT保护系统的结构示意图；

图3为本发明的锅炉MFT保护方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图2所示，一种锅炉MFT保护系统，包括信号接收单元、信号复位单元、信号输出单元和信号监视单元，信号接收单元由三路输入继电器回路并联组成，每一输入继电器回路由两个MFT条件动作继电器常闭节点和一个中间输出继电器串联组成，在正常无MFT动作条件时，两个MFT条件动作继电器的节点均为断开状态，中间输出继电器为失电状态、中间输出继电器不动作；

当FSSS输出MFT保护动作指令时，两个MFT条件动作继电器的节点均为导通状态，中间输出继电器为得电状态、中间输出继电器动作。

信号复位单元由MFT复位开关常闭节点、中间输出继电器的辅助触点以及对应的中间输出继电器串联组成，当信号接收单元的MFT条件动作继电器节点闭合时，信号复位单元的MFT复位开关常闭节点和中间输出继电器的辅助触点以及对应的中间输出继电器组成自闭锁回路；

当信号接收单元的MFT条件动作继电器节点断开时，自闭锁回路仍然保持输出，当MFT复位开关节点断开时，自闭锁回路断开，中间输出继电器不再输出。

信号输出单元由三路输出继电器回路并联组成，每一输出继电器回路由两个中间输出继电器串联组成，三路输出继电器回路共同连接至设备继电器回路，设备继电器回路由不同设备继电器并联组成，当任意两个以上中间输出继电器均动作时，则触发设备继电器动作。

信号监视单元用于监测中间输出继电器的状态是否发生故障，本实施例中，信号监视单元设置于DCS中。

将上述锅炉MFT系统应用于实际，其具体的工作过程如图3所示，包括以下步骤：

S1、信号接收单元从FSSS获取MFT保护动作指令，并根据MFT保护动作指令，改变输入继电器回路中两个MFT条件动作继电器以及中间输出继电器的工作状态，具体的：

正常无MFT动作条件时，FSSS不发出MFT条件动作指令，MFT条件动作继电器得电，节点处于断开状态，中间输出继电器为失电状态，中间输出继电器未动作；

当FSSS发出MFT条件动作指令后，MFT条件动作继电器失电，节点处于导通状态，中间输出继电器变为得电状态，中间输出继电器动作；

S2、根据信号接收单元中MFT条件动作继电器的工作状态，信号复位单元相应改变中间输出继电器的工作状态，具体的：当信号接收单元的MFT条件动作继电器节点闭合时，信号复位单元形成自闭锁回路；

当信号接收单元的MFT条件动作继电器节点断开后，自闭锁回路仍然保持输出，此时信号复位单元的MFT复位开关节点断开、自闭锁回路断开，中间输出继电器不再输出；

S3、根据中间输出继电器的工作状态，信号输出单元相应改变设备继电器的工作状态，具体的：当任意两个以上中间输出继电器均动作时，则信号输出单元的所有设备继电器均动作；

S4、获取当前MFT条件，并结合中间输出继电器的工作状态，由信号监视单元实时监测中间输出继电器是否发生故障，具体的：

首先信号监视单元对所有中间输出继电器的工作状态进行比较，若所有中间输出继电器的工作状态一致，则判断当前中间输出继电器均未发生故障；

否则获取当前MFT条件，以确定中间输出继电器的理论工作状态：正常无MFT条件存在时，中间输出继电器的理论工作状态为断开；

存在MFT条件时，中间输出继电器的理论工作状态为导通；

之后将所有中间输出继电器的工作状态依次与理论工作状态进行比较，若一致，则表明该中间输出继电器未发生故障，否则表明该中间输出继电器发生故障。

图2中，MFT动作1～MFT动作6均为常闭节点MFT条件动作继电器，R1～R3均为中间输出继电器，R21～R24均为不同的设备继电器，其中，信号接收单元由三路继电器回路组成，每一回路由两个输入继电器(MFT条件动作继电器)常闭节点和一个中间输出继电器(R继电器)串联而成。正常(无MFT动作条件时)的情况下，两个MFT条件动作继电器的节点均为断开状态，输出继电器为失电状态，输出继电器未动作。当FSSS系统发出MFT保护动作指令后，两个MFT条件动作继电器的节点均为导通状态，输出继电器为得电状态，输出继电器R动作。

在信号复位单元中，由MFT复位开关常闭节点和R继电器的辅助触点及R继电器组成。当信号接收回路的输入继电器(MFT条件动作继电器)常开节点闭合时，信号复位单元的MFT复位开关常闭节点和R继电器的辅助触点及R继电器组成自闭锁回路；当信号接收回路的输入继电器(MFT条件动作继电器)节点断开时，该闭锁回路仍然保持输出，此时MFT复位开关节点断开时，自闭锁回路断开，R继电器不再输出。

信号输出单元为继电器扩展单元，R1、R2、R3中任意两个及以上继电器动作时，R21、R22、R23、R24等继电器动作，输出给锅炉系统和其他系统的相关设备。

信号监视单元是对R1、R2、R3的动作状态进行比较，正常情况下R1、R2、R3的状态应全部为断开状态，MFT条件动作继电器闭合时，R1、R2、R3的状态应全部为导通状态，如信号监视单元对R1、R2、R3状态进行比较，发现R1、R2、R3三个继电器的状态不一致时，即认为R1、R2、R3中有一个继电器的状态不对，同时与MFT条件是否满足进行比较，即可判断出R继电器中哪一个出了问题。

综上所述，本发明能够有效防止输入信号故障时，MFT保护装置误动：当MFT动作1继电器或触点故障时，由于串联了MFT动作2继电器，R1不会动作，如果此时R2或R3继电器之中有一个故障，继电器回路也不会错误输出；

能够防止FSSS系统失电时，MFT拒动：当FSSS失电时，MFT动作1继电器和MFT动作2继电器节点导通，R1继电器动作，同理R2、R3动作，MFT保护继电器回路正常输出；

能够对R1、R2、R3继电器的状态监测，及时发现继电器是否发生故障问题。