【正文】 油泄漏試驗 、 爐膛吹掃 運行中 油燃燒器管理 、 煤燃燒器管理 危險狀況 主燃料跳閘 、 油燃料跳閘 主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析 54 主燃料跳閘 （ MFT） 的功能實 現(xiàn) 邏 輯 處 理 單 元輸入卡件 輸出卡件 檢 測 信 號D C S 實 現(xiàn)相 關(guān) 設(shè) 備 停 運 信 號燃 料 相 關(guān)就 地 設(shè) 備相 關(guān) 設(shè) 備跳 閘 信 號M F T 跳 閘 指 令 1M F T 跳 閘 指 令 2M F T 跳 閘 指 令 3D C S 輸 出繼 電 器 組M F T 跳 閘繼 電 器 組緊 急 跳 閘按 鈕“ 軟 ” 方 式“ 硬 ” 方 式J 0 1 1 , 2S B 1 S B 2手 動 跳 閘 按 鈕K+跳閘繼電器組D C S 輸 出 繼 電 器 組1 1 0 V D C獨立直流電源J 0 1 3 , 4 J 0 3 1 , 2J 0 2 1 , 2J 0 2 3 , 4J 0 3 3 , 4帶電動作 MFT硬跳閘回路 MFT原理 失 電動作 MFT硬跳閘回路 K+1 1 0 V D C獨立直流電源手 動 跳 閘 按 鈕 D C S 輸 出 繼 電 器 組S B 1S B 2J 0 1 3 , 4J 0 3 1 , 2跳閘繼電器組J 0 1 1 , 2J 0 2 1 , 2J 0 2 3 , 4J 0 3 3 , 4主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析 55 兩種動作方式硬跳閘回路結(jié)構(gòu)對比 帶電 動作 失 電動作 手動按鈕 觸點 串 并聯(lián) 觸點 并 串聯(lián) DCS輸出繼電器組 常開型繼電器三取二 常 閉型繼電器三取二 跳閘繼電器 SIMTT KDNB 型繼電器 SIMTT D8ULB型作 繼電器 S B 1 1 , 2S B 1 3 , 4S B 2 1 , 2S B 2 3 , 4按 鈕 1按 鈕 2S B 1 1 , 2S B 1 3 , 4按 鈕 1S B 2 1 , 2S B 2 3 , 4按 鈕 2J 0 1 1 , 2J 0 1 3 , 4 J 0 3 1 , 2J 0 2 1 , 2J 0 2 3 , 4J 0 3 3 , 4J 0 1 1 , 2 J 0 1 3 , 4J 0 2 1 , 2J 0 2 3 , 4J 0 3 1 , 2 J 0 3 3 , 412置位端線圈轉(zhuǎn) 換 觸 點3 4 5 61 1 1 3 1 2 1 4 7 9 8 1 0L6 5 4 31 0 8 9 7 1 4 1 2 1 3 1 1R復(fù)位端21線圈轉(zhuǎn) 換 觸 點KK3 4 5 61 1 1 3 1 2 1 4 7 9 8 1 0L6 5 4 31 0 8 9 7 1 4 1 2 1 3R1 112橋 式整 流 器線圈轉(zhuǎn) 換 觸 點K主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析 56 MFT硬 跳閘回路的失效模式、影響及診斷分析（ FMEDA） 帶電動作 MFT硬跳閘回路的失效率分類 名稱 各失效模式下的失效率 λ ( ) 冗余結(jié)構(gòu) β1 β2 SU SD DU DD 電源單元 0 0 4477 12 1oo2 手動跳閘按鈕 4 0 40 0 2oo2 按鈕常開觸點 1 0 20 0 正邏輯串 并聯(lián) DCS輸出繼電器 8 0 1 0 2oo3 SIMTT KDNB型繼電器 77 0 101 0 1oo1 OMRON帶電跳繼電器 44 0 69 0 1oo1 9110 h??失 電動作 MFT硬跳閘回路的失效率分類 名稱 各失效模式下的失效率 λ ( ) 冗余結(jié)構(gòu) β1 β2 SU SD DU DD 電源單元 4477 12 0 0 1oo2 手動跳閘按鈕 11 0 33 0 2oo2 按鈕常閉觸點 20 0 1 0 負(fù)邏輯并 串聯(lián) DCS輸出繼電器 8 0 1 0 2oo3 SIMTT D8ULB型繼電器 30 0 72 0 1oo1 OMRON失電跳繼電器 62 0 51 0 1oo1 9110 h??主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析 57 MFT硬 跳閘回路的故障樹分析 帶 電 動 作 M F T 硬 跳 閘 回 路危 險 失 效獨 立 直 流 電 源危 險 失 效直 流電 源 1跳 閘繼 電 器 組危 險 失 效手 動跳 閘 按 鈕危 險 失 效D C S 輸 出 繼 電 器 組危 險 失 效繼 電 器 2繼 電 器 1 繼 電 器 32 o o 31 o o 2直 流電 源 2帶 電 動 作 M F T 硬 跳 閘 回 路安 全 失 效手 動跳 閘 按 鈕安 全 失 效D C S 輸 出 繼 電 器 組安 全 失 效繼 電 器 2繼 電 器 1 繼 電 器 32 o o 3跳 閘繼 電 器 組安 全 失 效帶電動作 MFT硬跳閘回路故障樹 跳閘方式 名稱 要求時失效 概率 PFD 安全失效 概率 PFS 帶電動作 電源單元 0 手動跳閘按鈕 按鈕常開觸點 DCS輸出繼電器 SIMTT KDNB型繼電器 OMRON繼電器 MFT跳閘回路 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10 5??主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析 58 失 電 動 作 M F T 硬 跳 閘 回 路危 險 失 效跳 閘繼 電 器 組危 險 失 效手 動跳 閘 按 鈕危 險 失 效D C S 輸 出 繼 電 器 組危 險 失 效繼 電 器 2繼 電 器 1 繼 電 器 32 o o 3失 電 動 作 M F T 硬 跳 閘 回 路安 全 失 效獨 立 直 流 電 源安 全 失 效直 流電 源 1跳 閘繼 電 器 組安 全 失 效手 動跳 閘 按 鈕安 全 失 效D C S 輸 出 繼 電 器組 安 全 失 效繼 電 器 2繼 電 器 1繼 電 器 32 o o 31 o o 2直 流電 源 2失電動作 MFT硬跳閘回路故障樹 跳閘方式 名稱 要求時失效 概率 PFD 安全失效 概率 PFS 失 電動 作 電源單元 0 手動跳閘按鈕 按鈕常開觸點 DCS輸出繼電器 SIMTT U8ULB型繼電器 OMRON繼電器 MFT跳閘回路 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10??主燃料跳閘的功能安全評估 59 SIS的組成 A1A2D P U 1 2 / 1 3 / 1 4 中A I 模 件F T1F T2磨 煤 機A / B / C 一 次風(fēng) 流 量 1 , 2D P U1 2 / 1 3/ 1 4B1B2F T1F T2磨 煤 機D / E / F 一 次風(fēng) 流 量 1 , 2通 信系 統(tǒng)一 次 風(fēng) 流 量A1A2左 / 右 側(cè) 二次 風(fēng) 流 量1 , 2 , 3A I 模 件F T1F T2A3F T3D P U1 0B5E2F2D O 模 件爐 膛 風(fēng) 量 3 0 % 信號 1 . 2 . 3B5C3D I 模 件D1硬 跳閘 回路跳 閘繼 電器 組電 氣開 關(guān) 柜6 臺 磨 煤 機6 臺 給 煤 機2 臺 一 次 風(fēng) 機過 熱 器 、 再 熱 器 相 關(guān) 電 動 門燃 油 進 油 、 回 油 快 關(guān) 閥各 磨 煤 機 分 離 器 出 口 風(fēng) 粉 關(guān) 斷 門各 油 角 閥D P U1B4C4C5D O 模 件爐 膛 風(fēng) 量 3 0 % 信號 1 . 2 . 3爐膛風(fēng)量 30%信號生成 爐膛風(fēng)量 30%MFT的信號流圖 主燃料跳閘的功能安全評估 60 風(fēng)量小觸發(fā) MFT的 SIS組成 SIF 傳感器部分 邏輯部分 執(zhí)行機構(gòu) 風(fēng)量小觸發(fā)MFT 測量左側(cè)二次風(fēng)流量的 3臺差壓變送器 （ 2oo3） ， 測量 右側(cè)二次風(fēng)流量的 3臺差壓變送器 （ 2oo3） ， 測量 6臺磨煤機入口一次風(fēng)流量的 12臺差壓變送器 （ 分6組 ， 1oo2） DPU1， DPU10， DPU12，DPU13， DPU14； DPU10中的 AI模件 A AA3（ 2oo3）， DO模件 BE F2（ 2oo3）； DPU12/13/14中的 AI模件 AA2（ 1oo2）， B B2（ 1oo2）； DPU1中的 DI模件 B CD1（ 2oo3）， DO模件 BC C5（ 2oo3）。 硬跳閘回路 ， 采用失電動作方式； 電氣開關(guān)柜； 6臺磨煤機 、 6臺給煤機 、 2臺一次風(fēng)機 、 2臺給水泵； 過熱器 、 再熱器減溫水相關(guān)電動門共 10個； 燃油進油快關(guān)閥 、 燃油回油快關(guān)閥 、 燃油泄漏試驗閥； 6磨煤機各分離器出口風(fēng)粉關(guān)斷門共 24個；各油角閥共32個 。 主燃料跳閘的功能安全評估 61 SIL的確定 爐 膛 風(fēng) 量 3 0 %觸 發(fā) M F T 危 險 失 效傳 感 器 失 效二 次 風(fēng)F T一 次 風(fēng)F T邏 輯 處 理 器失 效輸 入模 塊輸 出模 塊D P U模 塊硬 跳 閘 回 路 失 效執(zhí) 行 器失 效電 動 機閥 門跳 閘 繼 電 器 組失 效第 一 層繼 電 器第 二 層繼 電 器通 信 系統(tǒng)部件 β1 β2 二次風(fēng) FT（ 2oo3） 0 593 1886 172 一次風(fēng) FT（ 1oo2） 0 593 1886 172 AI模件 (1oo2) 31 45 20 6 AI模件 (2oo3) 31 45 20 6 DO模件（ 2oo3） 16 12 17 3 DI模件（ 2oo3） 23 16 36 15 DPU 1091 694 1251 4 通信系統(tǒng) 175 75 158 92 第一層跳閘繼電器 21 93 10 40 第二層跳閘繼電器 6 6 10 11 截止閥 0 201 144 224 電動執(zhí)行器 461 905 2510 388 SD? SU? DD? DU? avgPFD 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10??主燃料跳閘的功能安全評估 62 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10??整改措施包括： （ 1）執(zhí)行機構(gòu)部分采用冗余配置； （ 2）縮短執(zhí)行機構(gòu)部分的功能測試周期； 對原有閥門、電動執(zhí)行器、跳閘繼電器組均采用雙重冗余，構(gòu)成二取一邏輯， 共因失效因子 β1取 。功能測試周期縮短為 ，重新計算執(zhí)行器的要求時失效概率 動作方式 傳感器 邏輯控制器 執(zhí)行機構(gòu) SIF 帶 電動作 失電動作 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10?? 10??截止閥 電動執(zhí)行器 跳閘 繼電器 組 執(zhí)行機構(gòu) SIF 帶電動作 失電動作 目錄 1. 課題背景及研究現(xiàn)狀 2. 安全儀表 系統(tǒng)的可靠性 與安全性評估 3. 火電廠鍋爐運行過程的危險及風(fēng)險分析 4. 鍋爐爐膛爆炸的保護層分析 5. 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能安全評估 6. 總結(jié) 與展望 63 總結(jié) 與展望 64 本文以 FSSS為研究對象，運用功能安全理論，按照安全生命