測孔或“合用”二次水位信號。這在國內(nèi)極為普遍。“合用”二次水位信號與現(xiàn)代分散控制系統(tǒng)（DCS）的“信息共享”不能混為一談。DCS對于信息的處理與應(yīng)用，是分等級的。DCS的精髓在于“危險(xiǎn)分散”。 “合用信號”卻將“危險(xiǎn)集中”， 不符合我國《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL5000 94》、《火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DNGJ16 89》，關(guān)于“保護(hù)用的接點(diǎn)信號應(yīng)取自專用的開關(guān)量儀表”，“強(qiáng)制性主燃料跳閘的檢查元件和線路，應(yīng)與其他控制監(jiān)視系統(tǒng)分開”的規(guī)定。汽包滿、缺水停爐保護(hù)屬保安系統(tǒng)，水位自動(dòng)調(diào)節(jié)屬過程控制系統(tǒng)。國際上一些有權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)對控制與保安系統(tǒng)的獨(dú)立性作出了明確的規(guī)定。“當(dāng)前，許多國際標(biāo)準(zhǔn)均要求控制系統(tǒng)與保安系統(tǒng)分開，即保證安全保護(hù)系統(tǒng)的獨(dú)立性。AICHE指出，在基本控制系統(tǒng)和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)之間應(yīng)在地理上和功能上分開；IECTC65WG10標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，受控設(shè)備的控制系統(tǒng)應(yīng)與安全相關(guān)系統(tǒng)及減小危險(xiǎn)的外部設(shè)施相分開和獨(dú)立；ISASP84標(biāo)準(zhǔn)也指出，用于控制系統(tǒng)的傳感器不應(yīng)用于安全系統(tǒng)。美國核工業(yè)系統(tǒng)有關(guān)規(guī)定也指出，安全系統(tǒng)應(yīng)考慮冗余，冗余系統(tǒng)應(yīng)相互獨(dú)立，并在地理上和功能上互相分開”

     從上述規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)可見，保安系統(tǒng)的獨(dú)立性比過程控制系統(tǒng)的獨(dú)立性更為重要。對于這兩個(gè)三重冗余系統(tǒng)來說，“地理上分開”原則的含義有兩層：

     （1） 系統(tǒng)內(nèi)部的三個(gè)信號應(yīng)從取樣端彼此獨(dú)立，即各有獨(dú)立的取樣點(diǎn)和取樣裝置。否則，可能因合用測孔管路堵塞或取樣裝置泄漏，使三重冗余系統(tǒng)失效。

     （2） 兩系統(tǒng)之間的信號必須相互隔離，從取樣端彼此獨(dú)立。否則，同一個(gè)測孔、管路、二次信號裝置、線路出現(xiàn)故障，將使兩系統(tǒng)同時(shí)癱瘓。很多運(yùn)行設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞事故案例證明，這是極為危險(xiǎn)的。華能淮陰電廠的滿、缺水停爐保護(hù)與儀表、自調(diào)合用同一對測孔管路，經(jīng)常因后兩系統(tǒng)排污、泄漏或維修而退出運(yùn)行，曾2次引發(fā)誤動(dòng)停爐事故。此例應(yīng)引以為戒。

     使水位表數(shù)量過少，冗余度達(dá)不到規(guī)程要求，影響了運(yùn)行人員對水位監(jiān)控與事故判斷處理的準(zhǔn)確性和可靠性。按照規(guī)程規(guī)定和實(shí)際需要，若能在任何情況下充分滿足監(jiān)視的需要，應(yīng)有6個(gè)相互獨(dú)立的水位表。

    很多大型鍋爐的水位表數(shù)量達(dá)不到上述要求。例如秦皇島熱電廠的控制室只有一個(gè)常規(guī)的電接點(diǎn)水位表，和一個(gè)水位電視（就地水位表的電視畫面，即水位TV），以及CRT中水位畫面。正如事故報(bào)告中所述，“該爐水位計(jì)配置不盡合理，就地水位表量程±200mm，電接點(diǎn)水位表量程±300mm，CRT水位計(jì)±400mm，而保護(hù)定值是+300mm，-384mm，在非常情況下，缺乏充分監(jiān)視和比較分析手段” 。如果水位在+ 200mm~300mm，-200mm~300mm時(shí)，只有一個(gè)常規(guī)的電接點(diǎn)水位表和CRT水位計(jì)可監(jiān)視水位;如果水位在+ 300mm~+400mm，-300mm~-400m時(shí)，只有靠CRT水位計(jì)監(jiān)視水位。如此配置，在水位事故狀態(tài)下完全不能滿足運(yùn)行人員的監(jiān)視需求。在事故情況下沒有參比的常規(guī)水位表，若要求運(yùn)行人員正確翻頁尋找CRT水位畫面，而正確判斷處理水位事故，已超出了人員應(yīng)有的能力。從人機(jī)安全工程學(xué)原理分析，這種方式十分危險(xiǎn)，是因?yàn)椤坝嘘P(guān)數(shù)據(jù)表明，面對危險(xiǎn)情況需在60秒內(nèi)作出正確響應(yīng)，而運(yùn)行人員通常在99.9%時(shí)間作出錯(cuò)誤反應(yīng)”[注4]。因此，必須增加常規(guī)水位表的冗余度，保證讓運(yùn)行人員能隨時(shí)醒目地看到至少兩個(gè)可靠的常規(guī)水位表。

    6、 汽包水位系列技術(shù)改造的目標(biāo)與要求

     完善的控制保安系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能：全工況水位自頂調(diào)節(jié)，水位高低2值工況保護(hù)聯(lián)鎖，水位高低1、2、3值熱工信號報(bào)警，滿缺水停爐保護(hù)。

     具備完善的水位監(jiān)視系統(tǒng)：至少有2個(gè)就地水位表；控制室內(nèi)至少有2個(gè)獨(dú)立的可靠的主要水位表（量程應(yīng)大于滿、缺水停爐定值），1個(gè)獨(dú)立的大量程全工況遠(yuǎn)傳滿水水位表，就地水位表的工業(yè)電視，DCS中的CRT水位。如采用電接點(diǎn)水位計(jì)為主要水位表，在控制室儀表電源失去時(shí)應(yīng)能繼續(xù)工作30分鐘。

     提高控制保安系統(tǒng)的可靠性：

     滿缺水停爐保護(hù)信號應(yīng)是“3取2”冗余邏輯；水位自調(diào)信號應(yīng)是“3取中”冗余邏輯；水位工況保護(hù)聯(lián)鎖及熱工信號報(bào)警視具體條件采用冗余設(shè)置。

     提高主要水位表和保護(hù)定值系統(tǒng)的測量精度。

     7、華能淮陰電廠汽包水位系列技術(shù)改造的關(guān)鍵技術(shù)措施

     系列技術(shù)改造的核心任務(wù)是，解決滿缺水停爐保護(hù)可靠性問題，解決由于電接點(diǎn)水位計(jì)測量負(fù)誤差而引起的高水位運(yùn)行問題。為此，必須解決獨(dú)立水位信號不足、測量精度低及穩(wěn)定性差的問題。那么，在汽包封頭增加水位測孔和研制測量準(zhǔn)確、性能可靠、帶有開關(guān)量的儀表，是完成上述任務(wù)的技術(shù)關(guān)鍵。

     在汽包封頭增加水位測孔。

     研究出“汽包與測量裝置之間多測孔接管（簡稱多測孔接管）”最新技術(shù)（專利號ZL 97 2 07095.8）。這是一種免開孔增孔技術(shù)，可將一對測孔改造為多對測孔。對于大多數(shù)在役汽包，利用多測孔接管，可在封頭上增加2~4對獨(dú)立測孔。

     這項(xiàng)技術(shù)已在江蘇華能淮陰電廠和河北馬頭電廠獲得成功。前者為哈鍋670t/h鍋爐，后者為東鍋670t/h鍋爐。在一臺汽包封頭上，僅用8天就制作安裝了2對多測孔接管，增加4對（8個(gè)）內(nèi)徑為Φ20的獨(dú)立測孔。測孔獨(dú)立性試驗(yàn)和長期的安全運(yùn)行證明，所增的測孔具有良好的取樣獨(dú)立性。這些測孔取樣管截面符合測量技術(shù)要求，如同開在封頭上一樣，可避開汽水流的干擾。

     研制高精度高可靠性電接點(diǎn)水位取樣測量筒

     差壓式水位計(jì)的問題在于平衡容器的取樣不準(zhǔn)、不穩(wěn)定，需要準(zhǔn)確的溫度補(bǔ)償。單、雙室平衡容器的正壓側(cè)取樣動(dòng)態(tài)慢，往往在較長一段時(shí)間內(nèi)沒有差壓輸出或取樣誤差很大，使儀表失去作用。帶溫度補(bǔ)償?shù)膯问移胶馊萜鞯难a(bǔ)償誤差較大，且不穩(wěn)定。雙室平衡容器在系統(tǒng)正常時(shí)，盡管取樣誤差很小，但輸出差壓經(jīng)變送器變換后，同樣需經(jīng)過壓力溫度非線性補(bǔ)償校正，才能正確顯示水位。校正環(huán)節(jié)的本身就有誤