平安生产论文：百万千瓦超超临界机组功能平安系统应用研究
摘要：随着功能平安系统国家标准GB/T20438–20**的发布及实施，天津北疆电厂首次将功能平安系统应用于百万千瓦级超超临界发电机组锅炉保护系统，大大地提高了单元机组保护系统的可靠性，同时为功能平安系统在国内大型火电机组上的应用做了非常有益的尝试，也是天津北疆电厂循环经济示范工程的一大亮点。
关键词：功能平安火电厂锅炉保护系统 1概述
天津北疆电厂工程是我国黄河以北第一台百万千瓦等级超超临界发电机组，也是我国践行科学开展观和节能减排要求的循环经济示范工程。该工程规划建设4×1000MW燃煤发电超超临界机组和40万吨/日海水淡化装置，一期工程建设2×1000MW机组和20万吨/日海水淡化装置，总投资123亿元，由国投电力控股的天津国投津能发电负责开发运营。
2021年，该工程1、2号机组相继投入商业运行，标志着我们国家循环经济战略和节能减排战略取得了重大进展。
该工程采用“发电—海水淡化—浓海水制盐—土地节约整理—废物资源化再利用”循环经济模式，共有发电工程、海水淡化、浓海水制盐、土地节约整理和废弃物综合利用等五个子工程。主要技术都采用了当今国际先进技术，局部填补了国内空白，其中发电工程采用目前国际最先进的“高参数、大容量、高效率、低排放”百万级超超临
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界发电机组，其控制系统采用了Emerson公司最先进的Ovation分散控制系统。同时，该工程也是首次将功能平安系统应用于百万级超超临界发电机组锅炉保护系统的工程。
2功能平安系统
2000年2月，国际电工委员会（IEC）发布了功能平安基础标准IEC 61508，该标准解决了困扰业内多年的对复杂平安系统功能平安保障的理论与实践问题，在工业界引起强烈反响。许多专家认为：IEC61508实现了平安技术和管理理论的一大突破,其首次提出的平安完整性等级(SIL)概念今后将成为各相关领域内合同的必备条款。
在欧洲首先采用该标准后，20**年底，美国开始采用并同欧洲一样将其列为平安行业强制性实施标准。20**年1月1日，IEC 61508对应的中国国家标准GB/T 20438–20**，发布并开始实施。
在IEC 61508发布后，国际上又针对各应用领域特定的应用范围，以及所存在的潜在风险和危险，推出了适用于不同行业的功能平安标准。其中针对流程工业的功能平安标准是IEC 61511，其相应的国家标准GB-T 21109《过程工业领域平安仪表系统的功能平安》也已经发布并实施。目前功能平安系统的标志性指标“平安完整性等级（SIL）”，已经逐步成为国内外火力发电领域很多工程合同的必备条款。
功能平安系统是以系统功能的可靠执行来保证平安，它防止的是平安相关系统或设备的功能失效所导致的风险。例如，在火力发电厂中，锅炉炉膛平安监控系统（FSS）的功能是当锅炉发生危险情况（如
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炉膛压力过高）时，紧急动作，使锅炉平安地停下来。功能平安研究的对象是与人身和财产的平安密切相关的系统，包括平安控制系统和平安保护系统两大类，国际上统称为平安相关系统。
平安相关系统是指执行必要的平安功能，以使被保护对象处于平安状态的系统。当危险事件发生时，平安相关系统将采取适当的动作和措施，防止被保护对象进入危险状态，防止危及人身平安，保护设备和财产不受损失。总体来说，功能平安系统的应用是为了减少危险事件发生的概率，或降低危险事件造成的损坏，最终实现要求的平安目标。
在功能平安标准IEC 61508/GB/T 20438中，提出了平安完整性等级（SIL—safe integrated level）的概念，用四级SIL表示平安相关系统实现风险降低的能力。SIL1表示可以将风险降低一级，相当于可以将一年发生一次的故障降低为十年发生一次。SIL3则表示可以将风险降低三级。SIL级别越高，技术系统越复杂，表示的平安级别越高。
3国内火电厂中控制和保护系统应用的现状
我国火电厂所用的分散控制系统（DCS），最初由美国引进，系统中并没有专门用于平安保护功能的子系统或专用控制器，提高可靠性的方法通常是采用硬件的冗余配置。从控制器的冗余，到电源模件、通信总线的冗余，以及I/O模件的冗余。
进入20世纪90年代以后，越来越多的火电厂中，DCS的应用范围进一步扩大，DCS被赋予了更多的功能，同时业主也希望实现
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