1、9 减负荷控制（R.B）10 二次风挡板的联锁控制锅炉对FSSS的要求1 引 言炉膛安全监控系统（即FSSS）目前已成为大型火电站必不可少的自动化系统之一，它在防止运行人员操作事故或因设备的故障而导致锅炉炉膛爆炸方面起着重要的作用。炉膛安全监控系统是一个燃烧器管理和燃料安全联锁系统，它能在锅炉正常运行和起动/停止等运行方式下，连续监视燃烧系统有关的参数和设备的状态，并进行相关的逻辑运算和判断，再通过联锁装置使燃烧设备的有关部件按以既定的、合理的程序完成必要的操作或处理末遂性事故，以保证锅炉炉膛及燃料系统设备的安全。不管炉膛安全监控系统在电站的设计中是作为一个独立的自动化装置还是成为DCS（分散
2、控制系统）的一部分，其主要的功能应有（但不局限于）下述方面： 炉膛吹扫 油管路泄漏试验 油燃烧器管理 煤燃烧器管理 二次风挡板的联锁控制 火焰检测 有关辅机的起停和保护 主燃料跳闸（MFT） 油燃料跳闸（OFT） 减负荷控制（R.B.） 联锁和报警 首次跳闸（MFT和OFT）原因显示 与其它系统（为CCS、DAS等）通讯在所有的油燃烧器都切除的情况下，可开启暖炉油再循环阀和油跳闸阀，使燃油处于备用状态。当任一油燃烧器投入运行后，燃油再循环阀则应自动关闭（对采用简单机械雾化或蒸汽雾化无内回油油枪的油系统）。锅炉启动过程中完成了炉膛吹扫计时周期后，即在MFT复归的前提下还要完成燃油管路泄漏试验。在
3、确定不必要进行油管路泄漏试验的情况下，也可予以旁路。油管路泄漏试验是在先进行了油再循环的基础上方可进行。具体操作如下：（1） 操作“启动泄漏试验”按键，指令发出后，再循环阀关闭，油跳闸阀开启。（2） 油母管内油压升高，到“泄漏试验压力OK”定值满足后，自动关闭油跳闸阀；若在再循环阀关闭后的予设定的时间（此时限可根据油系统管路情况调整）内，油压达不到“泄漏试验压力OK”定值，则应发出“泄漏试验升压失败”信号。（3） 跳闸阀确定关闭后，开始进行5分钟（可调）计时，在计时周期内，若油管路内油压下降至“泄漏试验压力低”定值，则应发出“泄漏试验保压失败”信号，否则应发出“泄漏试验完成”信号。在任何燃料进
4、入炉膛之前（锅炉初次启动或锅炉跳闸后重新启动），必须成功地完成一次炉膛吹扫周期，在启动炉膛吹扫前及计时周期内下述（但不局限于）所有条件必须始终满足：（1） 无锅炉跳闸指令；（2） CPU电源正常；（3） 汽包水位合适；（4） 燃油跳闸阀关；（5） 所有的油燃烧器都切除；（6） 所有的煤燃烧器都切除；（7） 所有的油火检均显示无火；（8） 所有的煤火检均显示无火；（9） 两台一次风机均停运；（10） 两台空气预热器均已投运；（11） 除尘器切除；（12） 锅炉风量30%且40%；（13） 辅助风挡板投自动调节；当上述所有条件都满足后，FSSS装置应建立“吹扫备好”信号且显示，此时，可按“启动锅炉
5、吹扫”按键，则开始5分钟的锅炉吹扫计时，在5分钟吹扫计时周期内，上述任一吹扫许可条件丧失，均应使吹扫中断并发出报警，须待上述所有条件重新满足后再次启动锅炉吹扫且重新开始进行吹扫计时，直至计时完成。当5分钟计时结束，则成功地完成了一个吹扫周期，应建立一个“吹扫完成”信号，此信号将使“主燃料跳闸”记忆信号复归。当MFT记忆信号建立而各油角暖炉油喷咀阀没全部关闭，则暖炉油跳闸阀应自动关闭。在炉膛清扫期间内，暖炉油跳闸阀必须保持关闭。在“无主燃料跳闸”记忆信号确立时，如果所有油喷咀阀保持关闭，又有下述条件之一满足，则可以手动开启暖炉油跳闸阀：（1） 暖炉油源压力满足；或（2）暖炉油再循环阀开启。如果下
6、列任一条件存在，跳闸阀则应自动关闭；（1）任一暖炉油喷咀阀没关（再循环阀已关）且下列条件之一存在超过2秒（这些条件可根据油系统而异）：A、 暖炉油母管压力低；B、 删除；（2）MFT且油喷咀阀没全部关闭。同一台锅炉的所有暖炉油层的启动要求及方式均应相同。根据工程的要求均能以自动和/或手动方式启动。（1） 暖炉油层启动前，必须先确立“暖炉油层启动允许”信号，当下列所有条件都满足时，“暖炉油层启动允许”信号才能确立：A、 无MFTB、 油母管压力不低C、 油温满足（选择项）D、 删除 E、 暖炉油跳闸阀已开F、 火检冷却风压力正常G、 锅炉风量30%，50%）且锅炉负荷40%（锅炉不投油的最低稳燃
7、负荷）；C、 与该磨煤机对应的煤层相邻的煤层已投运（负荷50%）且与该已投运的煤层相邻的暖炉油层已投运。（2） 磨启动允许任一煤层启动之前，锅炉侧“磨煤机启动允许”信号必须也要建立，此信号要求下列各条件全部得到满足：A、 无MFT；B、 汽包压力500PSI（35kg/cm2）C、 二次风温3500F（177）D、 锅炉风量40%且摆动燃烧器处于水平位，或任一煤层确证投入运行。（3） 磨煤机备好在磨煤机启动之前，磨煤机侧的相应的“磨煤机备好”信号必须建立，此信号要求下述所有条件都得到满足：A、 磨的润滑油系统已正常投入；B、 磨的出口温度正常（不高于要求的限值）；C、 铁块清除斗阀门已开；D、
8、 磨的出口门已开；E、 一次风许可；F、 无跳闸该磨的指令；G、 相应原给煤机投“远方”控制。注：上述“磨煤机备好”信号建立所需的各种条件皆是为能保证制粉系统设备正常运行而设，因此，FSSS系统应针对不同的制粉系统的特点，根据磨煤机和给煤机制造商提供的说明和要求，在控制逻辑设计中，酌情且慎重地将上述条具体化和进行必要的增减。上述（1）、（2）、（3）所有信号建立后，就可以按下磨煤机的“启动”按键，使磨煤机、给煤机以及相关的辅机设备按一定的顺序投入运行。3.5 投运中磨煤机的负荷分配机组正常运行期间，建议无论在机组负荷增加还是减少过程中，各个投运的磨煤机应合理的分担的负荷。当投运的磨煤机平均分担
9、的负荷超过磨出力的80%时，建议应增加一台磨煤机投运；而当投运的磨煤机平均分担的负荷减少到低于40%时，应切除一台磨煤机。当切除锅炉时，正常情况下，先要将投运的煤层切除，然后再切除油层。投运的煤层从运行中切除，可先将相应的磨煤机的负荷减小，然后再切除磨煤机。所有的煤层以同样方式从运行中切除。所有的暖炉油层都以同样的方式从运行中切除。暖炉油层的切除，在正常情况上，可按下相应的“油层切除”按键来进行。通常在油层自动切除计时周期内，按油角1#3#2#4#的顺序相隔一段时间（约30秒可调）发出一个油角的切除指令。在正常的情况下，每个油角的切除顺序应按以下顺序进行：关闭油角喷咀阀开启油角吹扫阀延时关闭油
10、角吹扫阀退回油枪在MFT的情况下，关闭所有的油喷咀阀而不得进行油枪吹扫，因此油枪不能自动退回。锅炉跳闸指令通过跳闸一次风机，所有的磨煤机、给煤机和关闭所有的油喷咀阀（必要时还关闭暖炉油跳闸阀）等来切除进入炉膛的所有燃料。锅炉跳闸指令将建立一个“主燃料跳闸”（MFT）记忆信号。当“MFT”记忆信号建立时，将发生下列情况：（1）发出“MFT”信号且送至其它有关的系统（如CCS，DAS等）；（2）将“吹扫完成”信号撤除；（3）跳闸给煤机；（4）跳闸磨煤机；（5）关闭所有的暖炉油喷咀阀。若暖炉油喷咀阀没全关则关闭暖炉油跳闸阀；（6）跳闸汽轮机（5秒后撤除）；（7）跳闸一次风机；（8）跳闸除尘器；（9）
11、跳闸吹灰器；（10）开启所有的燃料风挡板；（11）同时开启所有的辅助风挡板，记忆在最大开度上且将辅助风控制切至“手动”；（12）暖炉油层“启动允许”信号撤除。（13）煤层的“磨启动允许”信号撤除。4.4 锅炉跳闸原因及首出显示系统运行中的锅炉，如果出现下列任一条件，则建立一个锅炉跳闸指令，使锅炉跳闸：（1）PCU电源丧失；（2）CCS电源丧失；（3）汽包水位过低（2/3）超过5秒；（4）删除；（5）两台引风机均停；（6）两台送风机均停；（7）锅炉风量F 所有的火检显示无火。（2）当上述“跳闸后吹扫保护准备”信号建立后，同时启动一个30秒计时器和一个5分钟计时器。当30秒计时结束，撤除“开启上部
12、燃料风挡板”指令和“开启下部燃料风挡板”指令，同时又启动一个5秒计时器，5秒计时结束撤除“开辅助风挡板、记忆在最大开度且切至手动”指令。当5分钟计时结束后，若有“炉膛压力过高或过低”信号建立，则发出“跳闸送风机”和“跳闸引风机”指令。（3）当任一暖炉油层投运后，“跳闸后吹扫保护准备计时5分钟”记忆信号撤除，将阻止“跳闸送/引风机”指令的建立。机组通常配有两台一次风机。一次风主要用来干燥煤且把煤粉输送到每各煤层的煤粉喷口。当MFT信号建立时，跳闸一次风机。当MFT信号存在超过5分钟后，撤除所有煤层一次风的“冷风挡板开至5%开度”的指令，发出“冷风挡板开至100%风量位”指令。完成了一个成功的炉膛
13、吹扫周期且建立了一个“无主燃料跳闸”记忆信号后，当锅炉运行员发出“要求启动一次风机”指令后，所有煤层的一次风“冷风挡板开至磨的100%风量位”信号撤除，将所有煤层的冷风挡板“置于5%开度”，因为此时相应的磨煤机都在切除的状态。当所有煤层的冷风挡板已置于5%开度信号建立时，“允许启动首台一次风机”的信号建立，此时可将首台一次风机投入运行。第二台一次风机投运则根据需要而定。在磨煤机启动前，“一次风允许”信号必须建立，“一次风允许”信号在下列条件全部满足后建立：（1）两台一次风机都投运或仅有一台一次风机投运且投运的煤层数量不超过锅炉设置的煤层总数的一半；（2）一次风母管与炉膛的差压不低。在磨煤机投运
14、后，一次风量由调节系统调节。当“一次风丧失”信号确证建立时，则应发出报警同时建立“跳闸磨煤机”指令将所有已投运的磨煤机切除。通常锅炉配置两台火检冷却风机，互为备用。风机容量要求单台风机运行即能满足锅炉所有火检冷却所需的风量和风压。火检冷却风机应能用手动或自动方式将其投入运行。火检冷却风机的“投运”和“切除”状态都应有相应的显示。“火检冷却风压力正常”信号（此信号根据锅炉配置的火检探头型式和数量不同，要求探头冷却风管道末端/炉膛差压大于某设定值）作为油层启动允许和煤层启动允许的条件之一。因此，锅炉点火之前，“火检冷却风压力正常”信号必须已建立。锅炉运行中，若“丧失探头冷却风”信号建立则将引发锅炉
15、跳闸。密封风系统是为了保证制粉系统中的磨煤机、给煤机以及煤粉管道阀门等有关设备的正常运行。不同的制粉系统，密封风系统有其相应的配置。磨煤机在投运前，相应的密封风系统应先投入运行。磨煤机在运行中，密封风不正常可能会导致相应的磨煤机的跳闸。9 减负荷控制（R.B.）当机组负荷大于50%时，由于锅炉的主要辅机（如给水泵，送、引风机，一次风机等）的故障，使锅炉不能维持在原定的负荷下运行，则由CCS发出减负荷（RUN BACK）指令，FSSS执行减负荷控制，按适当的时间间隔自动有选择地自上而下切除锅炉上半部已投运的煤层，从而使锅炉的负荷与锅炉辅机的出力相适应。在锅炉运行的不同阶段，FSSS对二次风挡板进
16、行开关量联锁控制，而挡板的模拟量控制及FSSS的开关量联锁控制指令的执行则由CCS予以实施。辅助风、燃料风和顶部风皆属二次风。（1）辅助风挡板控制A锅炉MFT时，FSSS发出“开启所有层辅助风挡板并记忆在最大开度且切至手动位”指令。B. 相邻的上下煤层都切除且锅炉负荷大于DW+，则FSSS自上而下每隔10秒发出“关闭一层辅助风挡板”指令；锅炉无MFT且锅炉负荷小于DW+，则FSSS自下而上每隔10秒发出“开启一层辅助挡板”指令。DW+=锅炉不投油的最低稳燃负荷+5%C. 对于布置有暖炉油枪的辅助风层，锅炉无MFT时，该层暖炉油跳闸后，在该油层启动时，FSSS发出“置该层辅助风挡板于点火位”指令，以利油层点火。暖炉油层投运后，“置点火位”指令撤消。D. 煤层投入运行，则相应辅助风挡板投入自动调节（由CCS根据锅炉负荷与风箱/炉膛差压间的函数关系进行调节）。（2）燃料风挡板控制A锅炉MFT时，FSSS发出“开启所有层燃料风挡板”指令。B无MFT时，对于切除的煤层其相应的燃料风挡板，FSSS发出“关闭相应层燃料风挡板”指令。C对于投运的煤层，则相应的燃料风挡板由CCS根据给煤机速度进行调节。（3）顶部风挡板控制（由CCS管理）A锅炉负荷50%时，投下一层顶部风挡板。B锅炉负荷75%时，再投上一层顶部的挡板。
