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90吨燃气锅炉控制方案一、系统概述炉膛安全监控系统（FSSS）是一个燃烧器管理和燃料安全联锁系统，它能在锅炉正常工作和启动、停止等运行方式下，连续监视燃烧系统的参数与状态，并进行逻辑运算判断，通过联锁使燃烧设备中的有关部件按照既定的合理程序完成必要的操作或处理未遂性事故，以保证锅炉炉膛及燃烧系统的安全，它将在防止由于运行人员误操作及设备故障时引起锅炉炉膛喷烟、爆炸而产生的人身伤害、设备损坏方面起重要的保障作用。FSSS包括燃烧器控制系统（BCS）和燃料安全系统（FSS），可对锅炉运行的主要参数和锅炉辅机运行状态进行连续监测并对锅炉燃烧器进行管理，在操作人员不及处理的危急情况下，将燃料系统置安全状态，而保证锅炉及所附设备的安全。二、FSSS系统的主要功能2.1锅炉炉膛安全监控系统的作用自动完成各种操作与保护动作避免运行人员的误操作执行人工操作来不及的快动作，体现在下列方面a吹扫完成及有关条件满足之前，阻止燃料进入炉膛b监视锅炉的运行工况，在检测到危害人员和设备安全的工况时，发出MFT信号c当发现危害工况时，停运全部或部分已投运的锅炉燃烧设备和有关辅机，快速切除进入锅炉的燃料dMFT发生后，维持锅炉进风量，以清除炉膛和烟道中可能积聚的可燃混合物2.2主要功能为FSS炉膛吹扫主燃料跳闸首跳原因显示手动紧急跳闸火焰检测火焰检测冷却风机控制联锁和报警BCS气燃烧器管理（包括点火气枪进退控制，气角阀开关控制等）主气阀控制炉前设备的就地控制与DCS系统通讯联系三、主要技术原则3.1、炉膛吹扫在燃料进入炉膛燃烧之前（初次点火或在锅炉跳闸之后）必须对炉膛完成一次成功的吹扫，以有效地清除在炉膛、烟井及其相连的烟道中可能积聚的任何可燃混合物，否则保护系统阻止任何燃料燃烧设备启动。吹扫燃烧气锅炉用空气质量流量应不小于30%满负荷时的空气流量，并应恒定。炉膛吹扫是在下列条件均满足并保持的情况下进行5分钟计时。送风机运行引风机运行风量＞30%气角阀全关主气阀关闭汽包水位正常无锅炉跳闸（MFT）指令所有火检显示“无火焰”系统电源正常整个吹扫计时过程均应满足上述条件，在此期间任一条件更新丧失，则吹扫累计时置零，待所有许可条件重新建立，运行人员才可重新启动吹扫程序。3.2、主燃料跳闸（MFT）及首跳显示为保证只停运少量燃料设备，减少系统不安全因素及炉膛运行的不安全工况，本系统提供含主燃料跳闸的多层次燃料跳闸，当发生下列条件之一时，系统立即发出主燃料跳闸信号。1)手动MFT，即同时按“MFT动作”和“MFT确认”按钮2)送风机跳闸3)引风机跳闸4)炉膛压力高（三取二）5)炉膛压力低（三取二）6)总风量＜30%持续t秒7)汽包水位高保护8)汽包水位低保护9)燃气压力低且有气角阀未关10)全炉膛灭火11)燃料丧失12)FSSS电源丧失锅炉炉膛压力的高/低报警值、跳闸动作值以及延迟时间根据锅炉厂提供的设计数据而定，在运行中可进行修正。当发生MFT时，系统立即切断锅炉的一切燃料，并与机组其它系统自动完成下列操作：迅速切断所有进入炉膛的燃料报警光字牌发出声光报警启动炉膛吹扫程序送引风机挡板切至手操，以维护二次风量在跳闸时水平其它发生MFT时，系统发出MFT及首跳原因显示，并用该跳闸原因（即MFT首出条件）闭锁随后而来的其它MFT条件的显示，直到该首跳条件消除且启动吹扫计时开始时，解除首跳显示及首跳闭锁。3.3、紧急跳闸当运行人员发现危及机组运行安全或其它需要紧急停炉的情况时，操作人员可在集控室操作盘上同时按下“MFT动作”和“MFT确认”按钮（硬接线），则启动手动紧急跳闸。只要FSSS系统上电，即便PLC故障退出运行的情况下，操作人员仍可启动紧急跳闸功能发出MFT跳闸指令。3.4、火焰检测火焰检测系统由12套火焰检测器组成，用以检测每一个点火气火焰及主气火焰。气层8支火检信号经逻辑运算每层分别进行三取二火焰判断，当二层均发出层火焰丧失时，即为全炉膛灭火，动作MFT。当锅炉仅投入气燃烧器运行时，对应气的火焰检测器发出无火信号，则FSSS系统自动关闭该气角阀门，并发出报警信号，即实现气燃烧器火焰的单检单控；锅炉煤粉燃烧器投入运行后，系统启用全炉膛灭火逻辑，当满足全炉膛灭火逻辑图中标明的条件时发出MFT；任一火焰检测器发出无火信号时，系统将报警。该火焰检测系统能正确监视各种火焰状态，不发出错误信息，其检测回路的灵敏度对低光度有足够的响应。火焰检测器具有自检功能，并以数字形式显示单只燃烧器火焰强度，同时送出火焰强度的4-20mA电流信号。2．5主气阀控制2．5.1主气阀开启条件a.所有气角阀关b.无MFTc.无关阀指令2.5.2当出现下列条件之一时，主气阀自动关闭a.MFTb.气压低持续5秒,且气角阀未全关c．气压高持续5秒,且气角阀未全关3.6、气燃烧器管理按既定程序对锅炉气燃烧器进行控制及保护，包括点火气层的程控自动/就地手动点火。气层的程控自动/就地手动控制方式由相应切换转换开关，切换开关设在就地。3.6.1点火许可条件为：1)MFT未动作2)气压力正常且主气阀打开3)炉膛吹扫完成，且未超出规定的点火启动时限4)风量≥30%5)火检冷却风压力正常6)系统电源正常上述条件均满足时，系统显示“点火允许”。启动气层气系统快关阀是燃气系统中重要的安全设备，其开启应按严格的控制闭锁逻辑进行。气系统快关阀开启的许可条件---吹扫完成---所有气角阀处于关闭位---气压力正常3.6.2单角启动顺序为：1)点火枪推进2)启动点火器3)开启气角阀4)气燃烧器点燃5)点火枪退回点火枪推进，点火器启动，气角阀开启后，如果在10秒内油枪未被证实点燃，则立即关闭该气角阀，并发出“点火失败”报警。3.6.3单角停止顺序为:置气阀关位3.7、炉膛压力检测炉膛压力开关设置八只，其中六只的输出作为MFT信号，余两只为炉压高低报警开关，作为锅炉主要保护装置，炉膛压力高低跳闸开关采取“三取二”方式选取信号，并当炉压大于报警值时严禁送、引风机挡板向扩大事故的方向动作。炉压的取样点设置在燃烧室中心上部的两侧炉墙或前墙上，插入的取样管口与内炉墙面平齐下斜约45°，取样管与墙体接触处严密不漏气，取样管引出炉墙后，设缓冲器并分叉成两路，一路接至压力开关，另一路接一直管，上端装可拆卸的密封盖，以各定期吹扫，防止取样管积灰堵塞。3.8、火检冷却风管理3.8．1火检冷却风系统采用两台风机互为备用,其手动启停操作可在集控室或就地风机控制柜分别实现。3.8．2当探头冷却风入出口压差小于1.5KPa(150mmH2O)，系统自动启动一台风机，5秒钟后，若仍小于1.5KPa，再启动另一台风机；当压差大于6KPa(600mmH2O)时，停一台风机。3.9、报警报警输出信号至少包括：MFT燃气压力高燃气压力低炉膛压力高炉膛压力低燃料丧失火检冷却风丧失FSSS电源丧失点火失败层火焰丧失3.10、炉前就地控制FSSS系统除集控室中的控制主机外，在炉前还设有现场设备的就地控制柜，操作人员可通过就地控制柜操作、试验炉前设备（如执行机构、阀门等），就地控制柜还接受主机柜操作指令，并向主机柜反馈炉前设备状态及向现场设备提供动力。3.11、与DCS系统通讯及接口FSSS系统与机组自动化系统之间采用硬线连接方式，以确保安全。3.12、炉膛报警值炉膛的正常值均为：-20Pa~-60Pa；报警值：±1000Pa；MFT：-1500Pa~+2000Pa