爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS）

(FurnaceSafeguardSupervisorySystem)§8.1概述

§8.2爐膛爆炸的原因及其防止§8.3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成§8.4火焰檢測器§8.5典型爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)§8.6FSSS的燃燒器控制系統(tǒng)§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)§8.1概述（1）爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的地位和作用

大容量鍋爐需要控制的燃燒設(shè)備數(shù)量比較多，有點(diǎn)火裝置、油燃燒器、煤粉燃燒器、輔助風(fēng)(二次風(fēng))擋板、燃料風(fēng)(周界風(fēng))擋板等，不僅類型復(fù)雜，而且它們的操作過程也復(fù)雜，必須采用自動(dòng)順序控制

爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)，也稱燃燒器管理系統(tǒng)(BMS)爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)一起被視為現(xiàn)代大型火力發(fā)電機(jī)組鍋爐控制系統(tǒng)的兩大支柱。§8.1概述（2）爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用

燃燒器控制系統(tǒng)燃料安全系統(tǒng)§8.2爐膛爆炸的原因及其防止（1）爐膛爆炸的原因和種類內(nèi)爆：鍋爐突然滅火。外爆：鍋爐滅火后爆燃。爆燃的三要素：可燃物和助燃物。可燃物和助燃物達(dá)到一定的比例。點(diǎn)火源?！?.2爐膛爆炸的原因及其防止（2）爐膛爆炸的防止進(jìn)入爐膛的燃料盡量燃燼不讓滿足爆燃的三要素。不僥幸，嚴(yán)禁采用爆燃恢復(fù)著火方式。嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作?！?.3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成（1）系統(tǒng)的基本組成：控制臺(tái)邏輯控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置檢測敏感元件§8.3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成（2）控制臺(tái)CRT與鍵盤就地控制盤系統(tǒng)模擬盤§8.3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成（3）邏輯控制系統(tǒng)的類型繼電器式邏輯組件式微計(jì)算機(jī)式可編程控制器（PLC）式§8.3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成（4）驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)）馬達(dá)啟動(dòng)器油槍伸縮機(jī)構(gòu)§8.3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成（5）敏感元件壓力開關(guān)溫度開關(guān)流量開關(guān)火焰監(jiān)測器限位開關(guān)§8.3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成（6）爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能爐膛點(diǎn)火前的清掃油點(diǎn)火控制煤粉燃燒器投入控制連續(xù)運(yùn)行的監(jiān)視緊急停爐（主燃料跳閘MFT）磨煤機(jī)組、燃燒器、點(diǎn)火器停運(yùn)燃燒后的吹掃§8.3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成（7）典型爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)示意圖：§8.3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成（8）爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯和功能結(jié)構(gòu)上位邏輯（三選二)層邏輯(某層設(shè)備)公共邏輯（監(jiān)控、MFT、FCB、RB、爐膛吹掃等）下位邏輯（某單臺(tái)設(shè)備）分層邏輯結(jié)構(gòu)，控制操作靈活、可靠性高、在線性好?！?.4火焰檢測器（1）火焰檢測原理

利用火焰的閃爍頻率和光強(qiáng)度來判別火焰的有無及強(qiáng)弱。

§8.4火焰檢測器（2）火焰檢測器的種類紫外線火焰檢測器（燃?xì)鉅t適用）可見光火焰檢測器紅外線火焰檢測器（較多采用）§8.4火焰檢測器（3）火焰檢測器原理火焰檢測器原理性框圖→§8.5典型爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（1）主要應(yīng)用產(chǎn)品:美國CE公司的FSSS美國Forney公司的BMS日本三菱公司的燃燒器自動(dòng)控制系統(tǒng)（DABS）Bailey公司的BMS國內(nèi)研制開發(fā)產(chǎn)品§8.5典型爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（2）關(guān)注內(nèi)容：硬件軟件邏輯功能§8.6FSSS的燃燒器控制系統(tǒng)（1）鍋爐點(diǎn)火的基本方式高能點(diǎn)火裝置→輕油燃燒器→煤粉燃燒器高能點(diǎn)火裝置→輕油燃燒器→煤粉燃燒器（或重油燃燒器）高能點(diǎn)火裝置→輕油燃燒器→重油燃燒器→煤粉燃燒器§8.6FSSS的燃燒器控制系統(tǒng)（2）油燃燒器的基本功能提供鍋爐啟動(dòng)到機(jī)組帶20%～30%額定負(fù)荷的全過程必需的燃料。故障或低負(fù)荷時(shí)穩(wěn)定燃燒。點(diǎn)燃煤粉燃燒器?！?.6FSSS的燃燒器控制系統(tǒng)（3）主要邏輯：輕油點(diǎn)火器及其控制磨煤機(jī)和給煤機(jī)的啟動(dòng)煤粉燃燒器點(diǎn)/熄火控制風(fēng)門擋板控制§8.6FSSS的燃燒器控制系統(tǒng)（4）煤粉燃燒器自動(dòng)點(diǎn)/熄火控制FSSS的基本功能之一。邏輯順序控制系統(tǒng)，接受運(yùn)行人員的點(diǎn)/熄火指令。應(yīng)嚴(yán)格按照安全規(guī)程操作：點(diǎn)火前的各項(xiàng)檢查工作和準(zhǔn)備工作認(rèn)真進(jìn)行爐膛吹掃吹掃時(shí)依次啟動(dòng)空氣預(yù)熱器、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)密切注視點(diǎn)火過程的異常情況并及時(shí)作出正確處理§8.6FSSS的燃燒器控制系統(tǒng)（5）風(fēng)門擋板控制點(diǎn)火過程通過風(fēng)門控制二次風(fēng)量和三次風(fēng)量（手動(dòng)控制）。爐膛清掃時(shí)，二次風(fēng)擋板開啟，開度由爐膛負(fù)壓控制，燃料風(fēng)擋板關(guān)閉。MFT緊急停爐時(shí)，所有風(fēng)門擋板均關(guān)閉。RS觸發(fā)器（寄存器）§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（1）爐膛吹掃鍋爐點(diǎn)火前、點(diǎn)火失敗以及MFT動(dòng)作后，都必須進(jìn)行爐膛吹掃，以清除爐膛內(nèi)積聚的燃料／空氣混合物，這是防止?fàn)t膛爆燃的最有效的方法之一。鍋爐爐膛吹掃條件爐膛吹掃的原理性框圖爐膛吹掃邏輯圖§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（2）鍋爐爐膛吹掃條件§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（3）某電廠600MW機(jī)組爐膛吹掃條件如下：

(1)MFT繼電器跳閘。(2)OFT繼電器跳閘。(3)所有單個(gè)油閥全關(guān)。(4)所有磨煤機(jī)停運(yùn)。(5)所有給煤機(jī)停運(yùn)。(6)所有磨煤機(jī)出口門關(guān)閉。(7)一次風(fēng)機(jī)全停。(8)空氣預(yù)熱器運(yùn)行。(9)任一引風(fēng)機(jī)運(yùn)行。(10)任一送風(fēng)機(jī)運(yùn)行。(11)無MFT跳閘條件存在。(12)全爐膛無火焰。(13)爐膛風(fēng)量>30％。(14)爐膛風(fēng)量<40％。(15)所有二次風(fēng)擋板及三次風(fēng)擋板打開。(16)給水流量正常。(17)油泄漏試驗(yàn)成功。§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（4）爐膛吹掃的原理性框圖：§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（5）爐膛吹掃邏輯圖：§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（6）油系統(tǒng)泄露檢查方法：

1、關(guān)閉爐前的油電磁閥。

2、打開快關(guān)閥。

3、關(guān)閉快關(guān)閥，經(jīng)過一段時(shí)間（10s），若油槍入口壓力大于規(guī)定值或快關(guān)閥前后壓差△p小于一定值，即為合格。

§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（7）全爐膛火焰檢測層火焰檢測：四角、“二有三無”（火焰）全爐膛滅火檢測：投票（3/4）“二有三無”正常停爐不出現(xiàn)“全爐膛滅火”信號(hào)全爐膛火焰檢測的主要作用：監(jiān)視燃燒、聯(lián)鎖保護(hù)§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（8）主燃料跳閘(MFT)

MFT保護(hù)邏輯由跳閘條件、保護(hù)信號(hào)、跳閘繼電器及首出記憶等組成。主燃料跳閘條件MFT邏輯圖MFT首出原因記憶§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（9）主燃料跳閘條件§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（9）MFT邏輯圖（一）§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（10）MFT邏輯圖

（二）分析：MFT置位到復(fù)位過程以及首出原因記憶§8.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（11）爐膛滅火保護(hù)

爐膛滅火保護(hù)的實(shí)質(zhì)：連續(xù)進(jìn)行全爐膛火焰狀況的監(jiān)視，在鍋爐出現(xiàn)滅火時(shí)，及時(shí)通過保護(hù)邏輯回路的動(dòng)作切斷進(jìn)入爐膛的全部燃料，并進(jìn)行必要的爐膛吹掃，確保爐膛安全。爐膛滅火保護(hù)邏輯一般包括：啟動(dòng)前和停爐后的爐膛吹掃聯(lián)鎖；全爐膛火焰監(jiān)視；主燃料跳閘（MFT）聯(lián)鎖?！?.7FSSS的燃燒安全系統(tǒng)（12）事故狀態(tài)下燃燒器的投切控制