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燃?xì)忮仩t的點(diǎn)火系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)（FSSS）

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1、FSSS概述：鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）是一個(gè)燃燒器管理和燃料安全聯(lián)鎖系統(tǒng)

詳細(xì)介紹

1、FSSS概述：

　　鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）是一個(gè)燃燒器管理和燃料安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，它能在鍋爐正常工作和啟動(dòng)、停止等運(yùn)行方式下，連續(xù)監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的參數(shù)與狀態(tài)，并進(jìn)行邏輯運(yùn)算判斷，通過(guò)聯(lián)鎖使燃燒設(shè)備中的有關(guān)部件按照既定的合理程序完成必要的操作或處理未遂性事故，以保證鍋爐爐膛及燃燒系統(tǒng)的安全，它將在防止由于運(yùn)行人員誤操作及設(shè)備故障時(shí)引起鍋爐噴煙、爆炸而產(chǎn)生的人身傷害、設(shè)備損壞方面起重要的保障作用。

　　FSSS包括燃燒器控制系統(tǒng)（BCS）和燃料安全系統(tǒng)（FSS），可對(duì)鍋爐運(yùn)行的主要參數(shù)和鍋爐輔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)并對(duì)鍋爐燃燒器進(jìn)行管理，在操作人員來(lái)不及處理的危機(jī)情況下將燃料系統(tǒng)置安全狀態(tài)，從而保證鍋爐及所附設(shè)備的安全。

　　主要功能

　　鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用：

　　·自動(dòng)完成各種保護(hù)與操作動(dòng)作

　　·避免運(yùn)行人員的誤操作

　　·執(zhí)行人工操作來(lái)不及的快動(dòng)作

　　主要體現(xiàn)在下列方面：

　　·在吹掃完成及有關(guān)條件滿(mǎn)足之前，阻止任何燃料進(jìn)入爐膛

　　·連續(xù)監(jiān)測(cè)鍋爐的運(yùn)行工況，在檢測(cè)到危害人員和設(shè)備安全的工況時(shí)，發(fā)出MFT（主燃料跳閘）信號(hào)

　　·當(dāng)發(fā)生危害工況時(shí)，停運(yùn)全部或部分已投運(yùn)的鍋爐燃燒設(shè)備和有關(guān)輔機(jī)，快速切除進(jìn)入爐膛的燃料

　　·MFT發(fā)生后，維持鍋爐進(jìn)風(fēng)量，以清除爐膛和煙道中可能積聚的可燃混合物。

2、設(shè)計(jì)依據(jù)

　　中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：GB3047.1

　　面板、架和柜的基本尺寸系列：NFPA85C

　　多燃燒器鍋爐爐膛防外爆／內(nèi)爆標(biāo)準(zhǔn)：GB2681

　　電工成套裝置中的導(dǎo)線(xiàn)顏色：GB2682

　　電工成套裝置中指示燈和按鈕的顏色：JB/T1402-91

　　盤(pán)裝工業(yè)過(guò)程和控制儀表尺寸及開(kāi)孔尺寸：DLGJ116-93

　　火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定：DL435-91

　　火電廠煤粉鍋爐燃燒室防爆規(guī)程：NDGJ16-89

　　火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定：SDJ1

　　火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程

　　美國(guó)防火協(xié)會(huì)（NFPA）：

　　ANSI/NFPA 70

　　國(guó)家電氣規(guī)范

　　ANSI/NFPA 8502

　　多燃燒器鍋爐爐膛防外爆/內(nèi)爆標(biāo)準(zhǔn)

　　ANSI/NFPA 8503

　　制粉系統(tǒng)的安裝及運(yùn)行

　　美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）

　　ANSI/IEEE 472

　　沖擊電壓承受能力導(dǎo)則（SWC）

　　ANSI/IEEE 488

　　可編程儀表的數(shù)字接口

　　美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）：

　　EIA RS232-C　DTE與使用串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)通訊的通訊設(shè)備之間的接口

　　美國(guó)儀器協(xié)會(huì)（ISA）：ISA IPT 60

　　熱電偶換算表：ISA RP55.1

　　數(shù)字處理計(jì)算機(jī)硬件測(cè)試

　　美國(guó)科學(xué)儀器制造商協(xié)會(huì)（SAMA）：SAMA PMS 22.1

　　儀表和控制系統(tǒng)功能圖表示法

　　英國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）：ANSI/NEMA ICS4

　　工業(yè)控制設(shè)備和系統(tǒng)的端子排：ANSI/NEMA ICS6

　　工業(yè)控制設(shè)備和系統(tǒng)外殼

　　美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室（UL）：UL 1413

　　電視用陰極射線(xiàn)管的防內(nèi)爆：UL 44

　　橡膠導(dǎo)線(xiàn)、電纜的安全標(biāo)準(zhǔn)

3、系統(tǒng)的主要功能為：

　　3.1 BCS

　　·鍋爐點(diǎn)火準(zhǔn)備

　　·氣燃燒器管理（包括點(diǎn)進(jìn)退控制，氣角閥開(kāi)關(guān)控制等）

　　·主燃?xì)忾y及角閥控制

　　·爐膛設(shè)備控制

　　3.2 FSS

　　·爐膛吹掃

　　·主燃料跳閘

　　·首跳原因顯示

　　·火焰檢測(cè)

　　·聯(lián)鎖和報(bào)警

4 主要技術(shù)原則

　　4.1 爐膛吹掃：

　　在燃料進(jìn)入爐膛燃燒之前（初次點(diǎn)火或在鍋爐跳閘之后）必須對(duì)爐膛完成一次成功的吹掃，以有效地清除在爐膛、煙井及其相連的煙道中可能積聚的任何可燃物體，否則保護(hù)系統(tǒng)阻止任何燃料燃燒設(shè)備啟動(dòng)。

　　吹掃燃?xì)忮仩t用空氣流量應(yīng)不小于30%滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)的空氣流量，并應(yīng)恒定。

　　另一方面，吹掃程序也是鍋爐啟動(dòng)之前各設(shè)備相關(guān)功能的一次全面檢查，吹掃完成后即可進(jìn)入點(diǎn)火邏輯。

　　爐膛吹掃是在下列條件均滿(mǎn)足并保持的情況下進(jìn)行5分鐘計(jì)時(shí)的。

　　·送風(fēng)機(jī)運(yùn)行

　　·引風(fēng)機(jī)運(yùn)行

　　·送引風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)

　　·氣角閥全關(guān)

　　·氣速斷閥關(guān)

　　·無(wú)鍋爐跳閘指令

　　·所有火檢顯示“無(wú)火焰"

　　·系統(tǒng)電源正常

　　·汽包水位正常

　　整個(gè)吹掃計(jì)時(shí)過(guò)程（吹掃時(shí)間為5分鐘，時(shí)間可調(diào)）均應(yīng)滿(mǎn)足上述條件，在此期間任一條件更新喪失，則吹掃累計(jì)時(shí)為零，待所有許可條件重新建立，運(yùn)行人員才可重新啟動(dòng)吹掃程序。

　　4.2 主燃料跳閘及首跳顯示

　　當(dāng)出現(xiàn)下述任何危及鍋爐安全運(yùn)行的情況下將發(fā)出MFT動(dòng)作指令

　　·手動(dòng)緊急跳閘

　　·全爐膛滅火

　　·所有送風(fēng)機(jī)跳閘

　　·所有引風(fēng)機(jī)跳閘

　　·爐膛壓力高（三取二）

　　·爐膛壓力低（三取二）

　　·汽包水位高（三取二）

　　·汽包水位低（三取二）

　　·燃料喪失

　　·總風(fēng)量<30%持續(xù)5分鐘

　　·汽包蒸汽壓力高保護(hù)值

　　·燃?xì)鈮毫Φ?/p>

　　·FSSS電源喪失

　　當(dāng)發(fā)生MFT時(shí)，系統(tǒng)立即切斷鍋爐的一切燃料，并與機(jī)組其它系統(tǒng)自動(dòng)完成下列操作。

　　·報(bào)警光字牌發(fā)出聲光報(bào)警

　　·主管路快速氣閥門(mén)及角閥迅速關(guān)斷

　　·啟動(dòng)爐膛吹掃程序

　　·首出故障顯示及記憶

　　·其它

　　發(fā)生MFT時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出MFT及首跳原因顯示，并用該跳閘原因（即MFT首出條件）閉鎖隨后而來(lái)的其它MFT條件的顯示，直到該首跳條件清除且啟動(dòng)吹掃計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)，解除首跳顯示及首跳閉鎖。

　　4.3 緊急跳閘

　　當(dāng)運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)危及機(jī)組安全或其他需要緊急停爐的情況時(shí)，操作人員可在集控室操作盤(pán)上同時(shí)按下“MFT動(dòng)作"和“MFT確定"按鈕（硬接線(xiàn)），則啟動(dòng)手動(dòng)緊急跳閘，只要FSSS系統(tǒng)上電，即使PLC故障退出運(yùn)行的情況下，操作人員仍可啟動(dòng)緊急跳閘功能發(fā)出MFT跳閘指令。

　　4.4 鍋爐點(diǎn)火準(zhǔn)備

　　在鍋爐爐膛吹掃成功后，由運(yùn)行人員啟動(dòng)鍋爐點(diǎn)火準(zhǔn)備功能。

　　將鍋爐置于點(diǎn)火準(zhǔn)備方式，作為啟動(dòng)點(diǎn)火的先決條件，此時(shí)復(fù)置MFT開(kāi)啟一個(gè)建立火焰的時(shí)間限值的計(jì)時(shí)器，當(dāng)在時(shí)間限值內(nèi)不能建立火焰信號(hào)，系統(tǒng)跳閘，并返回到吹掃所需狀態(tài)。

　　4.5 燃燒器點(diǎn)火

　　在燃燒器可投入運(yùn)行之前BCS至少應(yīng)檢查以下許可條件：

　　·火焰檢測(cè)器系統(tǒng)正常（電源、冷卻風(fēng)）

　　·所有燃燒器閥門(mén)關(guān)閉

　　·無(wú)MFT跳閘信號(hào)存在

　　·燃?xì)鈮毫M(mǎn)足點(diǎn)火要求

　　·火焰檢測(cè)器無(wú)火

　　當(dāng)以上這些最少的許可條件滿(mǎn)足時(shí)，在操作面板上顯示“允許點(diǎn)火"，由運(yùn)行人員通過(guò)按鈕啟動(dòng)燃燒器組織點(diǎn)火，系統(tǒng)根據(jù)時(shí)間順序部分打開(kāi)燃燒器閥門(mén)，如在5秒內(nèi)未著火，迅速關(guān)閉速斷閥，發(fā)出“點(diǎn)火失敗"報(bào)警，在持續(xù)風(fēng)量吹掃的前提下，允許在下一次點(diǎn)火，至少間隔五分鐘以上，禁止沒(méi)有查明點(diǎn)火失敗原因之前重復(fù)操作。

　　4.6 聯(lián)鎖和報(bào)警

　　下列條件送至光字牌

　　·爐膛壓力高

　　·爐膛壓力低

　　·火檢冷卻風(fēng)壓力低

　　·汽包水位低

　　·FSSS電源喪失

　　·燃?xì)鈮毫Φ?/p>

　　·MFT

　　·其他

　　4.7 主氣閥切除條件

　　當(dāng)焦?fàn)t煤氣壓力低于定值時(shí)系統(tǒng)關(guān)閉主氣閥。

　　4.8 火焰檢測(cè)

　　火焰檢測(cè)系統(tǒng)由8套紫外火焰檢測(cè)器組成，分別用來(lái)檢測(cè)對(duì)應(yīng)的的高爐煤氣角火焰，并被送入FSSS系統(tǒng)，任一紫外火焰檢測(cè)器無(wú)火時(shí)關(guān)閉相應(yīng)的支管閥，F(xiàn)SSS系統(tǒng)采取“四取三"方式取信號(hào)，控制主管燃?xì)忾y。

　　4.9 爐膛壓力檢測(cè)

　　爐膛壓力開(kāi)關(guān)每臺(tái)爐設(shè)置8只，作為爐膛重要保護(hù)裝置，爐膛壓力高低跳閘開(kāi)關(guān)采取“三取二"方式選取信號(hào)，2只用于報(bào)警，當(dāng)爐壓大于報(bào)警值時(shí)嚴(yán)禁送、引風(fēng)機(jī)擋板向擴(kuò)大事故的方向動(dòng)作。

　　爐壓的取樣點(diǎn)設(shè)置在燃燒室中心上部的兩側(cè)爐墻或前墻上，插入的取樣管口與內(nèi)爐墻面平齊下斜約450，取樣管與墻體接觸處嚴(yán)密不漏氣，取樣管引出爐墻后，設(shè)緩沖器并分叉成兩路，一路接至壓力開(kāi)關(guān)，另一路接一直管，上端裝可拆卸的密蓋，以便定期吹掃，防止取樣管積灰堵塞。

　　4.10 焦?fàn)t煤氣壓力開(kāi)關(guān)

　　每側(cè)管路配置2只用于檢測(cè)壓力低值

　　4.11 冷卻風(fēng)系統(tǒng)

　　火檢冷卻風(fēng)系統(tǒng)是保證火焰檢測(cè)器探頭長(zhǎng)期安全工作的重要組成部分，火檢冷卻風(fēng)要求風(fēng)壓≥1500Pa，冷卻風(fēng)量≥1.55m3/min,配置一只壓力開(kāi)關(guān)，用于當(dāng)火檢冷卻風(fēng)壓力低報(bào)警。

　　4.12 爐前就地控制

　　FSSS系統(tǒng)除集控室中的控制主機(jī)外，在爐前還設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的就地控制柜，操作人員可通過(guò)就地控制柜操作，試驗(yàn)爐前設(shè)備（如執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥門(mén)等），就地控制柜還接受主機(jī)柜操作指令，并向主機(jī)柜反饋爐前設(shè)備狀態(tài)及向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供動(dòng)力。FSSS除能通過(guò)集控室程控點(diǎn)火外，還可通過(guò)就地點(diǎn)火柜上的“程控/就地"切換在就地單步操作點(diǎn)火。

　　4.13 點(diǎn)火方式

　　采用人工火把直接點(diǎn)燃高爐爐煤氣。

　　4.14 與DCS系統(tǒng)連接

　　DCS送FSSS信號(hào)（常開(kāi)無(wú)源接點(diǎn)）

　　·緊急跳閘（1對(duì)）

　　·送風(fēng)機(jī)運(yùn)行（1對(duì)）

　　·引風(fēng)機(jī)運(yùn)行（1對(duì)）

　　·汽包水位高（2/2）（2對(duì)）

　　·汽包水位低（2/2）（2對(duì)）

　　·風(fēng)量<30%（1對(duì)）

　　·水位正常（2對(duì)）

　　·汽包蒸汽壓力高保護(hù)信號(hào)（1對(duì)）