2.3__炉膛安全监控系统(Fsss) 逻辑解析
炉膛安全监视系统的理论分析
炉膛安全监视系统的理论分析摘要：随着火电机组装机容量的增加和发电过程中风险的增加，对电力安全生产提出了更高的要求，电力行业安全仪表系统的功能安全性分析成为新的研究热点。
炉膛安全监控系统(FSSS)作为一种锅炉侧保护系统，属于安全仪表系统的范畴，在火电机组中得到了广泛的应用。
关键词：炉膛安全监视系统；锅炉炉膛燃爆；防止燃爆；FSSS系统功能FSSS系统一般分为两个部分，即燃烧器控制系统BCS和燃料安全系统FSS。
燃烧器控制系统的功能是对锅炉燃烧系统设备进行监视和控制，保证点火器，油枪和磨煤机组系统的安全启动、停止和运行。
燃料安全系统的功能是在锅炉点火前和跳闸停炉后对炉膛进行吹扫，防止可燃物在炉膛堆积。
在检测到危及设备、人身安全的运行工况时，启动主燃料跳闸（MFT），迅速切断燃料，紧急停炉。
一、炉膛安全监控系统的工作原理FSSS作为火电机组自动保护和自动控制的一个重要组成部分，将锅炉的燃烧控制与安全保护融为一体，向运行人员提供全部燃烧系统的操作手段，同时对锅炉运行的各个阶段进行监视、报警和跳闸，使燃烧设备的有关部件严格按照既定合理程序完成必要操作，并对异常工况和未遂性事故做出快速反应及处理，保证操作人员与锅炉燃烧系统的安全。
FSSS的实质是通过一个逻辑控制系统实现燃烧系统的安全运行规程。
燃烧控制系统(CCS)与FSSS被视为现代大型火电机组锅炉控制系统的两大支柱。
CCS作为基本过程控制系统(BPCS)，用于控制连续、稳定的燃烧状态及合理的空气／燃料比，以保证锅炉连续燃烧和火焰稳定，通常在分散控制系统(Distributed Control System，DCS)中实现；FSSS作为安全仪表系统(SIS)，用于安全保护和顺序控制，以防发生爆燃、爆炸等破坏性事故，二、炉膛安全监控系统的组成结构一个典型的FSSS需要具备可靠的电源配置、灵活方便的操作界面、安全可靠的就地现场设备，以及实现复杂运算、控制功能的逻辑系统。
锅炉炉膛安全监控系统FSSS
·高能点火装置：由高能点火器（储能器）高压屏蔽电缆及高能半导体电嘴（点火枪）等三部分组成。
·就地点火控制系统：由就地点火程控柜、高能点火装置、火焰检测装置、油燃烧装置、推进执行器和球阀或三功能阀组成。系统具有自动和手动控制推进执行装置的进退操作；自动和手动控制高能点火装置的点火操作及自动和手动执行三功能阀的截止、吹扫、投油阀位状态切换三项功能。
①暖炉油母管跳闸阀开启；
②暖炉油温度正常；
③暖炉油压力不低；
④无MFT指令；
⑤火焰器冷却空气压力正常。
·油层启动
暖油枪是以层为单位投入运行的。同一层内六个油燃烧器按1-2-3-6-5-4的顺序自动投入。每一层的逻辑都相同，运行人员可通过画面启动油层。启动指令发出后，首先将油控制阀投自动，打开油再循环阀，然后按预定的程序依次投入各个燃烧器。各个油燃烧器启动的间隔时间为15秒。
引起主燃料跳闸原因有的是锅炉主保护项目，也有辅机运行（停运即事故掉闸）等。为防止事故进一步扩大，要即时切断进入炉膛中的燃料。
·炉膛压力保护
应分别设三个正压和负压取样点，在炉膛上独立开孔，并通过独立的取样管接至压力开关，同时必须考虑防堵措施。另外还要注意炉膛压力取样点应与吹灰器和看火孔有足够的距离，以免吹灰或开启孔洞时影响压力测量值。炉膛压力超过整定值时（高或低）经三选二逻辑延迟后发出MFT跳闸条件。
2、FSS保护系统
FSS保护系统是FSSS锅炉安全监控系统中的重中之重，它包括火焰火检、熄火保护系统，压力检测装置及保护逻辑控制子系统。
2.1火焰检测装置
燃料燃烧剧烈的化学反映过程中，将释放包括紫外线，红外线，可见光，热辐射和声波等电磁波能量。在火焰火检、熄火保护系统监视中，所有这些能量又构成了火焰是否存在及燃烧强弱的检测基础。本公司的锅炉安全监控系统配置了紫外线检测装置,红外线检测装置和可见光检测装置,视锅炉燃料的不同而选配不同的检测装置。
FSSS控制说明YUAN1
炉膛安全监控系统（FSSS）1、总则炉膛安全监控系统 (Furnace Safeguard Supervisory System，简称FSSS)，它包括燃烧器控制系统及燃料安全系统，它是现代大型火力发电机组的锅炉必须具备的一种监控系统。
炉膛安全监控系统是由公用控制逻辑及制粉系统控制逻辑三大部分组成。
公用控制逻辑主要包括炉膛吹扫、主燃料跳闸保护（MFT）、油燃料跳闸保护（OFT）、火检冷却风机、密封风机以及RB、燃油泄漏试验等。
2、公用控制逻辑部分2.1 公用系统控制逻辑部分主要包括以下内容：●炉膛吹扫●MFT及首出记忆●OFT及首出记忆●油泄漏试验●炉膛点火条件●煤层点火条件●油系统阀门控制●火检冷却风机●密封风机2.2 炉膛吹扫2.2.1 炉膛吹扫的目的：锅炉在点火前，必须进行炉膛吹扫，防止爆炸，炉膛吹扫的目的是将炉膛内积聚的可燃性混合物清除掉，以防止锅炉点火时发生爆炸。
2.2.2 炉膛吹扫条件吹扫一次条件：●无MFT跳闸条件存在●任意引风机运行且对应挡板门打开●任意送风机运行且对应挡板门打开●所有一次风机停止●任意空预器运行●所有磨煤机停运●所有给煤机停运●燃油关断阀、回油阀关闭●所有油角阀关闭●所有磨煤机出口门关闭●全炉膛无火焰●火检冷却风压力正常吹扫二次条件：●炉膛风量在30%~40%之间●所有二次风挡板在吹扫位（35%-45%）●泄漏试验完成或旁路●炉膛压力正常2.2.3炉膛吹扫的过程当吹扫条件一次条件满足后，在操作员监视画面上会显示“炉膛吹扫请求”信号，此时，操作员可以按下监控画面上的“开始吹扫”按钮开始炉膛吹扫，同时将二次风门置吹扫位，当吹扫二次条件满足时，监控画面上炉膛吹扫计时器开始计时，吹扫进行中。
吹扫过程中，如果某个吹扫二次条件不满足导致的吹扫中断，计时器保持，当二次条件再次满足后，计时器继续计时；当吹扫一次条件不满足导致的吹扫中断，计时器清零，当一次条件再次满足后，此时需要操作员重新启动吹扫程序，计时器重新开始计时，重新开始吹扫。
锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)功能解析
锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）功能解析作者：单钰春来源：《山东工业技术》2018年第12期摘要：基于某厂实际运行情况，介绍锅炉FSSS系统的构成和主要逻辑功能，分析FSSS 系统相关的个别细节问题，提出FSSS系统调试期间须重点关注的要点，并提出解决办法。
关键词：炉膛安全监控系统（FSSS）；炉膛吹扫；燃油泄漏试验；主燃料跳闸（MFT）DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.12.0310 引言锅炉炉膛安全监控系统Furnace Safeguard Supervisory Systems（FSSS），是大型火电机组自动保护和自动控制系统的一个重要组成部分，其主要功能是保护锅炉炉膛安全，在防止运行人员操作事故及设备故障引起炉膛爆炸等方面起着重要作用。
随着DCS系统的改进和不断发展，现在DCS的软硬件可靠性已经完全满足FSSS系统控制的需要，目前FSSS的所有功能在设计时都包含在DCS系统中。
FSSS设计有独立的跳闸继电器机柜，包含后备硬手操MFT按钮及硬跳闸继电器，具有完善的故障容错诊断功能，避免出现保护拒动。
1 FSSS系统构成1.1 FSSS系统的主要功能FSSS系统控制逻辑分为公用控制逻辑、燃油及燃煤控制逻辑三大部分。
公用控制逻辑部分包含锅炉保护的全部内容，即油泄漏试验、炉膛吹扫、主燃料跳闸（MFT）、油燃料跳闸（OFT）、首出原因记忆、点火允许条件和RB等。
公用控制逻辑还包括有FSSS公用设备（如火检冷却风机、密封风机）的控制。
燃油控制包括各油燃烧器单角、对角投切及层投、切控制。
燃煤控制包括各个磨煤机、给煤机及其辅助设备的投切、保护和控制。
1.2 FSSS系统的主要逻辑构成1.2.1 炉膛吹扫锅炉点火前和停炉后必须对炉膛进行连续吹扫。
吹扫开始和吹扫过程中必须满足吹扫条件（分为一次和二次吹扫条件），以便有效地清除炉膛及烟道内聚积的可燃物。
吹扫时必须切断进入炉膛的所有燃料源，并最少有25%～30%额定空气量的通风量，吹扫时间不少于5min。
FSSS
• 红外线火焰监测器红外线不容易被煤尘和燃烧产物
• 可见光火焰检测器利用燃料燃烧发出的可见光的强
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二、火焰检测器的组成
包括火检探头和信号处理部分
1、探头部分
作用：把火焰信号转换成电流信号。 包括探头头和探头安装室 • 探头头内的主要部件有瞄准管、瞄准透镜、光 纤。 • 探头安装室主要部件有光电二极管、发光二极 管、对数放大器。
2、信号处理部分
对探头送来的电信号进行处理。
三、火焰检测系统的运行原理 1、探头部分 2、信号处理部分
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（八）FSSS逻辑举例 一、逻辑图例
S R S R 1 0 X Y
S R
X
NOT
NOT Y
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输入输出关系见下表： 序号 1 2 3 4 S 0 0 1 1 R 0 1 0 1 X Y
炉膛安全监控系统（FSSS）
（一）FSSS概述 （二）炉膛爆炸过程的理论分析 （三）可燃混合物的积存 （四）防止炉膛爆炸的措施 （五）FSSS的主要功能 （六）FSSS系统设备组成 （七）火焰检测系统 （八）FSSS逻辑图举例
1
（一）FSSS概述
• 炉膛安全监控系统（FSSS），也称燃烧器管理 系统（BMS）。 • FSSS的作用 1、连续监视燃烧系统的大量参数和状态，并发 出动作指令； 2、使燃烧设备严格按照合理程序进行操作； 3、处理未遂性事故。
理想气体的定容变化式为：
P2 T2 T1 + ∆T ∆T = = = 1+ P T1 T1 T1 1
由以上两式得到
Vr Qr P2 = P1 (1 + ) V C V T1
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炉膛安全监控系统(FSSS)(讲义)
炉膛安全监控系统（FSSS）（讲义）一．FSSS 系统的组成FSSS 控制逻辑分为：公用控制逻辑燃油控制逻辑燃煤控制逻辑三部分还包括启动床料系统控制逻辑石灰石系统控制逻辑。
公用控制逻辑部分包括：油泄漏试验、炉膛吹扫、主燃料跳闸（MFT）、锅炉跳闸（BT）与首出原因记忆、点火条件判断等。
燃油控制逻辑包括风道燃烧器、床上燃烧器的程序投、切控制。
燃煤控制逻辑包括各称重式给煤机、埋刮板给煤机、螺旋给煤机、各出/入口门的控制。
还配有硬手操BT 按钮。
二．公用控制逻辑1、FSSS 系统公用控制逻辑作用：1）完成油泄漏试验，确保燃油管路无泄漏。
2）确保锅炉点火前炉膛及一次风道吹扫干净，无燃料积存于炉膛封闭空间和一次风道。
3）连续监视有关重要参数，在危险工况下发生报警，并在设备受到威胁时发生主燃料跳闸（MFT）、锅炉跳闸（BT）或送风跳闸（AT）。
4）在主燃料跳闸（MFT）时，关闭所有入炉燃料、跳闸石灰石、停外置床（关闭其流化风阀和锥形阀)、汽机跳闸、静电除尘器跳闸并传送MFT 指令。
5）在锅炉跳闸(BT) 时，主燃料跳闸、关闭所有的送风除非有足够的风路来维持炉膛压力、关闭减温器、连排和定排阀并向传送BT 指令。
6）在送风跳闸(AT) 时，将跳闸一次风、二次风和流化风机,并触发锅炉跳闸。
2、公用逻辑主要包括以下内容：1）油泄漏试验2）炉膛吹扫3）AT 及首出记忆4）BT 及首出记忆5）MFT 及首出记忆3．油泄漏试验为防止供油管路泄漏（包括漏入炉膛），油系统泄漏试验是针对总燃油进油母管气动阀、床上枪供油母管气动阀、床枪回油母管气动截止阀及床枪各角阀的密闭性所做的试验。
操作员可直接在CRT 上发出启动油泄漏试验指令。
主跳闸阀及单个油角阀泄漏试验打开总燃油进油母管气动阀和床上枪供油母管气动阀，关闭床枪各角阀及床枪回油母管气动截止阀，当油压达到设定高值时，关闭总燃油进油母管气动阀。
若 3 分钟内，油压没有降至设定低值，表明总燃油进油母管气动阀至床枪各角阀的管路及床枪各角阀无泄漏。
SCS FSSS解析
五、炉膛爆燃的原因
• （一）爆燃必须满足的三个条件： • 1、炉膛里堆积有大量的燃料和空气的混 合物。 • 2、混合物的比例在可燃的范围内。 • 3、有足够的点火能量。
（二）影响爆燃的因素
炉膛内最可能发生可燃混合物积 存的几种危险情况
• 1、燃料、空气或点火能量中断，造成炉 膛内瞬时失去火焰时，可燃物堆积，如 接着点火或火焰恢复时，就有可能引起 爆燃。
一、FSSS的任务
1、确保锅炉安全运行。 2、简化运行人员的操作负担，有 效避免误操作。 3、一旦事故发生，能有效抑制事 故的扩大。
二、FSSS需要解决的问题
• 1、防止炉膛发生爆燃。 • 2、实现油、煤燃烧器的自动顺序点火和 熄火控制。 • 3、FCB、RB、二次风门挡板的控制。
三、FSSS的功能
• 一次吹扫允许条件是FSSS进入吹扫模式所必需 具备的条件；二次吹扫允许条件是启动吹扫计 时器所必需具备的条件。在吹扫过程中如果某 个二次吹扫条件突然不满足了，吹扫计时器就 会复位，但并不中断吹扫；但如果某个一次吹 扫条件不满足了就会导致吹扫中断、吹扫计时 器复位。如果吹扫中断，操作员就需要重新启 动吹扫程序。二次吹扫条件主要是风量方面的 条件。一次吹扫条件满足，发启动炉膛吹扫指 令后，将所有二次风挡板置于吹扫位，风量方 面的条件满足后（二次吹扫条件），开始吹扫 计时。
• • • • • • 1、所有暖炉油喷嘴阀关； 2、暖炉油跳闸阀关； 3、所有磨煤机停； 4、所有给煤机停； 5、所有火焰检测无火； 6、风量大于30%。
6、吹扫完的结果
• 1、MFT复位。 • 2、保持吹扫风量。
三、点火允许条件的判断
(1) 锅炉吹扫成功后，首先复位 MFT 继电器，之 后如果没有油跳闸条件，则允许打开燃油供 油速断阀。 (2) 如果油点火的允许条件全部满足，允许点油 的指示灯就点亮，否则在 CRT 上会显示哪个 条件已经满足、哪个条件还没有满足，当所 有条件满足后允许点油指示灯点亮，各个允 许条件的指示灯熄灭。这时操作员可以进行 油枪点火了。
炉膛安全监控系统FSSS(完成版)
炉膛安全监控系统 FSSS第一节炉膛安全监控系统概述一、概述电力工业迅速发展，已经进入大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。
目前新建电厂一般都采用600MW及以上机组。
大容量、高参数机组运行的安全重要性日益提高，需要控制的与燃烧有关的设备越来越多。
有点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助风挡板、燃料风挡板等，这些设备不仅类型复杂，而且操作方式多样化，操作过程也比较复杂。
例如，油枪的投运操作包括：点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、点火器的投入与断开等。
在锅炉启停工况和事故工况时，燃烧器的操作更加繁琐，如果操作不当很容易造成意外事故。
从20世纪60年代起，在国外火电机组上就开始使用一系列火焰检测装置和炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System，简称FSSS），并制定了有关的标准。
其中，美国国家燃烧保护协会（National Fire Protection Association，简称NFPA）制定的标准得到了最广泛的应用。
它为防止锅炉炉膛爆燃，对燃气锅炉、燃油锅炉、单燃烧器锅炉和多燃烧器燃煤锅炉的炉膛防爆均作了详细的规定。
对炉膛爆燃原因、术语、定义、设备要求、设计、安装、调试、维护、操作程序、系统联锁和报警等都作了详细阐述，并经常对该规定进行修改和补充。
它已成为美国国内各锅炉制造商和用户共同遵循的法规，其它各国也广泛采用和遵循这该标准，NFPA标准已经成为了设计FSSS的主要依据。
从20世纪70年代起，炉膛安全监控系统开始在我国火电机组上使用，从国外引进的大型火电机组都配套有锅炉安全运行必不可少的重要监控手段。
原水电部在1993年明文规定：“今后凡新投产机组必须安装火焰检测和安全防爆装置，现有机组在条件许可情况下也必须设法加装”。
原电力工业部电力规划设计总院于1993年9月颁发了《锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定》(DLGJ116-93)，为我国火电机组FSSS的设计提供了依据。
fsss主要逻辑功能
防止炉膛发生爆炸的措施
避免可燃物的堆积及其与空气混合达到爆燃浓度。
在主燃料与空气混合物进口处有足够的点火能源， 点火器的火焰要稳定，能量大，位置适宜。
当有未点燃的燃料进入炉膛时，这段时间应尽可
能缩短，使积储的可燃物尽可能的少。
对已进入炉膛的可燃混合物，应尽可能快地冲淡，
使之超出爆燃浓度范围，并不断吹扫出炉膛。 点火前和熄火后必须对炉膛和烟道进行吹扫。
FSSS系统的主要功能
• 点火前炉膛的吹扫
• 暖炉油点火
• 主燃料引入
• 连续运行的监视
• 紧急停炉
• 熄火后的吹扫
FSSS系统主要逻辑功能
• 泄漏试验 • 油跳闸阀控制 • 清扫逻辑
• 油层控制 • 主燃料控制
• RB快速减负荷
• MFT跳闸原因
按 泄漏试验 按键，泄漏试验过程将自动进行： 开 油跳闸阀 → 轻油进入系统 → 油压力升至 2MPa → 关 油跳闸阀 → 倒记时2min时间到→ 油压力≥1.92MPa → 泄漏试验成功 油压力＜1.92MPa → 泄漏试验失败
吹扫备好 可启吹扫 灯亮，按 可启吹扫 按键
本讲结束 谢谢大家！
有层给粉证实 手动停止：按 1-3-2-4顺序， 30s停一个油枪 油枪推进 → 点火器推进 → 油角阀打开 → 有火 各角均在水平位和风量<30%
相邻层启动，下层投运 作为上层投运的条件。
投粉条件：
• 有相邻火源
• 一次风压、风温合适
• 粉仓粉位合适 • 动力、操作电源正常
按 启动 按键
→开一次风挡板 →启动给粉机 停止煤粉燃烧器
炉膛爆炸的条件
– 有燃料和助燃空气存在；
– 燃料和空气的混合物达到爆燃的浓度；
锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)功能解析
锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）功能解析基于某厂实际运行情况，介绍锅炉FSSS系统的构成和主要逻辑功能，分析FSSS系统相关的个别细节问题，提出FSSS系统调试期间须重点关注的要点，并提出解决办法。
标签：炉膛安全监控系统（FSSS）；炉膛吹扫；燃油泄漏试验；主燃料跳闸（MFT）0 引言锅炉炉膛安全监控系统Furnace Safeguard Supervisory Systems（FSSS），是大型火电机组自动保护和自动控制系统的一个重要组成部分，其主要功能是保护锅炉炉膛安全，在防止运行人员操作事故及设备故障引起炉膛爆炸等方面起着重要作用。
随着DCS系统的改进和不断发展，现在DCS的软硬件可靠性已经完全满足FSSS系统控制的需要，目前FSSS的所有功能在设计时都包含在DCS系统中。
FSSS设计有独立的跳闸继电器机柜，包含后备硬手操MFT按钮及硬跳闸继电器，具有完善的故障容错诊断功能，避免出现保护拒动。
1 FSSS系統构成1.1 FSSS系统的主要功能FSSS系统控制逻辑分为公用控制逻辑、燃油及燃煤控制逻辑三大部分。
公用控制逻辑部分包含锅炉保护的全部内容，即油泄漏试验、炉膛吹扫、主燃料跳闸（MFT）、油燃料跳闸（OFT）、首出原因记忆、点火允许条件和RB等。
公用控制逻辑还包括有FSSS公用设备（如火检冷却风机、密封风机）的控制。
燃油控制包括各油燃烧器单角、对角投切及层投、切控制。
燃煤控制包括各个磨煤机、给煤机及其辅助设备的投切、保护和控制。
1.2 FSSS系统的主要逻辑构成1.2.1 炉膛吹扫锅炉点火前和停炉后必须对炉膛进行连续吹扫。
吹扫开始和吹扫过程中必须满足吹扫条件（分为一次和二次吹扫条件），以便有效地清除炉膛及烟道内聚积的可燃物。
吹扫时必须切断进入炉膛的所有燃料源，并最少有25%～30%额定空气量的通风量，吹扫时间不少于5min。
在吹扫过程中FSSS逻辑连续监视吹扫允许条件，如果一次吹扫允许条件不满足就会导致吹扫中断，同时计时器复位；如果二次吹扫条件不满足吹扫计时器复位，但不中断吹扫，满足条件后自动吹扫。
锅炉FSSS控制逻辑说明
FSSS逻辑控制系统功能详解1．炉膛吹扫对炉膛进行吹扫，以清除所有积存在炉膛内的可燃物，这是防止炉膛爆燃的最有效方法之一。
吹扫主要在锅炉点火前和紧急停炉后必须进行。
每次吹扫时间约为5min，确保清扫效果。
对于煤粉炉的一次风管也应吹扫3—5min，油枪要用蒸汽吹扫，以保证一次风管和油枪无残留燃料。
炉膛进行吹扫要提供必要的吹扫条件：l 所有燃料全部切断。
所有油喷嘴阀、暖炉油层跳闸阀关闭，确保无油；所有磨煤机、给煤机、一次风机停运，确保无煤粉；l 所有燃烧器风门应处于吹扫位置。
即所有一次风门、三次风门档板关闭，所有二次风（辅助风）档板在调节位置；l 至少有一台引风机和送风机运行，使风量大于25%额定负荷风量；l 无MFT跳闸指令；l 回转式空气预热器均投入运行；l 所有层3/4检测器无火焰；l 汽包水位正常；l 系统电源正常。
在炉膛进行吹扫前，应先启动回转式空气预热器，再顺序启动引风机和送风机，使风量大于25%额定负荷风量，一是为炉膛吹扫提供足够的风量，二是为了防止回转式空气预热器受热不均引起变形，三是可对回转式空气预热器进行吹灰清扫。
当炉膛吹扫条件满足后，“启动允许”信号置1，运行人员通过CRT的相应面板，按下“启动吹扫”按钮，发出吹扫指令，“正在吹扫”信号此时置1。
延时5min后，若不出现“吹扫失败”信号，则“吹扫完成”信号置1，“正在吹扫”信号恢复为0。
此时由“吹扫完成”信号去复置MFT跳闸信号，解除全系统主燃料跳闸MFT的状态记忆。
这意味着只有吹扫结束，锅炉才允许点火启动，否则MFT状态将强制所有燃料阀门不能开启。
吹扫后，锅炉点火，炉膛应继续保持吹扫时的风量，直至锅炉负荷升至25%额定负荷后，再逐步增加风量。
如果点火失败，重新点火前要重新吹扫。
2．全炉膛火焰监测全炉膛火焰监测是FSSS的基本功能，是保护动作的主要依据。
全炉膛火焰监测主要分“层”火焰信号检测、全炉膛灭火检测和火焰监视。
1）“层”火焰信号检测：对于四角切圆燃烧的煤粉炉，一般将火焰检测器探头布置于两层煤粉喷嘴中间的二次风口内，探头布置的方向对准炉膛中心火球，用以监视上下相邻喷嘴的煤粉火焰。
FSSS系统逻辑设计说明
FSSS系统逻辑设计说明1.综述在现有的电厂平安运行标准中，需要设置炉膛平安爱惜系统(简称FSSS)。
它是一个燃料平安联锁和燃烧设备操纵系统，能在锅炉正常工作和启动、运行、停止等方式下，持续监视燃烧系统的参数与状态，而且进行逻辑运算和判定，通过联锁装置使燃烧设备中的有关部件，依照既定的、合理的程序，完成必要的操作或处置未遂事故，以保证锅炉炉膛及燃烧系统的平安，它在避免运行人员操作事故及设备故障下引发锅炉炉膛及辅助设备爆炸方面起着重要作用。
以下的描述符合现行的NFPA标准和原电力部的设计标准。
任何关于燃料平安处置和燃烧设备操纵的方法、规那么都依照这些建议和意见进行查对，并适本地采纳（除非是NFPA标准不许诺）。
2.锅炉的大体配置本工程所采纳的锅炉为哈尔滨锅炉厂引进英国BEL公司技术制造的HG-l025／－WM型“W”型火焰锅炉，为亚临界压力，中间一次再热的自然循环锅炉，双拱形炉膛倒“U”形布置。
16套燃烧器布置在拱上，“W”形火焰燃烧方式，尾部份隔烟道结构，采纳挡板调剂再热器汽温，固态排渣，平稳通风，露天布置。
锅炉制粉系统：磨煤机——4台双进双出钢球磨煤机，给煤机——8台全封锁胶带式称重给煤机，采纳正压直吹式制粉系统。
锅炉油系统：采纳两级点火方式，即高能点火装置点燃轻柴油，再由油燃烧器点燃相应的煤燃烧器。
锅炉设计制造狭缝式燃烧器，为了提高煤粉浓度、改善着火条件，在燃烧器上加装旋风分离器。
该燃烧器一次风口和二次风口距离布置，三次风口布置在炉膛前后炉壁的底部，助燃空气要紧由炉拱处引入二次风，三次风仅用来为与灰斗斜管接角的边缘火焰提供足够空气以防其熄火。
锅炉共有20只油燃烧器，前后墙布置，每只油燃烧器配有1只机械雾化油枪(可进／退)，1只点火枪(可进／退)、1只高能点火器、1只进油阀、1只吹扫阀、1只油火焰监测器，其中有4只机械雾化启动用（墙式）油燃烧器，该燃烧器只在锅炉从冷态加温时利用而且不用于煤燃烧器点火。
10FSSS介绍解析
(3)炉膛全灭火，造成燃料和空气可燃混合物的堆积。
(4)燃料漏入停止运行的炉膛。
防止可燃物在炉膛内存积，除了始终保持进入 炉膛的燃料随时燃尽外，还应严格遵守炉膛安全 保护监控装置的有关规定：
(1)不得利用一个喷燃器去点燃另一个喷燃器， 或利用炉膛高温来点燃喷燃器，必须始终使用点 火装置去点燃喷燃器。
炉膛安全保护监控系统能自动根据运行方式， 控制燃烧器的启停及控制制粉系统的运行。该 系统的主要功能如下： (1) 轻、重油系统泄漏试验； (2) 轻、重油快关阀控制； (3) 风箱挡板控制； (4) 炉膛吹扫； (5) 火焰丧失保护； (6) 点火允许条件的判断； (7) 煤粉燃烧器点火； (8) 重油燃烧器点火、熄火控制；
炉膛安全保护监控系统 FSSS
采用炉膛安全保护监控系统的 原因
燃烧器控制系统，简称ABS(Automatic Burner control System)，实际上是指磨煤机 和燃烧器控制系统。该系统用于实现煤燃烧 器和油燃烧器的自动控制，以及协调燃烧过 程中的煤量和风量的配比，以保证锅炉达到 最佳燃烧工况。是锅炉控制系统中的重要组 成部分。
在锅炉MFT时，因吹扫油枪时点火枪要打火， 可能会引起锅炉内残余燃料爆燃而使锅炉发生爆炸， 必须禁止吹扫油枪。因此遇到锅炉MFT，一般的处 理办法是先关油角阀及油母管跳闸阀，切断燃油的 供应之后，进行五分钟的炉膛吹扫。炉膛吹扫结束 后，操作员再手动吹扫油枪，将油枪及油管内的残 油清除干净。这样就可以保证油枪及油管的畅通， 避免残油氧化凝结在油枪及油管内而影响下次锅炉 的启动。
锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）
锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）第四章锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）第一节 FSSS概述随着锅炉容量的不断增大，需要控制的燃烧设备数量也随之增多，如点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、一次风档板、二次风档板等等。
燃烧设备的操作过程也趋于复杂化，如点火油枪的投运操作包括：点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、电点火器的投入与断开等。
煤粉燃烧器的投运操作包括：一次风档板和二次风档板的开启、煤粉挡板的开启、给粉机启动等。
点火油枪的解列操作包括：进油阀关闭、油枪吹扫入油枪退出等。
煤粉燃烧器的停运操作包括：停给粉机、煤粉挡板的关闭、二次风挡板的关闭等。
在锅炉启停工况和事故工况时，燃烧器的操作更加繁琐，由于操作不当很容易造成事故。
当锅炉炉膛内压力增高到一定值时，因炉膛面积较大，可能发生损坏水冷壁管的事故，严重时甚至会使锅炉炉墙、支架损坏，致使锅炉报废。
国内锅炉过去缺少燃烧安全控制系统，每年较大型锅炉发生炉膛爆燃事故几十起，损失巨大。
目前，国内外大、中型发电机组都装有炉膛安全监控系统。
炉膛安全监控系统的英文名称为Furnace Safeguard Supervisory System（简称为FSSS），也可称作燃烧器管理系统（Burner Management System，简称BMS）。
炉膛安全监控系统是现代大型机组自动化不可缺少的组成部分，它对炉膛的正常燃烧，锅炉的安全运行起着决定性的作用。
炉膛安全监控系统有两项重要作用，分别是锅炉安全保护作用和锅炉安全操作管理作用，分别由燃料安全系统（Fuel Safeguard System，简称FSS）和燃烧器控制系统（Burner Control System，简称BCS）完成。
锅炉安全保护作用主要包括在锅炉运行的各个阶段，对参数、状态进行连续地监视；不断地按照安全规定的顺序对它们进行判断、逻辑运算；遇到危险工况，能自动地启动有关设备进行紧急跳闸，切断燃料，使锅炉紧急停炉，保护主、辅设备不受损坏或处理未遂性事故。
FSSS介绍PPT课件
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一、系统介绍
❖FSSS系统功能 FSSS系统一般分为两个部分， 即燃烧器控制系统BCS（Burner ControlSystem）和燃料安全系统FSS(Fuel Safety System)。燃烧器控制系统的功能是对 锅炉燃烧系统设备进行监视和控制，保证点火 器，油枪和磨煤机组系统的安全启动、停止和 运行。燃料安全系统的功能是在锅炉点火前和 跳闸停炉后对炉膛进行吹扫，防止可燃物在炉 膛堆积。在检测到危及设备、人身安全的运行 工况时，启动主燃料跳闸（MFT），迅速切断 燃料，紧急停炉。
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二、系统功能
2.2 锅炉主保护（MFT） 2.2.1 锅炉主保护发生条件（以汽包炉为主） ❖ 汽机跳闸（2/3）与蒸汽流量>153t/h ❖ 两台送风机均停 ❖ 两台引风机均停 ❖ 两台空预器主电机全停，延时30S ❖ 锅炉总风量<25%,定值372.5t/h，延时30S ❖ 失去火检冷却风（火检冷却风出口压力低低（2/3），
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二、系统功能
2.1.2 锅炉炉膛ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ扫条件（以汽包炉为主）
每次锅炉点火前，必须对炉膛进行吹扫。吹 扫逻辑由以下条件组成，只有这些条件都具备， 吹扫才能进行，以下所列的就是吹扫条件：
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二、系统功能
一次吹扫条件： ❖ 无 MFT 条件存在 ❖ 至少一台空预器运行 ❖ 至少一台送风机运行 ❖ 至少一台引风机运行 ❖ 所有火检无火 ❖ 两台一次风机均停 ❖ 所有油角阀关、进油阀关、回油阀关 ❖ 所有磨煤机停且出口门全关 ❖ 所有给煤机全停 ❖ 火检冷却风压力正常 ❖ 所有磨煤机入口快关风门全关 ❖ 燃油泄漏实验完成或旁路
每层以3/4无火判断为该层无火） ❖ 全燃料丧失（任一给煤机投运过15S后，所有油角阀
锅炉安全监测系统FSSS
#2炉锅炉安全监测系统（FSSS）调试检修规程23019303.doc 第 1 页共 19页目录第一章系统结构原理说明1、概述2、系统组成3、系统功能第二章灭火保护部分逻辑图1、MFT逻辑2、OFT逻辑3、炉膛吹扫（MFT复归）逻辑4、报警逻辑5、点火条件判断第三章程控点火部分执行框图1、点火启动2、紧急投油3、投油退出第一章系统结构原理说明：1.1 概述锅炉安全监控系统（Fsss-Furnace Safegard Supervisiry system）是大型电力发电厂一个极其重要的装置，它担负着锅炉启停、运行监视、安全保护的重要责任，一般情况下，Fsss分灭火保护和程控点火两个子系统，灭火保护（FSS）的作用是在锅炉出现任何危急情况下，紧急切断燃料供给，防止事故发生，保证锅炉的安全运行，具体功能有火焰监视、压力保护、燃料保护、水位保护、辅机保护、机电炉联锁等，程控点火系统（BCS）负责油喷燃器点火与油系统监视。
1.2 系统组成根据技改工程1×125MW机组锅炉特点相应配置及功能如下所述：本系统可分为：监控单元、主控单元、就地控制单元、就地执行机构四部分，见系统组成框图。
1.2.1 监控部分包括：工业控制计算机（IPC）、电阻压力感应式触摸屏、显示器、分屏器、键盘、轨迹球、打印机等。
工控机通过UNTEL WAL通信总线采集下位机PLC的数据信息，经过逻辑运行处理将各种工况形象地反应在显示器的画面上，根据画面信息，通过触摸屏或轨迹球可以对系统进行操作，分屏器将工控机输出的屏幕信号扩展为两路，分别送至两个显示器同时显示，大显示器用于运行人员的监视与操作，小显示器用于维护人员的调试，工控机采集的各种信息与画面内容，也可由打印机输出。
本系统中上位机选用INTEL 586/166工控机，16M内存，1.2G硬盘Windows 98 平台CRT21英寸。
23019303.doc 第 3 页共 19页系统组成框图:1.2.2 主控单元包括主PLC、从PLC、信号调理板。
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压力开关第二章 ----用于反映燃料、空气、炉膛压力。例如当炉膛压 《热工保护》 锅炉机组的热工保护 山东大学能源与动力工程学院 沈阳工程 力超过规定允许值时，使机组跳闸。 温度开关----用于反映燃料、空气温度。例如当磨煤机出口温 度过高时，使得磨煤机热风挡板和热风门关闭或进行报警。 流量差压开关----用于指示燃料空气系统的流量或差压。如进 入炉膛的风量，磨煤机磨碗上下差压等。
燃烧器控制系统（BCS） 燃料安全系统（FSS） 汽包锅炉的炉水循环泵控制系统（BCP）
二、FSSS的组成
1、操作盘
2、现场设备
3、逻辑控制柜
计 算 机 控 制 系 统
1、操作盘 沈阳工程
《热工保护》 第二章 锅炉机组的热工保护
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（1）运行人员操作盘 安装在主控制室的控制台上 指令按钮——开关、按钮（发出FSSS的各种启停命令） 反馈显示——指示灯（了解设备启停状态、运行操作状态） CRT键盘——BCS系统的逻辑功能通过计算机实现。BCS系统 的绝大部分运行人员指令都通过CRT键盘实现。
（2）就地操作盘 用于维修和校验现场设备 正常运行时处于遥控位置
《热工保护》 第二章 锅炉机组的热工保护 2、现场设备
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（1）驱动装置 用于控制进入炉膛的燃料和空气，主要有： 电动、气动和液动的阀门 电动机驱动设备 点火器、油枪推进装置等
（2）敏感元件 用来监测炉内燃烧和燃料空气系统的装置，主要包括： 压力开关、温度开关、流量、差压开关、限位开关以及火焰 检测器等。
《热工保护》 第二章 锅炉机组的热工保护
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（一）作用
（1）燃烧器控制系统BCS
功能： 对锅炉及燃烧系统的设备进行连续监视和启停的顺序控 制； 向MCS和MFT提供信息。 实现手段：由计算机软件组态
《热工保护》 第二章 锅炉机组的热工保护 （ 2）燃料安全系统 FSS 沈阳工程
山东大学能源与动力工程学院 第四节 炉膛安全监视系统（ FSSS ） 沈阳工程 furnace safeguard supervisory system
锅炉保护系统功能： 保护锅炉锅内工况（如汽包水位保护、直流炉断水保护） 避免发生炉膛爆炸，保护炉膛安全 管理气、油、煤的燃烧 为了防止在炉膛灭火后，仍继续增加燃煤进而引发炉膛
煤粉爆炸，原水电部在1993年明文规定“今后凡新投产机组
必须安装火焰检测和安全防爆装置，先有机组在条件许可情 况下也必须设法加装”。
《热工保护》 第二章 锅炉机组的热工保护
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一、FSSS的作用及功能
FSSS一般可分为三大部分：
燃烧器控制系统（BCS） 燃料安全系统（FSS） 汽包锅炉的炉水循环泵控制系统（BCP）
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上节重点及难点
1、火焰监测器的工作原理及结构
原理：不同的燃料在燃烧过程中会发出不同波长、不同
频率、不同强度的火焰。
结构：
2、火焰监测器的安装与应用
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功能： 确保燃烧设备在启停过程中按安全操作规程进行； 在燃烧设备发生故障危及设备和人身安全时实行主燃料 跳闸 实现手段：C-E固体逻辑电路板 BCS向FSS提供信息，而BCS的每一步动作都受FSS的检验 （3）汽包锅炉的炉水循环泵控制系统 BCP
功能：保证炉水循环泵的正常工作；
FSSS不直接参与自动调节，其主要是保证锅炉炉膛安全，避 免炉膛爆燃事故的发生。 MCS向FSSS提供逻辑判断所必需的各种参数和设备状态信息。 FSSS根据MCS提供的信息进行逻辑判断、安全联锁和顺序控 制以确保锅炉的安全运行。
满足吹扫条件下，使用最少有 25%-30% 空气量，吹扫5min。 包括锅炉正常启动、停运和炉 《热工保护》 第二章 锅炉机组的热工保护 山东大学能源与动力工程学院 沈阳工程 条件是吹扫过程不允许任何燃料进入炉膛，例如，有漏 内燃烧不稳定时投油助燃的控制。 火球检测仅监测火焰的强度，只用于全 油检测装置检测出漏油存在时既告吹扫失败。在吹扫期间 锅炉正常启动时，吹扫完成后 （二）功能 炉膛监测；而单个燃烧器火焰检测可同时 任何条件不满足都会重新进入吹扫程序。 或满足停机条件时，可进入油枪 监测火焰的强度和火焰的脉动频率。 组程控否则，程控不能启动。 对于不能明显观察到火球的锅炉可采用 （1）炉膛吹扫：点火前和停炉后 锅炉满足投煤粉许可条 单个燃烧器火焰检测。单个火焰检测不仅 件时，运行人员可在控制 可以监测正常燃烧的炉膛，对于已经灭火 （2）油枪或油枪组顺控：点火程控 室内CRT上按预定的程序手 但炉膛还处于高温时，也可监测。 动启/停磨煤机及相关部件， （3）炉膛火焰检测：火球和单个燃烧器火焰检测 或执行程序控制。 一旦出现危机锅炉安全运行
第二章 锅炉机组的热工保护 《热工保护》 FSSS与MCS 的关系
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沈阳工程 FSSS是大型锅炉自动保护和自动控制系统的一个重要组成部 分，它与MCS一般起被称为现代大型火电厂控制系统的两大
支柱。
MCS实现对锅炉运行参数的自动调节，使参数保持在给定值
范围内，从而保证在自动调节方式下经济、安全运行。
第二章
锅炉的热工保护
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
锅炉汽水系统热工保护 炉膛爆炸的原因及其防止措施 火焰监测器 炉膛安全监视系统（FSSS）的作用和组成 FSSS系统的逻辑程序 主燃料跳闸（MFT） 辅机故障减负荷（RB）和机组快速甩负荷（FCB）
Hale Waihona Puke 《热工保护》 第二章 锅炉机组的热工保护
的事故立即快速切断进入炉膛 （4）磨煤机顺控启停和给煤机、磨煤机保护逻辑 燃料，以避免发生事故。 当出现影响锅炉正常运行工 （5）主燃料跳闸（MFT） 况时，例如RUNBACK等，迅速 将负荷降低到安全程序。
《热工保护》 第二章 锅炉机组的热工保护
一、FSSS沈阳工程 的作用
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