炉膛安全监控系统FSSS
FSSS(锅炉炉膛安全监控系统)
（1）锅炉点火前的吹扫。点火前启动引风机，大约以30%的额定风量，吹扫约5分钟。其目的是将停留在炉内的可燃物抽掉，避免点火时发生爆燃。
（3）主燃料的引入。以上两项均属于燃烧器管理。
（4）连续运行监视。在运行中通过各检测元件，如火焰探头、压力开关等监视燃烧情况，如有异常发生，输出报警信号提醒运行人员注意
FSSS（Furnace Safety Supervision System）就是锅炉炉膛安全监控系统，又可称为燃烧器管理系统（BurnerManagement System）。
无论是燃煤、燃气、燃油锅炉，在它运行过程中，总可能因为种种原因或者造成燃料堆积、或者燃料的突然中断，随即燃料又大量涌进，从而造成炉膛内部爆燃，这种爆燃可能造成设备严重损坏和人员伤亡，严重危及电厂的安全运行。对于大容量锅炉来说，炉膛内可燃混合物积存所发生的爆燃，往往发生在几秒钟时间内，运行人员根本来不及反应。同时随着机组容量增大，设备日益复杂，要控制的项目很多，即使是最熟练的运行人员，操作也难免发生错误，因此FSSS系统也就出现了。
（5）紧急停炉。在紧急情况下，如气轮机甩负荷、锅炉灭火等立即发出主燃料跳闸信号即MFT，这时将正在燃烧的所有燃料全部切断。无论什么时候，当锅炉设备的安全遇到危险时，运行人员可以直接启动MFT，而不需要等待FSSS启动跳闸。
（6）燃烧后的吹扫。在锅炉跳闸后和重新点火前都 要进行吹扫。
FSSS
炉吹扫
5 BRN IN HORIZ POSITION TO PRG :煤燃烧器在水平位置 煤燃烧器在水平位置
在锅炉吹扫条件满足后，运行人员启动吹扫指令， 分钟后吹扫完成 分钟后吹扫完成， 在锅炉吹扫条件满足后，运行人员启动吹扫指令，5分钟后吹扫完成， 进入下一个工作程序：锅炉复位。 进入下一个工作程序：锅炉复位。
炉膛安全监控系统工作原理
1 FSSS称为锅炉炉膛安全监控系统，又称为燃烧器控制系统或燃烧管理系 统BMS.它的主要功能是在锅炉启动和运行各个阶段，防止炉膛的任何部位 积聚燃料和空气的混合物，防止锅炉发生爆燃而损坏设备，并能对锅炉各 类燃烧器的投入、切除自动控制，同时对燃烧系统的运行工况连续监视， 对异常工况作出快速反应和处理。 通常一套完整的炉膛安全监控系统（FSSS）可以分为四个部分 运行人员监控盘：CRT 逻辑控制系统：DCS控制逻辑 驱动装置：执行机构 检测敏感元件：压力开关、温度开关、流量变送器等 炉膛安全监控系统功能 炉膛安全监控系统的基本功能是确保锅炉安全、经济、稳定的运行。为此， 首先要解决的是炉膛爆燃问题。炉膛爆燃的原因是煤纷在空气中达到一定 浓度范围，遇明火源发生爆炸，致使炉膛受热面及燃烧设备被破坏。因此 炉膛安全监控系统中必须设置具有能避免由于燃料系统故障或运行人员误 操作而造成的炉膛爆燃事故的功能。维持连续和稳定的燃烧也是锅炉运行 中的一个重要问题。单元机组在低负荷或机组甩负荷工况下，锅炉燃料急 剧减少，往往会出现不稳定燃烧的工况，在系统中应考虑在低负荷工况时 自动点燃油燃烧器稳定燃烧，以及在汽轮发电机甩负荷时能自动保留锅炉 稳定燃烧而不灭火的控制功能.这就是RB和RD功能。
个燃烧器已投入运行后失去所有火焰
MFT条件
失去所有燃料。曾经投入过重油枪， （10） LOSS ALL FULE : 失去所有燃料。曾经投入过重油枪，后没有 ） 重油枪投运， 三层煤粉燃烧器没有一层四角全投，且四、 重油枪投运，一、二、三层煤粉燃烧器没有一层四角全投，且四、五层煤粉 且所有油阀关或重油跳闸阀关。 燃烧器没有一支投运 ，且所有油阀关或重油跳闸阀关。 （11） FURN PS LL （延时3秒） : 炉膛压力低Ⅱ值 。 （≥－1960Pa）， ） 延时 秒 炉膛压力低Ⅱ － ）， 延时3秒；（信号三取二） 延时 秒；（信号三取二） 信号三取二 12） 延时3秒 炉膛压力高Ⅱ （12） FURN PS HH （延时3秒） : 炉膛压力高Ⅱ值 。 ），延时 信号三取二） （≥+1960Pa），延时 秒；（信号三取二） ），延时3秒；（信号三取二 汽包水位高Ⅲ ），延时 （13） BLR DRUM LVL HHH: 汽包水位高Ⅲ值（≥250mm），延时 秒； ） ），延时3秒 汽包水位低Ⅲ ），延时 延时3 （14） BLR DRUM LVL LLL: 汽包水位低Ⅲ值（≤-250mm ），延时 ） 秒；
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
炉膛安全监控系统课程重点1、什么是炉膛安全监控系统？可以分成哪两个部分？？炉膛安全监控系统：对锅炉燃烧器进行自动投切控制，以满足机组启停及增减负荷的要求，对锅炉运行状态进行监视，并确保锅炉安全保护系统。
两个部分：BCS（燃烧控制系统）和FSS（锅炉安全保护系统）。
2、FSSS的主要功能有哪些？FSSS的主要功能：点火前的吹扫；燃油投入许可及控制；煤粉投入许可及控制；持续运行监视；特使工况及监视；紧急跳闸及（MFT）；跳闸后的吹扫。
3、发生锅炉炉膛爆燃的条件有哪些？发生锅炉炉膛爆燃的条件：有燃烧器和助燃空气存在；燃料和空气混合物达到爆燃的浓度；有足够的点火能量。
4、目前，占主导地位的火焰检测器是哪种类型，它是利用炉膛火焰的哪两个特征来进行火焰检测？火焰检测器是类型：光纤式火检；热膨胀式；热电式；声电式；压力式；数字图像式。
炉膛火焰的特征：气（紫外含量丰富）；油（丰富的紫外光、可见光和红外光）；煤（丰富的可见光、红外光、紫外含量相对较少）。
5、火检冷却风系统的作用是什么？火检冷却风系统的作用：为各个火焰检测器提供足够压力的冷却风，以保证火焰检测器的正常运行。
6、FSSS的控制逻辑可以分成哪三个部分？FSSS的控制逻辑：公用逻辑；燃油系统控制逻辑；煤层推测逻辑。
7、什么是炉膛吹扫？分析其图1所示吹扫逻辑的实现原理。
炉膛吹扫：将炉膛内的残留可燃物质清除掉，以防止锅炉点火时发生爆燃。
？吹扫逻辑的实现原理：8、什么是MFT，触发MFT的典型条件有哪些，并简单说明。
MFT：快速切断所有进入炉膛的燃料，实行紧急停炉，防止炉膛爆燃，并指示引起MFT的第一原因触发MFT的典型条件（600MW机组MFT条件）：炉膛压力高高/低低；火检冷却风机出口母管/炉膛差压低低；给水流量小余??％MCR；给水泵停；在电泵、汽泵A、汽泵B同时停的情况下，造成给水丧失，必须引起MFT；延迟点火；再热器保护；失去全部燃料；失去全部火焰；临界火焰。
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
从“ATC监视”可进入“ATC切除 ”状态，这时，系统只执行ATC扫描， 把越限参数存储起来，一旦重新进入 “ATC监视”状态时，则把已存的越限 参数写上，从CRT或打印机上输出。
(四) 实现汽轮发电机组的自动保护
1．OPC超速保护控制器 2．危急遮断控制装置(ETS) 3．机械超速和手动脱扣
1．OPC超速保护控制器
一级手动与二级手动的区别在于：一级
手动增减阀门时还有一些逻辑条件，起 到防止误操作和保护机组的作用；二级 手动是DEH最后一级硬件备用，通过操 作台上的增减按钮，对每种阀门进行控 制，无其他逻辑条件。此外，一级手动 精确度高于二级手动，故常采用一级手 动。
自动、一级手动、二级手动三者中任 何一种投入控制时，其他两种均处于自动跟 踪状态。当自动故障时由容错系统切换到一 级手动。一级手动故障时由操作员切换到二 级手动，切换与投入的顺序：
1. 防止炉膛爆炸的原则性措施：
（1）在主燃料与空气混合物进口处（燃烧 器）有 足够的点火能源。
（2）当有未点燃的燃料进入炉膛时，将这段时间 尽可能缩短，以减少可燃混合物在炉膛的存积数量。
（3）对于已进入炉膛的未燃的可燃混合物， 要尽快给予冲淡，将其吹扫出去。
2. 点火暖炉期间的安全措施： （1）点火前应对炉膛进行吹扫。 一般要求： 吹扫风量应大于30%额定风量， 时间不少于5分钟。 （2）点火器应有足够的能源。 （3）采用自动点火，减少误操作。 （4）燃烧器应少投，燃烧率不应太低。
3．机械超速和手动脱扣
当机组转速超过110％的额定值时， 或运行人员要求停机时，机械超速和手 动脱扣系统通过释放润滑油系统经节流 孔在机械超速和手动跳闸母管建立的压 力油，打开常闭隔膜阀，释放自动停机 跳闸母管油压，实现紧急停机。
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。
炉膛安全监控系统
第二章炉膛安全监控系统（FSSS）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。
它能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下，连续地密切监视燃烧系统的大量参数与状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出运作指令，通过各种联锁装置使燃烧设备中的有关部件(如磨煤机组、点火器组、燃烧器组等)严格按照既定的合理程序完成必要的操作，或对异常工况和未遂性事故做出快速反应和处理。
防止炉膛的任何部位积聚燃料与空气的混合物，防止锅炉发生爆燃而损坏设备，以保证操作人员和锅炉燃烧系统的安全, FSSS是监控系统，是安全装置，是安全联锁功能级别中的最高等级。
本工程炉膛安全监控系统(FSSS)包括了公用控制逻辑、燃油控制逻辑及燃煤控制逻辑三大部分。
共分配了6对控制器：DPU61: FSSS公用控制逻辑DPU62: A磨煤机和A油层控制逻辑DPU63: B磨煤机和等离子控制逻辑DPU64: C磨煤机和C油层控制逻辑DPU65: D磨煤机和D油层控制逻辑DPU66: E磨煤机和E油层控制逻辑FSSS公用逻辑FSSS公用逻辑概述FSSS系统包括锅炉炉膛安全保护及燃烧器管理两大内容，是DCS系统的主要控制部分之一。
其公用控制逻辑是FSSS系统的核心，包括整个锅炉安全保护的监控及执行，FSSS辅机控制，FSSS内部及与其它系统接口。
FSSS系统公用控制逻辑具体如下：确保锅炉点火前炉膛吹扫干净，无燃料积存于炉膛；预点火操作，建立点火条件，包括炉膛点火条件、油点火条件及煤层点火条件。
在未满足相应点火条件时，油层、煤层不得点火；连续监视有关重要参数，在危险工况下发生报警，并在设备及人身安全受到威胁时发生主燃料跳闸；在主燃料跳闸时，跳闸磨、给煤机、一次风机、燃油快关阀、各个油角阀、电除尘设备并向有关系统如MCS、SCS、ETS、旁路、吹灰等传送MFT指令；FSSS系统辅助设备控制，如进油气动快关阀、回油气动快关阀、火检冷却风机、密封风机、PCV阀等控制；FSSS系统的功能决定其系统的可靠性及指令的优先级都必须是最高的。
FSSS系统(煤粉锅炉)
FSSS系统(煤粉锅炉)一、FSSS系统概述我国大型电站锅炉炉膛和制粉系统爆炸事故时有发生,造成设备严重破坏,危及人身安全,影响电力工业安全生产。
对于大容量锅炉来说，炉膛内可燃混合物积存到发生爆炸往往发生在一、二秒时间内，运行人员根本来不及反应，同时随着锅炉容量增加，设备日益复杂，要监控的项目很多，特别是在起停过程中操作十分频繁，即使最熟练的运行人员，误操作也难免发生，因此对于大容量的锅炉必需具备一个周密可靠的安全监控系统。
锅炉炉膛安全监控系统FSSS（Furnace Safeguard Supervisory System）是锅炉必须具备的一种监控系统。
锅炉安全监控系统能在锅炉正常工作和起停等各种运行方式下，连续地密切监视燃料系统及燃烧状态的大量参数与状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出动作指令，通过种种连锁装置，使燃烧设备中的有关部件严格地按照既定的合理程序完成必要的操作或处理未遂性事故，以保证锅炉燃烧系统安全。
煤粉锅炉整体示意图（一）FSSS独立系统是由操作盘、控制屏、现场设备三部分组成的。
1、操作盘l 运行人员中央操作盘(工控机)l 现场就地点火操作柜2、控制屏l 公共管理逻辑屏l 油路控制屏3、现场设备现场设备主要是用来监测炉内燃烧和燃料空气系统的装置，如炉内有无火焰，空气燃油的压力、温度是否满足规定要求以及阀门、挡板开关的情况等。
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。
·压力开关：用于反映燃料、空气、炉膛压力。
例如当炉膛压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。
·限位开关：用于限制阀门和挡板的行程，以保证运行在规定的安全限度之内，防止阀门、挡板开关过紧而卡死，同时利用限位开关触点来提供阀门开关位置，或推进机构伸进、缩回位置信号。
FSSS系统简介
一、 FSSS系统简介FSSS系统：即炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System），也可称作燃烧器管理系统(Burner Management System )，简称BMS。
FSSS系统使锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全启停，并能在危急工况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料(包括点火燃料)，防止爆燃、爆炸等破坏性事故发生，以保证炉膛安全的保护和控制系统。
二、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 Control System）和炉膛安全系统FSS（Furnace Safeguard System）。
1、燃烧器控制系统BCS功能：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。
以600MW火电机组为例，一般配有6台磨煤机，每台磨煤机配一台给煤机；36个煤粉燃烧器，前后墙对冲布置三层，每层六个；每个燃烧器配置一个点火油枪；在底层与煤燃烧器同时布置12个油燃烧器，油燃烧器和点火油枪全部投入可带30%负荷；点火油枪采用高能点火器引燃。
火焰检测采用单燃烧器检测，每个燃烧器配有两个火焰监测器。
2、炉膛安全系统FSS功能：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。
3、FSSS逻辑功能FSSS的逻辑功能主要包括以下几个方面：油泄漏试验、炉膛吹扫、燃油控制、燃煤控制、燃料跳闸。
（1）油泄漏试验：捡漏是非常重要的，因为如果阀是漏的，则吹扫条件中的油阀关闭等条件就没有意义。
所以在锅炉进行炉膛吹扫前必须做油泄露试验，检查油跳闸阀和油回油阀或油燃烧器油阀是否泄露，以保证在阀关闭时无油漏入炉膛。
（2）炉膛吹扫：锅炉停运后，在炉膛里会积聚燃料混合物，所以在锅炉点火前要向炉膛吹入足够的风量，把这些混合物带走，以防止在点火时炉膛发生爆燃。
FSSS系统
FSSS系统1 系统概述1.1 FSSS系统简介FSSS（Furnace Safeguard Supervisory System）系统是现代高参数大型火力发电厂不可缺少的自动保护装置，能监视锅炉和汽轮发电机组的运行工况，并在检测到危害人员和设备安全的工况时，发出主燃料跳闸（MFT）信号，迅速切除已投运的燃烧设备及有关辅机，快速切断进入锅炉的燃料，并维持进风量以清除残留在炉膛、尾部烟道中的可燃气体。
防止由炉膛内燃料和空气混合物产生的不安全工况，并避免锅炉受压部件过热。
FSSS系统还完成对油燃烧器、煤燃烧器、火检风机等设备的自动启、停和联锁保护功能。
1.1.1 FSSS系统构成FSSS系统主要由软件和硬件两大部分组成。
硬件部分主要包括操作员站、控制柜、继电器柜、火检探头、火焰检测器、火检冷却风机、点火枪、油枪及就地控制箱、就地一次元件等设备。
1.1.2 FSSS系统主要功能锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)的主要功能是在锅炉启动、停止和正常运行等各种运行方式下，连续监视燃烧系统的各种参数与状态，根据顺序逻辑程序和安全联锁条件控制各种联锁装置和燃烧系统中的相关设备，完成必要的设备操作或事故处理，防止爆炸性的燃料和空气混合物在锅炉的任何部分积聚，避免锅炉爆炸等未遂事故的发生，保障锅炉的运行安全。
整个FSSS系统可按功能划分为公共逻辑和油、煤燃烧器组(层)控制两部分：公共逻辑包括：- 炉膛吹扫- 燃油系统吹扫- 燃油泄漏试验- 主燃料跳闸及首出跳闸原因- 全炉膛火焰监视- 油、煤层启动允许条件- 跳闸阀及回油阀控制- 冷却风机控制- 一次风机控制- 二次风档板控制- RUNBACK功能- 送、引风机联锁燃烧器层控制又可分为点火助燃油层控制和煤层控制，包括：- 燃油管路上的快关阀及支路油阀控制- 燃烧器组启停- 燃烧器组跳闸- 燃烧器组监视- 油层启停- 油层跳闸- 油层监视- 煤层启停- 煤层跳闸- 煤层监视a. 炉膛吹扫根据美国NFPA防爆规定，需用相当于炉膛体积3～5倍的新鲜空气予以更换，一般在风量大于30％的条件下吹扫5分钟。
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。
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。
炉膛安全监控系统(FSSS)
(Furnace Safeguard Supervisory System)
§8.1 概 述 §8.2 炉膛爆炸的原因及其防止 §8.3 炉膛安全监控系统的组成 §8.4 火焰检测器 §8.5 典型炉膛安全监控系统 §8.6 FSSS的燃烧器控制系统 §8.7 FSSS的燃烧安全系统
炉膛吹扫的原理性框图：
§8.7 FSSS的燃烧安全系统（5）
炉膛吹扫逻辑图：
§8.7 FSSS的燃烧安全系统（6）
油系统泄露检查
方法： 1、关闭炉前的油电磁阀。 2、打开快关阀。 3、关闭快关阀，经过一段时间（10s），若油枪入口压 力大于规定值或快关阀前后压差△p小于一定值，即为合 格。
§8.3 炉膛安全监控系统的组成（5）
敏感元件
➢ 压力开关 ➢ 温度开关 ➢ 流量开关 ➢ 火焰监测器 ➢ 限位开关
§8.3 炉膛安全监控系统的组成（6）
炉膛安全监控系统的功能
炉膛点火前的清扫 油点火控制 煤粉燃烧器投入控制 连续运行的监视 紧急停炉（主燃料跳闸MFT） 磨煤机组、燃烧器、点火器停运 燃烧后的吹扫
➢ 点火前的各项检查工作和准备工作 ➢ 认真进行炉膛吹扫 ➢ 吹扫时依次启动空气预热器、引风机、送风机 ➢ 密切注视点火过程的异常情况并及时作出正确处理
§8.6 FSSS的燃烧器控制系统（5）
风门挡板控制
点火过程通过风门控制二次风量和三次风量（手 动控制）。
炉膛清扫时，二次风挡板开启，开度由炉膛负压 控制，燃料风挡板关闭。
MFT紧急停炉时，所有风门挡板均关闭。
RS触发器（寄存器）
§8.7 FSSS的燃烧安全系统（1）
炉膛吹扫
锅炉点火前、点火失败以及MFT动作后，都必须进行炉 膛吹扫，以清除炉膛内积聚 的燃料／空气混合物，这 是防止炉膛爆燃的最有效的方法之一 。
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炉膛安全监控系统FSSS1 系统简介炉膛采用单炉膛Π型布置，四角切向燃烧，平衡通风。
制粉系统为直吹式，采用3台BBD4060型双进双出钢球磨，每台磨煤机可供两层燃烧器。
燃烧器系统布置为三层轻油燃烧器、B层微油燃烧器和六层煤燃烧器。
美国FORNEY公司提供成套火检系统产品，控制系统采用美国西屋公司的OVATION分散控制系统。
FSSS 系统主要包括5/55～7/57共3对冗余控制器柜和扩展柜、一个火检放大器柜、一个MFT跳闸继电器柜。
炉膛安全监视系统（FSSS）是实现机组安全运行及自动控制的重要部分，包括公共逻辑、炉膛安全监视保护及燃烧器投运/切除管理，其任务是保证锅炉安全运行。
主要完成以下功能：1)炉前油泄漏试验；2)炉膛吹扫；3)MFT联锁保护；4)油燃烧器管理；5)磨煤机顺序自启停；6)火检及冷却风。
2检修项目与质量要求2.1机组停运前的检查1)DCS控制系统的检查。
2)火焰检测系统的各路火焰显示情况检查，异常情况做好记录。
3)减负荷和停炉过程中的设备状态显示及打印记录检查，异常情况做好记录。
2.2系统停运后的基本检修与要求1)按规定对控制系统硬件检修，检修后不符合质量指标的硬件进行更换。
2)控制系统电源、线路及测量管路检修。
3)火焰检测系统、外围测量和执行设备的检修与校准。
4)系统部件、设备、线路的绝缘电阻测试，应符合规定的绝缘等级要求。
5)停运前检查记录的缺陷处理6)检查FSSS系统的控制逻辑。
在对各控制逻辑、判据信号、定值、参数设置的正确性检查中，如需修改，按规定修改程序进行，并做好备份。
7)对锅炉灭火保护系统的独立性进行检查。
8)各控制系统相关画面检查，应正确无误。
9)检修前后应对控制逻辑各备份一次，并作好标记存放在规定处。
2.3测试项目与技术标准1)控制装置及模件的测试2)控制系统的基本性能和功能测试。
3)所有继电器的测试检查。
4)检查控制对象的开、关和转动方向与CRT显示一致，符合实际工艺要求。
5)电磁阀开关测试：由CRT发指令，电磁阀开关方向应正确，阀开关状态应可靠正确。
6)马达启、仃的状态应与马达实际的状态一致，马达转动的方向应正确。
7)输入模拟信号对系统进行开环试验，系统的执行步序、逻辑关系、运行时间以及输出状态应符合运行要求。
3系统试验项目与要求3.1试验准备工作检修后的系统，试验前应确认：1)相关的机务、电气检修工作已结束；2)相关设备的单体试验合格，试验项目的有关条件具备；3)控制装置已装复上电并经检查工作正常；4)逻辑检查修改工作完成；5)有关风门、档板、油泵、气动阀、电动阀等电源、气源正常；6)具有“试验”位置的辅机，只送上其控制电源，动力电源开关应放至“试验”位置；7)就地及集控室手动启、停控制试验合格。
8)试验的一般要求9)机、炉、电联锁与联动试验时，须将全部逻辑纳入到相关系统的试验中；10)试验应按试验操作卡逐步进行，做好详细试验记录并建立试验档案。
11)试验期间若出现异常情况，应立即中止试验并恢复系统原状；故障消除后应再次试验。
12)试验结束，做好系统及设备的恢复工作。
试验项目与逻辑条件，应以各机组设计为准。
3.2燃油系统启动前功能试验3.2.1燃油泵联锁试验3.2.2燃油跳闸阀联锁试验3.2.3燃油回油快关阀开启、跳闸联锁试验3.2.4燃油泄漏试验油系统泄漏试验是针对燃油进油快关阀、燃油回油快关阀及油角阀的密闭性所做的试验3.2.4.1燃油泄漏试验前应满足的条件1)炉前油系统各表计、开关及变送器已投用；2)所有油枪停运，各油枪三位阀在关闭状态，各油枪进、回油隔离阀开启；3)燃油母管压力调节阀前后隔离阀开启，旁路阀关闭；4)燃油系统油泵投运，燃油供油压力达到设计要求，相关的信号发出；5)燃油回油总阀关闭。
3.2.4.2油泄漏试验条件1)MFT继电器已跳闸；2)OFT继电器已跳闸；3)燃油回油快关阀已关；4)燃油进油快关阀已关；5)所有油阀关闭；6)油压力正常；7)操作员启动油系统泄漏按钮或操作员发出炉膛吹扫指令。
3.2.4.3油系统泄漏试验程控步骤：第一步：打开进油快关阀，系统充压，压力升至4.0Mpa时，关闭进油快关阀。
先假定进油快关阀不漏，90秒，若压力高于3.9Mpa，试验成功。
否则失败，即回油快关阀或油角阀泄漏.第二步：打开回油快关阀，使系统压力泄压至3.9Mpa，关闭回油快关阀，90秒，若压力低于4.0Mpa，试验成功，否则进油快关阀泄漏。
第二步即验证第一步时的“假定进油快关阀不漏”的假设是否正确。
燃油泄漏试验失败时，“燃油泄漏试验进行中”灯应灭，“泄漏试验失败”灯亮，中断燃油泄漏试验，查明原因消除后重新试验。
燃油泄漏试验成功或跳过时，“泄漏试验完成”灯亮。
3.2.5 油枪功能检查3.2.5.1 油枪投入允许条件3.2.5.2 单只油枪投入顺控检查第一步：发出投油枪指令；第二步：点火器推进；第三步：点火器点火；第四步：打开油角阀；第五步：火检检测确认油枪已点燃（未检测到火焰信号则退出），投入结束。
3.2.5.3 单只油枪退出顺控检查第一步：油枪退出关闭油角阀；第二步：油角阀关到位，发出吹扫请求；第三步：吹扫自动退出时，退出油枪；吹扫自动投入时，开吹扫阀、进点火器点火、退点火器、关吹扫阀、退出油枪。
3.2.5.4 油层层启动逻辑#1油枪收到启动指令并开始启动后，每隔15秒依次进行启动#3、#2和#4油枪。
3.2.5.5 油层层退出逻辑#1油枪收到启动指令并开始退出后，每隔15秒依次进行启动#3、#2和#4油枪。
3.2.5.6 点火控制柜端子排接线图3.2.6 微油功能检查3.2.6.1 微油模式投入手动投入3.2.6.2 微油模式退出1)MFT2)OFT3)四层粉运行或启A层和B层指令4)手动退出3.2.6.3 微油点火允许1)遥控2)点火允许：MFT复位燃料风门开度≥30%锅炉送风量≥30%锅炉吹扫完成炉前油压力≥1Mpa3.3制粉系统启动前功能试验3.3.1磨煤机油站联锁保护功能试验1)油箱油位不低；2)油温达到设定值。
3)停最后一台油泵应无效；4)主泵电气故障或主泵停用，备泵自启动；5)油压低于设定值，，备泵应自启动；；6)磨煤机马达油箱油温低于设定值，加热器自投；大于设定值，加热器自撤；7)磨煤机齿轮箱润滑油箱油温低于设定值，加热器自投；大于设定值，加热器自撤。
3.3.2磨煤机电机油站端子排接线3.3.3磨煤机润滑油站端子排接线3.3.3.1电源继电器（X5）3.3.3.2就地仪表（X3）3.3.4磨煤机组启停功能试验3.3.4.1给煤机3.3.4.1.1给煤机启动许可功能试验1)无MFT信号；2)对应侧分离器出口门全开；3)给煤机进口门开；4)给煤机出口门开；5)给煤机密封风正常；6)磨煤机密封风正常；7)一次风隔绝风门开；8)允许点煤；9)磨煤机已启动；10)给煤机转速设定在最低点；11)无给煤机跳闸信号；12)给煤机控制柜置“遥控”方式。
3.3.4.1.2给煤机跳闸功能试验1)MFT动作；2)给煤机出口门关；3)分离器出口跳闸；4)一次风隔绝风门关5)磨煤机停运；6)启动后给煤机皮带上无煤延时跳闸；7)MFT动作；8)就地控制柜跳闸9)手动急停；3.3.4.1.3电气接线图3.3.4.1.4控制柜常见故障代码3.3.4.2磨煤机3.3.4.2.1磨煤机启动许可功能试验1)无MFT信号；2)无磨煤机跳闸信号；3)磨煤机点火许可满足；4)给煤机置“遥控”状态；5)一次风压正常；3.3.4.2.2磨煤机跳闸功能试验1)MFT；2)就地事故紧急跳闸按钮按下；3)马达润滑油压力低于设定值；4)齿轮箱润滑油压力低于设定值；5)齿轮箱润滑油泵停运；6)磨煤机出口阀未开；3.3.4.3一次风隔绝风门3.3.4.3.1隔绝风门开启许可功能试验1)允许点煤2)磨已运行3)磨冷风门全关和热风门开度适当（≤30%）4)无跳磨信号5)该磨对应给煤机全停6)该磨对应两层粉中任一层点火条件满足7)该磨DE侧或NDE侧分离器出口门全开8)该磨密封风系统已运行3.3.4.3.2绝风门开跳闸功能试验1)磨出现跳闸条件2)磨主电机停3)磨分离器出口门全关3.3.4.3.3电气接线图3.3.4.4分离器出口门3.3.4.4.1分离器出口门开启许可功能试验1)存在点火源且允许点煤2)磨在运行且隔绝风门已开3)或冷风门全关、热风门开度≤30%，且本层给煤机停运，且本层所有粉管已吹扫完成4)本层所有吹扫风门全关5)本层分离器出口密封风门已开6)无跳磨条件7)层点火能量满足3.3.4.4.2分离器出口门跳闸功能试验1)磨跳闸条件2)手动操作3.3.4.4.3 电气接线图3.4火检冷却风系统功能试验3.4.1火检冷却风机系统的检修1)清洁冷却风机控制柜、柜内元器件和过滤装置；紧固柜内接线，完善柜锁、各元器件标识、防雨及防尘设施；2)压力变送器和压力开关校准；3)检修后启动和切换冷却风机，电机应运转正常，风机振动应符合规定要求。
3.4.2设备的试运1)设备送电；2)启动检查；3)联锁检查；4)检修记录及数据资料归档。
3.4.3 火检控制柜接线图3.5 MFT功能试验3.5.1检查下列任一条件满足时，机组MFT应跳闸：1)送风机全停；2)引风机全停；3)炉水泵全停，延时超过设定值；4)凝汽器保护或再热器保护动作；5)紧急停炉按钮被按下；6)汽机跳闸；7)冷却风失去；8)汽包水位低低（信号来自三选中，延时超过设定值）；9)汽包水位高高（信号来自三选中，延时超过设定值）；10)DCS电源失去；11)锅炉总风量低于设定值；12)炉膛压力高高（信号来自三选二，延时超过设定值）；13)炉膛压力低低（信号来自三选二，延时超过设定值）；14)交流电源失去，延时超过设定值；15)FSSS控制电源失去，延时超过设定值；16)火焰探测系统发出无火焰信号；17)燃料失去信号发出。
逐一发出以上各信号，检查确认机组MFT跳闸，状态、报警及首出信号显示应正确。
3.5.2 MFT动作后的联动功能试验检查系统，当MFT信号发出后，以下动作应联动产生：1)SOE显示MFT首出原因；2)所有磨煤机跳闸，磨煤机热风隔离档板、冷和热风调节档板关闭；延时规定时间后冷风调节档板全开；3)所有给煤机跳闸，各给煤机指令自动回到设定值（或一次风档板关闭）；4)所有一次风机跳闸，密封风机联跳；5)快关燃油母管调节阀、回油阀及所有油枪三位阀；6)关闭燃油母管跳闸阀；7)关闭主蒸汽、再热蒸汽减温水电动隔离阀和调节阀；8)MFT信号送至CCS、SCS、吹灰等系统；9)跳闸主汽轮机；10)跳闸锅炉吹灰器；11)MFT后，延时达到设定值且炉膛压力低低或炉膛压力高高时，跳闸送、引风机；12)全开所有燃料风档板；13)全开所有辅助风档板；14)小汽机A、B跳闸；15)MFT后，引风机档板关至设定值，延时达到设定值时逐渐开启，再延时规定时间后恢复.3.5.3燃油系统泄漏试验及炉膛吹扫功能试验锅炉点火前必须进行燃油母管泄漏试验及规定时间的炉膛吹扫。