电厂热工保护系统

3）、燃煤的特殊问题 8点 (1)每立方米空气中含有0．05公斤煤粉时，就可形成爆 炸性混合物。600MW机组锅炉额定负荷时，每秒钟 约烧80公斤煤，所以在燃用煤粉时必须严格照运行规 程进行。 (2)煤需在几个独立的分系统中加工，传递。这些分系统 必须同时运行，如某个分系统故障，就会增加潜在的 爆炸危险。 (3)煤在磨碎过程中所释放的甲烷气体，可能积聚在一个 封闭的空间里。 (4)原煤中可能含有杂质如碎铁块等。这些杂质可能会把 给煤机堵塞住，从而造成给煤机运行中断甚至损坏。 杂质引起的煤量中断可能会引起炉膛中失去部分或全 都火焰，而在再点火时可能引起打炮和爆炸。同样当 原煤过分湿的话，也会引起煤供应系统中出现堵塞。
炉膛或烟道内有燃料和助燃空气积存。 积存的燃料和空气混合物是爆炸性的。 具有足够的点火能源。

当这三个条件中有一个不存在时，就不会发 生爆燃，所谓爆炸性混合物也就是可以点燃的混 合物，然而锅炉在工作时不可能没有可燃混合物， 也不可能没有点火能源，因此主要是设法防止可 燃混合物积存在炉膛和烟道中。 燃料与空气按一定比例混合时才能形成可燃 混合物，混合物中所含燃料浓度过大或过小均不 能点燃，至于具体可燃混合物的浓度范围随不同 燃料而不同，且与温度有关。
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当炉膛温度低时(如升炉点火时期)一定要有更适当的 浓度比才能点燃，或者要有更大的点火能源(即更高的 温度)才能点燃。如果由于没有足够的点火能源或浓度 比不当，送入炉膛的燃料不能着火。或者使正在燃烧的 火焰中断，这时就有燃料和空气混合物进入炉膛，这种 情况延续的时间越长，炉膛内积存的燃料和空气混合物 越多，如送入的可燃混合物或经扩散而达到可燃范围， 则突然点燃可能发生爆燃。 当可然混合物点燃时即发生爆燃，爆燃时火焰的传 播速度很快，积存的可燃混合物等于同时点燃，生成气 容积突然增大，一时来不及由炉膛出口排出，因而使炉 膛压力骤增。当爆燃后的炉膛压力P大于炉墙结构所能 承受的压力，即发生爆炸性的破坏事故。
2）、可能发炉爆的危险情况 4点 炉膛内最可能发生可燃混合物积存的几种危险情况： (1)燃料在停炉时积存或停炉后漏进锅炉炉膛内，未经吹 扫，进行点火。 (2)重复不成功的点火，未及时吹扫，造成大量爆炸性混 合物积聚。 (3)一个或者几个燃烧器燃烧不良或失去火焰，从而堆积 起可燃的混合物。 (4)运行中整个炉膛熄火，造成燃料和空气可燃混合物的 积聚，随后再次点火或者有其它点火源存在时，使这些 可燃混合物点燃。 上述危险情况，对于燃用不同燃料的锅炉都是相同 的。但是由于不同燃料具有不同的物理化学特性，所以 对于燃用不同燃料的锅炉，在设计和运行时都应该充分 注意到由不同燃料带来的特殊问题。
1、FSSS(BMS)系统 炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System）有的地方称为燃烧器管 理系统(Burner Management System) ，它 是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系 统。 2、SCS系统 顺序控制系统(Sequence Control System），这种控制系统的特点是一个按照预 先规定的顺序进行检查、判断(逻辑运算)、控制、 再检查、判断、控制的过程。任务是实现对单元 机组的辅机、如各种电动机、阀门挡板的启动或 停止、开或关控制。
热工保护系统
目
录
第一部分 热工保护系统概述
第二部分 炉膛安全监控系统
一、炉膛爆炸的原因和防止措施 1、形成炉膛爆炸的原因 2、炉膛爆炸的防止措施 二、炉膛安全监控系统的主要安全功能 三、FSSS逻辑系统
第一部分
热工保护系统概述
发电厂热控保护系统是发电厂一个十分重要 的、不可缺少的组成部分，对提高机组主辅设备 的可靠性和安全性具有十分重要的作用。在主、 辅设备发生某些可能引发严重后果的故障时，及 时采取相应的措施加以保护，从而软化故障，停 机待修，避免发生重大的设备损坏和人身伤亡事 故。 发电厂热控保护系统从广义上可分为以下几 个子系统：
第二部分 炉膛安全监控系统
锅炉炉膛安全监控系统(furnace safeguard supervisory system,简称 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。FSSS的主要功能是通 过事先制定的逻辑程序和种种安全联锁条件，保 证在锅炉运行的各个阶段，包括启动和停机过程 中，防止爆炸性的燃料和空气混合物在锅炉的任 何部分积聚，避免锅炉爆炸事故的发生。 引起炉膛爆炸大多是由于点燃了在几秒钟内 堆积在炉膛内的燃料造成的，运行人员不能对这 种情况作出及时的反应，这个任务只能依靠 FSSS系统来完成。
FSSS的主要功能大致可归纳为以下五项 （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。 （2）、油枪或油枪组程控。 （3）、炉膛火焰检测。 （4）、磨煤机组程序启停和给煤机、磨煤 机保护逻辑 （5）、主燃料跳闸(master fuel trip-MFT)
一、炉膛爆炸的原因和防止措施 为了弄清FSSS系统的功能原理，有必要对炉膛爆炸 的原因进行认真的分析。炉膛爆炸指的是在锅炉炉膛 内积存的可燃混合物突然同时被点燃，即爆燃而使烟 气侧压力升高造成炉墙结构破坏的现象，亦称为外爆。 烟气侧压力过低，造成炉墙结构破坏的现象，称为内 爆。 形成炉膛爆炸的原因有3点 1）、炉膛爆燃的理论分析： 当进入炉内的燃料立即被点燃，燃烧后生成的烟气 也随时排出，炉膛和烟道内没有可燃混合物积存，因 而也就不可能发生爆炸。但如果运行人员操作顺序不 当，设备或控制系统设计不合理，或者是设备和控制 系统出现故障等，就有可能发生爆燃。从原理上来分 析，只有符合下列三种情况才有可能发生爆燃：
3、TSI系统 汽轮机监测仪表（Turbine Supervisory Instrument)主要对汽轮机组的转速、振动、轴向位移、 大轴偏心度、相对膨胀、油动机行程、气缸膨胀等机械 参数进行监侧。当被监测的主要参数超过规定值时发出 报警信号。在超过极限值时触发保护装置动作.关闭主 汽门，实行紧急停机，以避免重大恶性事故的发生。 4、ETS系统 汽轮机紧急跳闸系统（Emergency Turbine System) 用作汽轮发电机组危急情况下的保护，它与 DEH、TSI一起构成汽轮发电机组的监控保护系统。 ETS监视汽轮机转速、轴向位移(推力轴承磨损)、轴承 润滑油压、凝汽器真空以及电液调节系统的控制油油压、 振动等。当这些参数中的任一个超过运行极限值时，系 统将关闭汽轮机的所有进汽阀门，使汽轮机跳闸。以保 证机组设备的安全。系统还提供用户扩充用的遥控跳闸 接口。