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公用逻辑包括内容：

油泄漏试验

炉膛吹扫

MFT及首出记忆

OFT及首出记忆

点火条件

点火能量判断

进油气动快关阀、回油气动快关阀

火检冷却风机

密封风机

油泄漏试验

本锅炉点火采用两种方式，第一种方式：采用微油直接点燃煤粉；第二种方式：采用油枪点燃煤粉。

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进油气动快关阀、及单个油角阀的密闭性所做的试验。油泄漏试验在没有旁路的情况下，操作员在CRT上点击“启动”按钮，发出启动油泄漏试验指令，程序将按照预先设计的试验过程执行。在确定不必要进行泄漏试验的情况下，也可予以旁路。

油泄漏试验成功是炉膛吹扫条件之一。

油泄漏试允许条件：

无MFT跳闸条件；

进油母管压力允许；(2.5MPa)

进油快关阀已关；

回油快关阀已关；

所有油角阀全关（油枪油角阀全关）。

若允许条件满足，将在CRT上显示“泄漏试验就绪”，这时可以从CRT上发出“启动”指令来自动进行下列步骤：

步一：条件：油泄漏试允许；

指令：关回油快关阀；

开进油快关阀；

步二：条件：回油快关阀已关且进油快关阀已开，在60秒内供油母管压力高(3HJF20CP103-H)，(3.0MPa)则充油成功，否则失败；

指令：关进油快关阀；

步三：条件：进油快关阀已关延时300秒，供油母管压力不低(3HJF20CP102-L取非)，(3.0×90%=2.7MPa)则保压成功，否则失败；

指令：泄漏试验成功；

注：充油失败和保压失败立即关闭进油快关阀。

在试验的过程中，以下任一条件终止油泄漏试验：

MFT信号

油泄漏试验进行10分钟后

油泄漏试验旁路

油泄漏试验成功

油泄漏试验失败（前述两种情况）

以下任一条件复位油泄漏试验成功信号：

油泄漏试验请求脉冲

油泄漏试验正在进行脉冲

炉膛吹扫

吹扫目的

锅炉点火前，必须进行炉膛吹扫，这是锅炉防爆规程中基本的防爆保护措施。在锅炉的炉膛，烟道和通风管道中积聚了一定数量的可燃混合物突然同时被点燃，这种现象称为爆燃，严重的爆燃即为爆炸。由于炉膛压力聚增，超过炉膛结构所能承受的压力，使炉墙外延崩塌称为“外爆”。当炉膛压力过低，其下降幅值超过炉膛结构所能承受压力时，炉膛就会向内坍塌这种现象称为炉膛内爆。

在正常工况下，进入炉膛的燃料立即被点燃，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，因而也不会发生爆燃，但如果运行人员操作不当，设备或控制系统

设计不合理，或者设备和控制系统出现故障等，就有可能发生爆燃，FSSS的首要目标是防止锅炉在启、停及任何运行过程中，且任何部位产生积聚爆炸性燃料和空气混合物的可能，否则会产生损坏锅炉和燃烧设备的恶性爆炸事故。

炉膛吹扫的目的是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。

吹扫条件

1.MFT动作（炉膛吹扫未完成）；

2.无MFT跳闸条件；

3.两台空预器均运行；

4.任一引风机运行；

5.任一送风机运行；

6.一次风机全停；

7.所有磨煤机全停；

8.所有给煤机全停；

9.进油快关阀全关；

10.回油快关阀全关；

11.所有油角阀全关；

12.两台除尘器均停；

13.二次风挡板在吹扫位（开度100%）；

14.炉膛中无火焰；

15.风量合适≥30%；（380T/H）

16.油泄漏试验成功或旁路；

吹扫条件满足后屏幕显示PURGE READY

吹扫过程

主燃料跳闸（MFT）后，自动产生“请求炉膛吹扫”信号屏幕显示请求炉膛吹扫。

当吹扫条件全部满足后，操作员就可以启动吹扫，在吹扫画面选中PURGE按键，弹出开始吹扫按钮，按开始键开始吹扫同时画面倒计时棒图开始计时，时间为300秒，屏幕显示吹扫过程中。

为了使炉膛吹扫彻底、干净，吹扫过程必须在30％至40%额定风量下持续5分钟。5分钟的吹扫可以使炉膛得到5次以上的换气。

在吹扫过程中，FSSS逻辑连续监视吹扫允许条件。在吹扫过程中如果某个吹扫允许条件不满足了，就会导致吹扫中断，同时吹扫计时器清零，屏幕显示吹扫中断，操作员就要重新启动吹扫程序。

当所有吹扫条件全部满足并且持续5分钟，吹扫完成，在显示器上指示“炉膛吹扫完成”信号屏幕显示吹扫结束。

“炉膛吹扫成功”信号是复位MFT的必要条件。

MFT发生时，通过一个MFT脉冲信号清除“炉膛吹扫完成”信号。

主燃料跳闸（MFT）

主燃料跳闸（MFT）是锅炉安全保护的核心内容。是FSSS系统中最重要的安全功能。在出现任何危及锅炉安全运行的危险工况时，MFT动作将快速切断所有进入炉膛的燃料，即切断所有油和煤的输入，以保证锅炉安全，避免事故发生或限制事故进一步扩大。

当MFT跳闸后，有首出跳闸原因显示；当MFT复位后，首出跳闸记忆清除。

MFT跳闸条件：

1.手动MFT；

2.MFT继电器动作；