25MW机组锅炉.doc

25MW机组锅炉、汽机DCS控制方案25MW机组锅炉、汽机DCS控制方案目 录一 . 系统概述 5二 . 锅炉、汽机DCS联锁保护及控制 51、锅炉燃油控制 51.1点火启动允许条件 51.2程序启动步骤 61.3程序停止步骤 61.4保护动作 61.5雾化阀联锁保护 61.6吹扫阀联锁保护 71.7油阀联锁保护 71.8点火枪联锁保护 71.9油枪联锁保护 71.10打火装置联锁保护 82、 给煤机控制 82.1给煤机启动允许条件 82.2给煤机跳闸条件 83、 锅炉安全保护（MFT） 93.1锅炉主燃料切除（MFT）保护逻辑 93.2保护系统说明 103.3 MFT后执行动作 103.4炉膛的吹扫条件 104、引风机联锁保护 114.1引风机启动允许条件: 114.2引风机跳闸条件 114.3引风机跳闸后的联锁保护 115、一次风机联锁保护 115.1一次风机启动允许条件 115.2一次风机跳闸条件 125.3一次风机跳闸后联锁保护 126、 二次风机联锁保护条件 126.1二次风机启动允许条件: 126.2二次风机跳闸条件 127、点火增压风机联锁保护 137.1点火增压风机启动允许条件: 137.2点火增压风机跳闸条件: 138、播煤增压风机联锁保护 138.1两台播煤增压风机启动允许条件: 138.2播煤增压风机跳闸条件: 138.3播煤增压风机旁路门联锁 138.4播煤增压风机出口电动门联锁条件 149、高压流化风机联锁保护 149.1三台高压流化风机启动允许条件 149.2高压流化风机联锁启动条件 1410、锅炉胶带机联锁 1410.1 1#胶带机启动允许条件: 1410.2 1#胶带机强制跳闸条件: 1410.3 2#胶带机启动允许条件: 1411、冷渣机联锁 1411.1 1#冷渣机联锁停条件: 1411.2 2#冷渣机联锁停条件: 1512、电动给水泵联锁保护 1512.1两台电动给水泵启动允许条件 1512.2电动给水泵联锁启动条件 1512.3两台电动给水泵跳闸条件 1512.4给水泵出口电动门、再循环电动门联锁 1613、循环水泵联锁 1613.1两台循环水泵启动允许条件 1613.2循环水泵联锁启动条件： 1613.3循环水泵出口蝶阀联锁条件 1614、中继泵联锁 1614.2两台中继泵联锁启动条件 1714.3中继泵出口电动门联锁条件 1715、高压油泵联锁保护 1715.1 一台高压油泵启动允许条件 1716、射水泵联锁 1716.1两台射水泵启动允许条件 1716.2两台射水泵联锁启动条件 1717、交流润滑油泵联锁 1817.1一台交流润滑油泵启动允许条件 1817.2交流润滑油泵联锁启动条件 1818、顶轴油泵联锁 1818.1一台顶轴油泵启动允许条件 1818.2顶轴油泵跳闸条件 1819、直流润滑油泵联锁 1819.1 一台直流润滑油泵启动允许条件 1819.2直流润滑油泵联锁启动条件 1820、凝结水泵联锁 1920.1两台凝结水泵启动允许条件 1920.2凝结水泵联启条件 1921、盘车电机联锁 1921.1盘车启动允许条件 1921.2盘车电机跳闸条件 1922、蒸汽系统 1922.1旋风分离器上集箱四个对空排电动门联锁 1922.2两台主蒸汽对空排电动门打开联锁 1923、锅炉给水系统 2023.1锅炉1#紧急放水门打开联锁 2024、汽机1#、2#高加联锁 2024.1汽机1#、2#高加蒸汽进口电动门强制关闭条件 2024.2高加进水电动门联锁条件 2024.3高加出水电动门联锁条件 2024.4高加旁路电动门联锁打开、关闭条件 2024.5汽机1#高加紧急放水电动门联锁打开条件 2024.6汽机2#高加紧急放水电动门联锁打开条件 2125、汽机1#、2#低加联锁 2125.1汽机1#低加蒸汽进口电动门强制关闭条件 2125.2汽机2#低加蒸汽进口电动门强制关闭条件 2125.3汽机1#低加放水电动门联锁条件 2125.4汽机2#低加放水电动门联锁条件 2126、高压除氧器放水电动门联锁打开、关闭条件 2127、低压除氧器放水电动门联锁打开、关闭条件 2128、汽机一级、二级调整抽汽电动门联锁关闭条件 2229、疏水泵联锁保护 2229.1两台疏水泵启动允许条件 2229.2 两台疏水泵联锁启动、停止条件 2230、“投入/解除”功能设定 22三 . 锅炉、汽机自动控制回路包括如下 221、燃油压力调节系统 222、锅炉主蒸汽压力控制回路 223、汽包水位调节系统 244、炉膛负压调节系统 255、总风量主控调节系统 266、二次风压上、下二层调节系统 267、风量及氧量调节系统 278、一次风压调节系统 279、一次风风量调节系统 2710、一级减温调节A 2711、一级减温调节B 2812、二级减温调节A 2813、二级减温调节B 2914、高压除氧器水位调节系统 2915、高压除氧器压力调节系统 3016、低压除氧器水位调节系统 3017、低压除氧器压力调节系统 3018、8#给水泵密封水压力调节1 3019、9#给水泵密封水压力调节1 3120、凝汽器水位调节系统 3121、料层差压调节 31一 . 系统概述山东海化集团热电公司二期扩建工程25MW机组，锅炉为济南锅炉厂生产的DG-240/9.8-15型，该锅炉为高温、高压循环流化床、采用床下风道点火方式，自然循环单汽包、单炉膛、平衡通风、露天布置锅炉。本机组配有油燃烧器1个，布置在风室底部一次风道内，供锅炉启动点火用，该油燃烧器采用蒸汽雾化。可控设备包括：点火枪、油枪、蒸汽吹扫阀、燃油控制阀、油枪雾化阀、高能点火变压器等。配备油火焰检测设备两套，用于油燃烧器燃烧状态的检测。该系统设计有就地点火控制柜。燃煤系统设计有4台称重变频给煤机。汽轮机为北京汽轮机有限公司的25MW汽轮机，主汽压力8.83Mpa，主汽温度550。发电机济南发电机厂生产的，额定功率30000KW。DCS系统控制的附机设备有：2台一次风机、2台二次风机、2台引风机、2台循环流化风机、2台给水泵、2台中继水泵、2台冷渣机、3台冷渣皮带机、4台给煤机、1台盘车电机、消防水泵2台。热控设备包括：温度变送器358台（锅炉210台、汽机148台）、压力变送器75台、差压变送器97台、流量计48台、物位计20台、压力开关21台、执行器62台、电动门86台，另外还包括点火装置1套、火检装置2套、声波吹灰1套、锅炉泄露装置1套、皮带称重系统4套。二 . 锅炉、汽机DCS联锁保护及控制1、锅炉燃油控制1.1 手动点火步骤：1)选择点火选择的“允许”按钮2）程控方式投入且手动点火1.2程序启动步骤：海化7#炉点火顺控点火允许 启动 中止 复位 顺控停止 顺控正常 顺控结束顺控步序 0、0步 顺控步序剩余时间 0、0秒油枪未进到位 吹扫阀未开到位 吹扫阀关到位 雾化阀未开到位点火枪未进到位 未打火 油阀未开到位 点火未成功满足点火允许条件后，按启动按扭进油枪（10秒钟判断）开吹扫阀（设定时间60秒）关吹扫阀（5秒钟判断）开雾化阀（设定时间10秒）进点火枪（20秒钟判断）打火（设定时间30秒）同时开油阀（10秒钟判断STEP7）（在开油阀20秒后如检测到稳定的火焰）停止打火退点火枪（点火枪进到位后30秒自动退）油枪投入成功（点火成功）。在开油阀20秒后，如检测不到火焰信号（点火失败），联锁关油阀（60秒后）关雾化阀开吹扫阀（30秒后关闭）进点火枪（30秒后退出）手动打火退点火枪关闭吹扫阀，同时退油枪。 在油阀开启前的任意一步产生故障和油枪投入失败都将复位油枪投入启动命令，正常运行时15秒检测不到火焰，跳闸，走点火失败程序。 1.3程序停止步骤：按动停止按扭关闭油阀（60秒后）关雾化阀开吹扫阀（30秒后关闭）进点火枪（30秒后退出）手动打火退点火枪关闭吹扫阀，同时退油枪停止程序结束。1.4保护动作MFT动作关闭主油阀。走程序停止步序。1.5 雾化阀联锁保护 1.5.1雾化阀强制关条件：油枪油阀关到位60秒后，发出3秒脉冲信号强制关雾化阀。1.5.2雾化阀联锁开条件：a）点火允许条件满足；b）顺控STEP4开雾化阀。1.6吹扫阀联锁保护1.6.1强制开条件：油枪油阀关到位后发出3秒脉冲信号强制开吹扫阀。1.6.2强制关条件：油枪油阀关到位后延时30秒（吹扫30秒）发出3秒脉冲信号强制关吹扫阀。1.7油阀联锁保护1.7.1油阀启动允许开条件：（同时满足）a）点火允许条件满足；b）火检正常；c）在远控位置。1.7.2油阀联锁开条件：顺控STEP7开油阀1.7.3油阀强制关条件：a）有MFT发生后发出7秒脉冲信号关油阀；b）油枪两个有火条件同时不满足时，延时15秒后发出7秒脉冲信号关油阀；c）油阀开到位且油枪两个有火条件同时不满足时，延时20秒后发出7秒脉冲信号关油阀。1.8点火枪联锁保护1.8.1点火枪强制进条件：油枪油阀关到位后发出3秒脉冲信号强制进点火枪1.8.2点火枪强制退条件：点火枪退到位后延时30秒，发出3秒脉冲信号强制退点火枪1.8.3点火枪启动允许进条件：（同时满足） a）两个油枪同时无火；b）火检正常。1.9油枪联锁保护1.9.1强制退条件：雾化阀、油阀、吹扫阀同时关到位1.9.2启动允许进条件;a） 就地控制柜电源正常b） 在远控位置1.9.3联锁进条件：顺控STEP1点火进油枪1.10打火装置联锁保护1.10.1允许打火条件：a） 在远控位置；b） 点火枪进到位与手动打火同时满足或点火枪进到位与顺控打火同时满足。2、 给煤机控制2.1给煤机启动条件： a) 手动按下启动按钮b) 锁开关投入c) 1#、2#一次风机同时运行 d) 给煤机出口电动门已打开e) 无给煤机堵煤报警信号f) 无给煤机断煤报警信号g) 给煤机超温报警h) 给煤机输送机运行 以上条件同时满足启动相应给煤机。手动按下启动按钮而且连锁开关未投入手动启动相应给煤机四台给煤机停止条件a) 手动按下停止按钮而且给煤机输送机运行b) 连锁开关投入而且两台引风机均停a) 给煤机断煤报警信号b) 给煤机出口超温报警； c) 给煤机堵煤报警信号d) 给煤机输送机故障信号； e) 刮板机停； f) 给煤机出口电动门关闭； g) 紧急停炉信号、压火停炉信号、吹扫停炉信号任一信号来a) 任一台一次风机停止以上任一条件满足停止相应给煤机给煤机电动门开条件： a) 手动按下启动按钮、1#刮板机运行、给煤机电动门在远控位置条件同时满足b) 手动按下启动按钮、给煤机电动门开条件解除连锁投入、给煤机电动门在远控位置条件同时满足。以上任一条件满足打开给煤机电动门 给煤机电动门关闭条件a) 手动按下关闭按钮、刮板停状态、给煤机电动门在远程状态条件同时满足。b) 手动按下关闭按钮、联锁开关解除、给煤机电动门远程状态条件同时满足。c) 联锁开关投入、无给煤机输送机运行状态、无给煤机电动门关闭状态条件同时满。以上三条任一条件满足关闭相应给煤机电动门3、 锅炉安全保护（MFT）燃料安全系统是指当炉膛熄火时，保证炉膛不爆炸（外爆或内爆）而采取监视和控制的措施控制系统。在发生危及设备和人身安全的情况时产生主燃料跳闸(MFT)。MFT发生时将切除油枪，关闭其供油阀，停止所有给煤机等一系列设备。3.1锅炉主燃料切除（MFT）保护逻辑(D1P67)a) 锅炉汽包水位高锅炉汽包水位设置三台变送器，（2LRCA-0104、2LRCA-0105、2LRCA-0106），经三取二逻辑取得的信号延时10秒作为水位保护信号。高液位整定值为+245mm。b) 锅炉汽包水位低与汽包液位高保护同样，水位信号经三取二逻辑，延时10秒作为保护信号。低液位整定值为-270mm。c) 锅炉炉膛压力高炉膛压力开关量信号（2PIS-0301、 2PIS-0302、 2PIS-0303）3取2平均高保护值而且炉膛压力保护开关投入，并保持9秒保护定值为+2500Pa。d) 锅炉炉膛压力低与炉膛压力高保护相同，炉膛压力3取2平均高保护1150则去吹风停炉 i) 床温低保护跳闸锅炉密相层下部四个床温（2TIC-0301A、2TIC-0301B、2TIC-0301C、2TIC-0301D）平均如果平均床温高保护值560（在画面上可人为设定此值）并保持60秒，赋值给中间变量去压火停炉）k)汽包压力高汽包压力压力开关3取2（2PIS-0101、2PIS-0102、2PIS-0103）高保持5秒，赋值给中间变量去紧急停炉3.2保护系统说明在运行员操作画面上，设置了锅炉主保护投/切开关，以方便运行人员投/切保护。锅炉保护动作之后和每次点火之前要对炉膛进行吹扫，以保证炉膛不能够存积大量的可燃性气体而导致的炉膛爆炸。3.3 MFT后执行动作：紧急停炉总联锁投入而且同时满足下面任何一个条件发生紧急停炉a) 引风机均停b) 一次风机均停c) 返料风机均停延时8秒d) 手动停炉1而且手动停炉2信号同时来。e) 汽包水位保护投入且汽包水位低f) 炉膛压力保护投入而且炉膛压力高g) 汽包压力保护投入而且汽包压力高h) 床温保护投入而且床温低 当上面任一MFT发生后，保护动作立即切断进入炉膛的一切燃料及风量，具体为停止给煤机 、一次风机、二次风机、返料风机、两台引风机，相应的风机出口电动门、入口调节挡板全关，自动系统保持原来控制方式。压火停炉总联锁投入而且同时满足下面任何一个条件发生压火停炉a) 汽包水位保护投入而且汽包水位高b) 炉膛压力保护投入而且炉膛压力低c) 主汽温度保护投入而且主汽温度高以上任一条满足停止四台给煤机，如果床温=PI0806+0.2、PT0831=PI0806+0.2)。 j) 电动给水泵出口门关闭 (1#泵11Q16DMKJ,12#泵1Q17DMKJ)。k) 出口再循环门打开(1#泵11Q18DMKJ,12#泵1Q19DMKJ)。l) 高压除氧器液位高于200mm (LICA0801)。m) 电动给水泵在远控位置(1#泵11GSB2SA, 2#泵12GSB2SA)。n) 密封水温度低于80。12.2电动给水泵联锁启动条件：（每一信号为4秒的脉冲信号）a) 给水母管压力低于14.0MPa (PI0812)且该泵在自动位。b) 运行给水泵事故跳闸（12GSBTWJ或TRIP信号、11GSBTWJ或TRIP信号）且该泵在自动位。以上任一条件满足联锁启动电动给水泵。12.3两台电动给水泵跳闸条件：（每一信号为4秒的脉冲信号）a) 稀油站出口油压低于0.12MPa （1#泵PI0813A、2#泵PI0813B）；b) 任一电动给水泵轴承温度高于90（1#泵TI0803A、B，2#泵TI0803C、D）。c) 任一电动给水泵电机轴承温度高于90（1#泵TI0804A、B，2#泵TI0804C、D）。d) 电动给水泵轴承回油温度高于75（1#泵TI0806A, 2#泵TI0806B）。e) 电动给水泵推力瓦温度高于90（1#泵TE0810A, 2#泵TE0810B）。f) 电动给水泵六个定子线圈温度6取2后的值高于130（1#泵TI0807A到F,2#泵TI0807G到L）。g) 电动给水泵密封水压力低于高压除氧器压力加0.215MPa，并且密封水温度高于80 (1#泵PT0830PI0806+0.215, 2#泵 PT0830=650mm .b) 发电机故障跳机（11DZ1）c) 主汽门关闭（1ZK11）以上任一条件满足强制关闭1#低加蒸汽进口电动门。25.2汽机2#低加蒸汽进口电动门强制关闭条件：a) 2#低加液位1LI1107=650mm .b) 发电机故障跳机（11DZ1）c) 主汽门关闭（1ZK11）以上任一条件满足强制关闭2#低加蒸汽进口电动门。25.3汽机1#低加放水电动门联锁条件：a） 1#低加液位1LI1106=620mm强制打开1#低加放水电动门。b) 1#低加液位1LI1106=620mm强制打开2#低加放水电动门。b) 2#低加液位1LI1107=200mm强制关闭2#低加放水电动门。26、高压除氧器放水电动门联锁打开、关闭条件：a) 高压除氧器水位高一值（LS0803H）和高压除氧器水位高二值（LS0803HH）信号同时来开高压除氧气放水电动门。b) 高压除氧器水位低一值（LS0803L）和高压除氧器水位低二值（LS0803LL）任一值来关高压除氧气放水电动门。27、低压除氧器放水电动门联锁打开、关闭条件：a) 低压除氧器水位高一值（LS0804H）和低压除氧器水位高二值（LS0804HH）信号同时来开低压除氧器放水电动门。b) 低压除氧器水位低一值（LS0804L）和低压除氧器水位低二值（LS0804LL）任一值来关低压除氧器放水电动门。28、汽机一级、二级调整抽汽电动门联锁关闭条件：a) 主汽门关闭（1ZK11）b) 发电机故障跳机（11DZ1）以上任一条件满足关闭电动门。29.疏水泵联锁保护 （D2P72）：29.1两台疏水泵启动允许条件：a) 疏水泵操作回路正常（1SSBJJ、2SSBJJ）。b) 在远控位置（1SSBSA、2SSBSA）29.2 两台疏水泵联锁启动、停止条件：疏水箱液位高，启动疏水泵；疏水箱液位低，停止疏水泵.30“投入/解除”功能设定以上所有联锁保护中，涉及到停设备的（即主设备的跳闸联锁保护和MFT）联锁保护增加“投入/解除”按钮功能，并设置值班长操作权限，由运行人员控制联锁保护的投入和解除。三 . 锅炉、汽机自动控制回路包括如下：1、燃油压力调节系统功能：调节回油调节阀开度（1PVO0601）维持燃油压力（1PI0602）为给定值（S）。执行机构：回油调节阀。切手动条件：a) 维持燃油压力PV（1PI0602）与给定值（SP）偏差超过+/-0.08Mpa.b) 回油调节阀输出开度（1PVO0601）与回油调节阀开度反馈（1PVI0601）偏差超过+/-15%。以上任一条件满足回路切手动。2、锅炉主蒸汽压力控制回路功能：通过调节四台给煤机变频输出OUT（1VFO0501、1VFO0502、1VFO0503、1VFO0504）来控制锅炉主蒸汽压力（1PRCA0201）。该控制回路调节主蒸汽压力（ 1PRCA0201），采用能量平衡信号机前压力（1PI1108）与主汽压力（1PRCA0201）比值作为前馈信号，以补偿机炉之间对负荷响应速度的差异。 主汽压力调节系统的控制方式有三种：串级方式、自动和手动。串级方式采用直接能量平衡的调节方式；自动和手动方式采用间接能量平衡的调节方式。工作原理介绍如下：间接能量平衡调节原理及实现： 对于母管制运行的锅炉，由于机炉间能量供求关系不存在简单的直接对应关系，锅炉的负荷调节通常采用间接能量平衡控制方式。即根据反映机炉间能量平衡关系的主汽压力信号，作为反映锅炉侧出力的间接能量信号，通过调节运算计算并控制锅炉侧所需的燃烧率（煤量及助燃空气量等），从而满足汽机侧对锅炉出力的要求。 主汽压力调节系统的自动控制方式针对此调节方式而设计。主汽压力调节系统中，间接能量平衡调节方式（以#6炉为例，以下同）主要由主调节器、副调节器及控制四台给煤机转速的手/自动切换站组成。其中，主调节器接受锅炉出口主汽压力信号作为测量值，根据操作员给出的设定值，计算出锅炉所需的煤量值。副调节器作为给煤量调节器，用于保证进入炉膛的给煤量满足主调节器计算出的煤量值，并及时消除因煤量扰动二造成对主汽压力的影响。它接受锅炉实际给煤量作为测量值，根据主调节器输出的煤量设定值向四台给煤机发出转速调节指令。四台给煤机的手/自动切换站用于主汽压力调节系统出现异常情况下，由操作员直接调节给煤机转速。为了及时反映并提前有效调节锅炉燃料发热量，主调节器引入了汽包压力微分信号作为前馈信号之一；同时，考虑到进入炉膛的给煤量对床温的