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炉膛安全监控系统复习课 概论 锅炉机组的热工保护FSSS BMS FCB RB MFT的英文全文及中文翻译 第一章 炉膛安全监控系统的概念为什么要投用FSSS 大容量锅炉需要控制的燃烧设备数量多 类型复杂 如 点火装置 油燃烧器 煤粉燃烧器 辅助风 二次风 挡板 燃料风 周界风 挡板等 燃烧相关操作过程复杂 如 油枪的投用与退出 煤粉燃烧器的投入与停用等 燃烧辅助系统繁琐复杂 如 为炉膛火焰监视配置了复杂的火检系统 FSSS子系统划分及功能燃烧器控制系统 BCS 连续监视运行 控制点火及暖炉油枪 对磨煤机 给煤机等制粉设备实现自启停或远方操作 分别监视油层 煤层及全炉膛火球火焰 当吹扫 点火和带负荷运行时 控制风箱挡板位置 不连续 以便获得炉膛所需的空气分布 提供状态信号到模拟量控制系统 MCS 计算机监视系统 CMS 等 燃料安全系统 FSS 在锅炉运行的各个阶段 包括启停过程中 预防在锅炉的任何部分形成一种可爆燃的混合物集居 防止炉膛爆炸 在对设备和人身有危险时产生主燃料跳闸 MFT 信号 并提供 首次跳闸原因 的报警信号 以便事故查找和分析 MFT信号发出后 切除所有燃烧设备和有关辅助设备 切断进入炉膛的一切燃料 MFT以后仍需维持炉内通风 进行跳闸后的炉膛吹扫 清除炉膛及尾部烟道中的可燃混合物 防止炉膛爆炸 FSSS包含的主要安全功能 炉膛点火前的吹扫 暖炉油点火 主燃料 煤粉 引入 连续监视运行工况 切除部分燃烧器或紧急停炉 燃烧后的吹扫 FSSS的组成 操作控制盘 现场设备 逻辑系统FSSS系统的硬件设备 控制台 逻辑控制系统 驱动装置 检测敏感元件 FSSS的逻辑控制系统的实现方式 继电器式 逻辑组件式 微计算机式 可编程控制器 PLC 式FSSS的现场设备 驱动装置 敏感元件 外爆和内爆的概念外爆的原因分析 热力学分析 及外爆防止的原则性措施和操作要领BQ V T CV 产生外爆的条件分析A 炉膛或烟道内有燃料和助燃空气积存B 寄存燃料与助燃介质的混合物具有爆炸性 浓度合适C 足够的点火能源 外爆防止的原则性措施1 点火能源的位置恰当 能量足够2 点火失败或炉膛熄火时及时切断燃料3 点火失败或炉膛熄火应立即吹扫4 只有部分燃料燃烧时 应做MFT处理 内爆原因分析 热力学分析 和内爆的防止 切断主燃料后 M变化 平衡被破坏 介质发生变化 高温烟气变成了预热空气 介质温度亚急剧降低 从而引起炉膛压力急剧下降假设送风机和引风机挡板开度不变 则送入空气量增加 抽出的烟气量减少 炉膛内介质质量增加 逐渐达到新的平衡 因此内爆最可能发生在锅炉熄火初期 防止的关键在于MFT后初期提高炉膛驻留介质的质量不立即减燃料 减缓切断燃料的速度增加送风量 切为手动 挡板位置不变降低引风量 先关小25 一段时间后恢复 Fsss的必备安全功能或 炉膛安全监控系统的主要功能是什么 炉膛安全监控系统的主要功能 在锅炉正常运行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 风烟系统 一般机组风烟系统组成一 二 三次风的作用 1 一次风是用来输送加热煤粉 使煤粉通过一次风管送入炉膛 同时以满足挥发分的着火燃烧 2 二次风一般是高温风 配合一次风搅拌混合煤粉 提供煤粉燃烧所需要的空气量 3 三次风一般是由制粉系统的乏气从单独布置的喷口送入炉膛 以利用未分离掉的少量煤粉燃烧产生热量 等离子点火器的工作原理对燃烧器的基本要求 喷燃烧器的布置 喷燃器的分类四角切园燃烧的锅炉喷燃器的典型布置 火焰检测系统 火检按工作原理分类 1 温度开关式 2 差压开关式 3 火焰棒式 4 摄像管式 5 声学或其他方法 CE 1火焰检测器探头部分处理过程及其特点电子机架部分处理过程利用光线进行工作的火焰检测器的原理 利用光线进行工作的火焰检测器的原理 不同种类的燃料 燃烧火焰辐射的光线强度分布不同 燃烧火焰脉动频率与燃料的种类相关 据此可以区别火焰的燃料类别 火焰检测器就是利用火焰的闪烁频率和光强度来鉴别火焰的有无及强弱的 探头部分处理过程及其特点 过程为 火焰信号经透镜进入检测器探头 经光电管转换成电流信号 然后经对数放大器转换成电压信号 最后经传输放大器转换成电流信号去处理机架 特点为 视角为3 5 的透镜 以提高鉴别能力 采用带红外滤波的特种光电二级管 采用对数放大器使电压信号与光信号成线性关系 使用了发光二极管的负反馈回路 电流信号易于传输 且抗干扰性能好 故通过传输放大器将电压信号转成电流信号 电子机架部分处理过程强度 频率 故障检测原理图及工作过程 特点 C E 型火焰检测器和C E 型区别 II型火焰检测器的测量原理与I型基本相同 处理机架内部也设有频率检测 强度检测和故障检测回路 其不同之处在于 II型火焰检测器有两路频率检测回路 一路按单根油枪火焰频率设定 另一路按煤粉火焰频率设定 两路频率检测回路都与一个探头相连 探头安装油枪边 当油枪停止工作时 又可检测煤粉火焰 逻辑基础 基本逻辑符号 RS 延时开 关基本逻辑图分析FSSS的分层控制结构FSSS指令的传递过程 FSSS的上位逻辑包括 公共逻辑 层逻辑 下位或层逻辑的某一部分故障 其他部分仍能正常工作 脱离上位指令 上位逻辑和公共逻辑 层逻辑和下位逻辑仍能保持最基本的功能 结论 采用分层逻辑结构使得系统的可靠性高 便于在线检修 控制操作更加灵活 要能读懂逻辑图 炉膛吹扫的目的 条件炉膛吹扫的逻辑 油系统泄漏检查目的和方法 暖炉油母管泄露试验的目的是检查 暖炉油母管跳闸阀 油枪喷嘴阀关闭严密性 为什么要进行油系统泄露检查 油系统泄露检查流程 油系统泄露检查过程 A 关闭炉前油枪喷嘴阀 B 打开快关阀 使炉前油管路充油 C 关闭快关阀 经过若干秒 10s 若油枪入口压力在规定值以上 即为合格 炉前油管及油枪喷嘴阀无泄漏 或快关阀前后的压力差值 p来检查 若 p大于规定压力差有泄漏 说明 反之则无泄漏 D 打开再循环阀10s后关闭 经过若干秒 60s 若油枪入口压力在规定值以下 即为合格 快关阀无泄漏 或快关阀前后的压力差值 p大于规定压力差 说明快关阀合格无泄漏 反之则有泄漏 MFT的概念 条件MFT逻辑MFT动作后的处理 主燃料跳闸 MFT 有哪些主要功能和触发条件 当某些不能保证锅炉正常运行的情况出现时 FSSS的主燃料跳闸 MFT 功能能迅速切断所有燃料 并将危急报警信号发至各个系统 进行必要的安全操作 同时显示出跳闸的第一原因 并将主燃料跳闸 MFT 状态维持到下次锅炉启动 手动跳闸 火焰全部熄灭 炉膛压力过高 炉膛压力过低 汽包水位过高 汽包水位过低 送风机全部跳闸 引风机全部跳闸 燃料全部中断 给水泵全部跳闸 主蒸汽温度高 再热器出口汽温高 冷段再热管道金属温度高 送风机风量降于25 额定风量 MFT后会引起哪些连锁 1 MFT信号送送制粉系统跳闸全部给煤机跳闸磨煤机及其辅助系统跳闸两台一次风机跳闸密封风机关闭全部一次风关断门 关闭热风挡板和冷风挡板 2 MFT信号送往燃油系统关闭轻 重油进油和回油跳闸阀 关全部油枪的油阀 3 MFT信号送往二次风系统全部燃料风挡板开至最大 维持30 60s 全部辅助风挡板开至最大 维持60s 并将辅助风挡板控制切换到手动方式 4 MFT信号送往其它系统跳闸电气除尘器跳闸汽动给水泵跳闸锅炉吹灰器汽轮机跳闸送往CCS送往DAS送往辅助蒸汽控制系统 全炉膛灭火检测 全炉膛灭火检测的目的全炉膛灭火检测的过程层火焰和全炉膛灭火分别如何判断 全炉膛火焰监测的目的 向运行人员提供全炉膛火焰分布的指示信号 使其能直观地判断炉膛火焰燃烧工况及稳定程度 判断是否会出现全炉膛灭火现象 以便运行人员决定是否采取稳定燃烧或人为停炉的措施 当炉膛火焰已经不能维持稳定燃烧 即将出现全炉膛灭火 时 将全炉膛灭火信号发给跳闸联锁装置 以实行保护动作 三层煤粉喷嘴的燃烧器全炉膛灭火检测逻辑 炉膛火焰监视中 层火焰和全炉膛灭火分别是怎么判断的 层火焰信号检测的逻辑是2 4 3 4 逻辑 全炉膛灭火检测采用 投票 方式进行 投票 权取决于煤粉层和油层 只有在煤粉层和油层同时投 灭火 票时 才证实全炉膛灭火 锅炉常用的点火方式 高能点火器点燃重油燃烧器再点燃煤粉燃烧器的两级点火方式 高能点火器点燃轻油