锅炉保护定值解读

1、上海电TSHANGHAI ELECTRIC版次REV.锅炉保护限定值产品型号MODEL OF PRODUCTSG-640/12.5-M3002产品名称NAME OF PRODUCT编号SERLES NO.640t/h超高压自然循环锅炉3002-1-8603编制日期PREPARED BYDATE校对日期CHECKED BYDATE审核日期REVIEWED BYDATE批准日期APPROVED BYDATE上海锅炉厂有限公司Shanghai Boiler Works CoMLtd2014年09月1. 概述32. 锅炉保护限定值 33. 燃烧器二次风挡板控制和炉前油系统整定值 44. 锅炉炉膛安全监

2、控系统(FSSS) 91. 概述640t/h超高压自然循环锅炉是我公司开发制造的典型优质产品，为保证锅炉能安全、 稳定、可靠地运行以及配合设计院等有关单位的设计工作，我公司编制了这本锅炉保护 限定值。2. 锅炉保护设定值锅炉保护限定值是提供给锅炉自动控制各系统的整定值，对锅炉设备起到安全监督和 保护作用，也是锅炉运行中必不可少的控制值。当超过限定值时，自控系统根据不同的整 定值，发出报警指示或主燃料切断信号致使立即停炉。过高的限定值起不到对设备的安全 保护作用，而过低的限定值会导致停炉次数频繁，造成不必要的停炉损失。因此保护限定 值的确定是非常重要的，其大小必须与设计要求相吻合，达到最佳控制值

3、。2.1. 汽温的调节范围锅炉在定压运行时，在 70%100%铭牌出力范围内，过热蒸汽、再热蒸汽出口温度 为541 5C。锅炉在滑压运行时，在50%100%铭牌出力范围内，过热蒸汽、再热蒸汽出 口温度为541 5C。2.2. 炉膛烟气压力炉膛水冷壁和刚性梁的设计已考虑了能承受由于锅炉不正常燃烧工况所引起的内爆 及外爆而产生的烟气压力，其设计限定值如下表：序号项目单位限定数值1炉膛设计压力Pa 58002瞬间承受最大压力Pa 87003炉膛报警压力（上、下限）Pa 9964燃料切断自动跳闸压力（上、:Pa+3240下限）-24902.3.锅筒水位锅筒内径1600mm锅筒正常水位在锅筒中心线以下

4、150mm其高低水位、高低水位 报警值，高低水位跳闸限定值如下表：序号名称单位限定数值1正常水位mm汽包中心线以下-1502正常水位范围：最高mm正常水位线+50最低mm正常水位线-503咼水位报警mm正常水位线+1004低水位报警mm正常水位线-1005高水位跳闸mm正常水位线+2106低水位跳闸mm正常水位线-2302.4. 锅筒上下壁温差锅炉在启、停和正常运行中，锅筒上下壁温差均不大于50C。2.5. 受热面炉外壁温测点在锅炉受热面中由于过热器管内流的是高温蒸汽，管子处在高温烟气辐射、对流高热 负荷区，工作条件较为恶劣，并且管子壁温随着运行工况的变化而变化，因而在实际运行 中其壁温会偏离

5、原计算值，偶而会出现超温威胁锅炉的安全运行。 为确保安全，在设计时, 根据管子材料及运行工况计算了管子最大允许金属温度的限定值报警温度，以便用户在运 行中监控，当超过限定值时，立即发出报警信号。过热器各受热面管子的计算金属报警温 度如下表：序号报警管子具体部位单位报警温度1低温过热器外圈第1根管子出口C4812屏式过热器外圈第1根管子出口C5313高温过热器外圈第1根管子出口C580注：1、受热面横向排数按自左向右编号2、管子报警温度的测点应装设于被监控管子的炉外出口管端上。2.6. 启动时的炉膛出口烟温锅炉启动时，过热器中不能建立正常的冷却介质流量，受热面管子得不到适当的冷却。 不膛出口烟温

6、不超过540Eo （更详细的资料请参见产品说明书。）3. 燃烧器二次风挡板控制和炉前油系统整定值3.1.燃烧器布置在四角上，为四角切圆燃烧系统。四个角的燃烧器喷嘴拥有各自的摆动连杆。通过摇臂装置和主连杆由驱动装置驱动，煤粉喷嘴可上、下摆动各20，二次风喷嘴可上、下摆动各 30 ,顶部二次风喷嘴可手动上、下摆动各 15 o AGP喷嘴可上、下 摆各30，水平摆+15到-15。为保证喷嘴摆动机构正常运行，每天在适当时候需要操作上 下摆动喷嘴，然后恢复到原始位置。本燃烧器装有3层（12支）供暖炉用进退式机械雾化油枪，该油枪可用来暖炉、升压、引燃和稳燃相邻煤粉喷嘴。有关油枪及进退机构的安装、使用及维修

7、要求详见 有关资料。油枪总出力为30%BMCR。3.2. 风门挡板的控制3.2.1 周界风挡板的控制周界风挡板的开度是与其相关联的给煤机转速的函数，如下图所示：给煤机转速%）注：100%的给煤机转速是指4台磨运行、锅炉出力为BMCR时的给煤机转速。3.2.2 二次风挡板的控制二次风挡板是调节二次风室中的空气与炉膛出口处烟气之间的压差厶P。P与锅炉负荷成函数关系。锅炉负荷（% a BMCR）3.2.3 燃尽风挡板开度的控制燃尽风挡板开度是总空气测量流量的函数。如下列表格所示总空气测量流量与紧凑燃尽风的函数关系如下：UAP燃尽风挡板开度（%）0080100100总空气测量流量（BMCR）04050

8、52.5100总空气测量流量与AGP1的函数关系如下：AGP1挡板开度（%）0080100100总空气测量流量（%BMCR）0506062.5100总空气测量流量与AGP2的函数关系如下：AGP2挡板开度（%）0080100100总空气测量流量（%BMCR）0607072.5100总空气测量流量与AGP3的函数关系如下：AGP3挡板开度（%）0080100100总空气测量流量（%BMCR）0708082.51003.2.4 油枪层风门挡板的控制如下图所示：（1）当油枪投入运行，进行锅炉启动或低负荷助燃时，该油枪层风门挡板应在同一 层四根油枪中的第三根投入运行以后，方才打开到一定位置，然后挡板开

9、度随着油压 的变化而变化，这时油枪层风门挡板开度是燃料油压力的函数。如下图所示：当油压力为油枪最大出力的油压的 20%时，风门开度为10%，以后随着油压的 升高，风门挡板的开度逐渐增加，至 50%时，风门全开。（2）油枪切除运行后，应该先进行 3-6分钟清扫，接着该油枪层的风门挡板作为二 次风挡板投入运行（置入 P控制）。（3）如果与油枪层相邻的一次风室也在运行，则油枪层的风门挡板应作为二次风门 挡板置入P控制，而不管该层油枪的压力如何。3.2.5 紧急停炉和炉膛吹扫时的挡板控制（1）当因制粉系统故障过其它原因引起锅炉紧急停炉时，所有的燃烧器二次风门挡 板全开。（2）炉膛吹扫时，一次风 A、B

10、、C、D、E的周界风挡板全关，底层二次风 AA全开，其余的二次风挡板位置Po注：上述二次风挡板控制原则仅供运行人员和自控设计人员参考，实际由燃烧调整试 验确定。参看6803002-1-8661燃烧设备说明书。3.3. 二次风门挡板控制总表：二次风门挡板控制总表二次风门挡板炉膛吹扫油枪暖炉煤油混烧（40%BMCR ）单烧煤（40%BMCR ）AGP3全关全关全关见3.2.3相关表格AGP2全关全关全关见3.2.3相关表格AGP1全关全关全关见3.2.3相关表格UAP全关全关全关见3.2.3相关表格EE置胪全关如E磨投入运行，置入人P控 制,否则关闭如E磨运行，置入AP控制，否则关闭E全关如DE层

11、油枪投入 运行，置入AP控 制,否则关闭如E磨投入运行，开度为该 给煤机转速的函数，否则关 闭。E磨投入运行，开度为该给煤机 转速的函数，否则关闭。DE置iP如果油枪投入运 行，开度是油压的 函数，不然关闭E或D磨运行，置即控制，E和D磨停油枪投入，则开 度油压的函数，否则关闭如E或D磨运行，置也P控制，E和D磨停则关闭。D全关同E层如D磨投入运行，开度为该 给煤机转速的函数，否则关 闭。D磨运行，开度为该给煤机转速 的函数，否则关闭。CD置妒全关D或C磨运行，置即控制；D和C层停，则关闭D或C磨运行，置 P控制；D 和C层停，则关闭C全关若BC层油枪投入 运行，置夕控制， 否则关闭。如C磨投

12、入运行，开度为该 给煤机转速的函数，否则关 闭。如C磨投入运行，开度为该给煤机转速的函数，否则关闭BC置iP同DE层C或B磨运行，置iP控制；C或B磨停，油枪投入，则 开度为油压的函数，否则关 闭C或B磨运行，置AP控制；C 和B层停，则关闭B全关如BC或AB层油 枪投入运行，置入 心P控制，否则关 闭如B磨投入运行，开度为给煤机转速的函数，否则关闭B磨运行，开度为给煤机转速的 函数，否则关闭AB置妒同DE层B或A磨运行，置少控制，B和A磨停油枪投入，则开 度油压的函数，否则关闭B或A磨运行，置AP控制，B 和A磨停，则关闭A全关如AB层油枪投入运行置入AP控制，否则关闭如A磨运行，开度为给煤

13、机转速的函数，否则关闭A磨运行，开度为给煤机转速的 函数，否则关闭AA全开全开全开全开3.4. 炉前油系统仪表开关整定值（参考炉前油系统图：5013002-D1-10）序号内容型号及KKS码设定值数量备注1炉膛压力低报警压差开关J402-521-M202B1HBK02CP005-996Pa1全天候SAP号：8513002-1P012炉膛压力低切 除压差开关1J402-521-M202B1HBK02CP002-2490Pa1全天候SAP号：8513002-1P023炉膛压力低切 除压差开关2J402-521-M202B1HBK02CP003-2490Pa1全天候SAP号：8513002-1P03

14、4炉膛压力低切 除压差开关3J402-521-M202B1HBK02CP008-2490Pa1全天候SAP号：8513002-1P045炉膛压力高报 警压差开关J402-441-M202B1HBK02CP004+996Pa1全天候SAP号：8513002-1P056炉膛压力高切 除压差开关1J402-442-M202B1HBK02CP001+3240Pa1全天候SAP号:8513002-1P067炉膛压力高切 除压差开关2J402-442-M202B1HBK02CP006+3240Pa1全天候SAP号：8513002-1P078炉膛压力高切 除压差开关3J402-442-M202B1HBK02

15、CP007+3240Pa1全天候SAP号:8513002-1P089轻油供油温度 允许温度开关B122-120-M202B1HJF01CT0010C1防爆型SAP号:8513002-1P0910吹扫蒸汽温度 低报警温度开 关F402-8BS-W050-M202B1HJR01CT001250 C1全天候SAP号:8513002-1P1011轻油滤油器滤 网差压变送器EJA110AB1HJF01CP1510-0.5MPa1带仪表阀SAP号:8513002-1P1112轻油母管压力 变送器EJA530AB1HJF01CP101-1040-5MPa4带仪表阀SAP号:8513002-1P1213吹扫蒸

16、汽母管 压力变送器EJA530AB1HJR01CP1010-2MPa1带仪表阀SAP号:8513002-1P134.炉膛安全监控系统（FSSS）随着电站单元机组容量变得越来越大，锅炉的安全和正常运行所必须的监控也变得越 来越复杂，这就使得普通的操作人员很难准确而迅速地处理许多危及锅炉安全的异常现 象。锅炉炉膛安全监控系统,其英文名称为Furnace Safeguard Supervisory System 简称 FSSS是由燃料安全联锁系统（FSS）和燃烧器控制系统（BCS）二部分组成，它能在锅炉正常 启动、运行和停止等运行方式下，连续监视燃烧系统的参数和状态，并进行逻辑运算和判 断，借助控制

17、装置对给定的输入用预先编制的程序给予快速反应使得复杂的安全联锁程序 自动进行，以保证锅炉炉膛及燃料系统设备的安全，就可更有效地提高锅炉运行的安全性。它在防止运行人员操作事故及设备故障引起锅炉炉膛爆炸方面起着重要作用。4.1系统的基本功能本系统的主要功能包括：（1）炉膛吹扫(2) 主燃料跳闸 MFT(Main Fuel Trip)(3) 发出跳闸原因显示和记忆(至 DAS(4) 炉膛正、负压保护(5) 汽包水位保护(6) 泄漏试验(7) 油燃烧器点火和熄火控制(远程顺序点火和就地点火)(8) 煤粉燃烧器的层投、切控制(9) 负荷的快速返回(RB)(10) 炉膛灭火保护(11) 火焰检测(12)

18、火检探头冷却风系统的管理(13) 跳闸阀和循环阀的联锁控制(14) 联锁和报警4.2 主要技术原则4.2.1锅炉跳闸(MFT当发出下列条件之一时，FSSS系统则立即切断锅炉主燃料，机组停止运行，并显记忆首出跳闸原因：(I) 手动紧急停炉(3) 引风机均跳闸(5) MCSfe源丧失(7) 汽包水位低越限(9) 炉压高越限(三取二)(II) 全炉膛燃料丧失(13)火检冷却风丧失(延时)(2) 送风机均跳闸(4) 预热器全部跳闸(6) 汽包水位高越限(8) 锅炉点火失败(10) 炉压低越限(三取二)(12)全炉膛火焰丧失(14)风量小于最小值4.2.2 MFT跳闸继电器动作时，应同时对下列设备发出动

19、作指令。(1) 关闭暖炉油母管跳闸阀(3) 切除全部磨煤机(5) 切除程控吹灰器(7) 关闭减温水调节阀(8)(2) 切除全部给煤机(4) 送风机、引风机从自动转为手动(6) 开所有二次风门挡板关闭主汽门（9）除尘器跳闸（10）送信号给CCS（11）关全部快关阀4.2.3锅炉炉膛吹扫炉膛吹扫是锅炉点火前和锅炉点火失败后必须进行的操作程序。炉膛吹扫的目 的是将锅炉炉膛和烟道内积存的可燃混合物排除掉，完整的吹扫过程是燃烧器必要 的点火条件之一。在5分钟吹扫过程中，如果失去任一项吹扫条件，控制逻辑将立 即中断吹扫程序，并发出报警，待吹扫条件全部满足，重新吹扫。吹扫条件为：（1）有送风机运行(2)有引

20、风机运行(3)所有油角快关阀关闭(4)燃油跳闸阀关(5)无MFT指令(6)所有给煤机停(7)所有磨煤机停(8)汽包水位正常(9)所有火检指示无火(10)风量适当(11)火检冷却风正常（预热器运行(13)电除尘器停运(14)二次风门挡板在调节位(15)油泄漏试验完成或旁路(16)FSSS系统电源正常在运行操作站上，设有相应状态显示显示上述条件，并根据工况，分别显示“吹 扫允许” “吹扫进行”、“吹扫中断”和“吹扫完成”，吹扫完成指令同时自动复位 MFT 继电器。4.2.4 泄漏试验泄漏试验在锅炉点火前必须进行的程序，它是检查燃油跳闸阀和跳闸阀至各油 枪入口快关阀之间的管道和阀门有无泄漏现象。泄漏

21、试验由运行人员在CRT上操作，如果泄漏试验失败则炉膛吹扫不成功，系统发 出泄漏试验失败信号，经处理后重新开始泄漏试验。4.2.5 油燃烧器点火和熄火控制（集控室和就地）油燃烧器控制方式分单角、对角和层控制。当单角控制方式时，可通过软手操对所选定的油角进行启、停控制；当对角控制方式时，可通过软手操对1、3角或2、4角进行启、停控制。当对层控制方式时，可通过软手操对油层进行启、停控制。4.2.5.1在油枪可投入运行之前,FSSS控制系统检查下列许可条件：（1）主燃料跳闸复归。（2）火焰检测器系统正常（电源、冷却风压）。（3）油枪快关阀关闭。（4）点火油母管跳闸阀打开。（5）炉膛风量适当或至少有一层

22、煤粉燃烧器投运。点火油供油压力不低。425.2 当以上这些条件满足后,在CRT操作站上显示“允许点火”信号,且当各个油枪的点火条件满足后，油枪可以投入运行。4.2.5.3 由运行人员投入油枪时,系统设计时考虑给运行人员提供投入单个油枪或一 对油枪的灵活性。4.2.5.4 在运行人员通过CRT操作站启动一个指定的燃烧器组进行点火时,系统能根据时间顺序，开启快关阀。如在设定时间内某油枪未被证实点燃，关闭其对应的快关阀,并发出“点火失败”的报警。在维持吹扫风量的前提下，允许再进行下一次点火，但至少相隔一分钟以上。禁止在没有查明或纠正点火失败原因之前就试图重复再点火操作。4.2.5.5 许可条件丧失或

23、在指定时间内不能完成运行程序，则中断此程序。4.2.5.6 运行人员能通过操作CRT操作站中断运行程序，停止运行程序的过程能监视并被 证实。任何一个阀门不能关闭的情况下，产生一个“断油不成功”的报警。4.2.5.7 就地点火操作受系统逻辑和许可条件的约束，油枪跳闸信号闭锁所有就地操作， 并切断燃料。4.2.5.8 正常情况下退出油枪时，对油枪进行吹扫。油枪吹扫可由运行人员或燃烧器控制逻辑来完成。油枪吹扫条件为：(1)燃烧器逻辑不处于燃烧器点火方式油枪进到位。(3)燃烧器油阀关闭。(4)无MFT条件存在。(5)吹扫介质压力正常。4.2.5.9 当油枪吹扫条件满足时，吹扫指令将按下列顺序启动油枪吹

24、扫（1）启动高能点火器；（2）打开吹扫阀；（3）吹扫5分钟；（4）证实点火器投运后一定时间内，吹扫阀未打开，则停止吹扫。只有上述所有油枪吹扫条件满足，油枪将吹扫5分钟,一旦油枪吹扫过程中断或启 动失败，则给出“油枪吹扫闭锁”报警信号，并指明哪个油枪吹扫被闭锁。当下列任一条件出现时闭锁油枪吹扫：（1）油枪吹扫期间，吹扫介质丧失。（2）MFT动作。（3）油枪进不到位。油角启停过程中控制对象是：油枪进退，高能点火枪进、打火，燃油快关阀的 开关，吹扫阀的开关，油燃烧器辅助风门挡板的开、关。4.2.6 煤粉燃烧器的投切控制（集控室）煤粉燃烧器控制方式有遥控操作方式和程控操作方式。遥控操作是指运行人员 通过CRT操作单独启、停给煤机，磨煤机，风门等各种设备；程控操作是通过机组 程控顺序按照规定的逻辑程序、联锁条件对给煤机、磨煤机、风门等设备进行顺序 启、停控制。启停过程中控制对象是：给煤机、磨煤机、风门等各种设备。4.2.7 二次风门挡板的控制在锅炉处于停炉、炉膛吹扫、锅炉点火以及负荷升降等不同状态时，挡板控制 逻辑将按照燃烧工程师预先给定的原则控制各层辅助风