顺序控制论文

1、第一部分 概述1、综述 国内锅炉过去缺少燃烧安全控制系统，每年较大型锅炉发生炉膛爆燃事故几十起，损失巨大。目前，国内外大、中型发电机组都装有炉膛安全监控系统。炉膛安全监控系统的英文名称为 Furnace Safeguard Supervisory System（简称为 FSSS），也可称作燃烧器管理系统（Burner Management System，简称BMS）。炉膛安全监控系统是现代大型机组自动化不可缺少的组成部分，它对炉膛的正常燃烧，锅炉的安全运行起着决定性的作用。 炉膛安全监控系统有两项重要作用，分别是锅炉安全保护作用和锅炉安全操作管理作用，分别由燃料安全系统（Fuel Safegu

2、ard System，简称FSS）和燃烧器控制系统（Burner Control System，简称BCS）完成。FSSS不仅能自动地完成各种操作和保护动作，还能避免运行人员在手动操作时的误动作，并能执行手动来不及的快动作。 FSSS和CCS（协调控制系统）是保障锅炉运行的两大支柱，FSSS和CCS相互有一定关系和制约，而FSSS的安全联锁功能是最高等级的。2、锅炉的基本配置本锅炉工程由超临界压力、变压运行、单炉膛、一次中间再热、四角切 圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、 型布置燃煤直流炉组成。 锅炉安装少油点火装置，布置在最下层（A 层）燃烧器。在锅炉点火和稳燃期间

3、，该燃烧器 具有点火和稳燃功能；在锅炉正常运行时，该燃烧器具有主燃烧器功能，且出力及燃烧工况 与原来保持一致。锅炉厂配备安装少油点火装置的条件，并保留部分大油枪作为备用。锅炉制粉系统：每台锅炉配5台中速磨煤机，4台运行，1台备用，可保证锅炉最大连 续负荷下运行。每台炉采用 2 台 100容量磨煤机密封风机，1 台运行 1 台备用。锅炉燃油点火系统：采用两级点火方式，即高能点火装置点燃 0 号轻柴油，再由油燃烧 器点燃相应的煤燃烧器。点火油枪共 12 支，3 层布置，每层 4 只，总出力为 30%BMCR 输 入热量，每个油枪额定出力 2000kg/h，油枪采用简单机械雾化。3、主要功能逻辑功能

4、主要分为三大部分：公共逻辑，油层逻辑，煤层逻辑。FSSS 系统作为 DCS 的一个子系统，由 6 对冗余控制器组成：0010、0011、0012、0013、0014、0015。l0010 控制器包括公共逻辑，控制燃油进油快关阀、燃油回油快关阀、火检冷却风 机、密封风机；l0011 控制器包括 A 制粉系统、A 层煤燃烧器、A 层少油点火；l0012 控制器包括 B 制粉系统、B 层煤燃烧器、AB 层油燃烧器；l0013 控制器包括 C 制粉系统、C 层煤燃烧器、CD 层油燃烧器；l0014 控制器包括 D 制粉系统、D 层煤燃烧器、DE 层油燃烧器；l0015 控制器包括 E 制粉系统、E 层

5、煤燃烧器、燃烬风调节挡板。第二部分 公共逻辑公共逻辑主要包括锅炉吹扫、锅炉主保护（MFT）、燃油泄漏试验、油燃料跳闸（OFT）、 锅炉点火允许条件、油点火允许条件、煤点火允许条件、燃油快关阀、火检冷却风机、密封 风机、二次风挡板联锁的控制等功能。1、主燃料跳闸（MFT）及其首出原因MFT 是锅炉安全保护的核心部分。它由跳闸条件、保护逻辑、跳闸输出继电器及跳闸条 件首出记忆等组成。为了保证保护系统的可靠性，保护系统中所用信号都由专用检测元件及 可靠的变送器提供，重要信号多采用多个检测信号进行判断后引入保护。操作台上有手动 MFT 双按钮（同时按下起作用）。1.1 MFT 跳闸条件出现下列情况之一

6、，MFT 动作，切断所有进入炉膛的燃料：1)两台送风机全停；逻 辑：三个送风机停止信号经“三取二”方式判断后，MFT 动作；其中一个采用SOE 信号。2)两台引风机全停；逻 辑：三个引风机停止信号经“三取二”方式判断后，MFT 动作；其中一个采用SOE 信号。3)一次风失去；逻 辑：当发电机有功功率40%延时 2 秒且有任一煤燃烧器组在运行时（即磨煤机 运行）一次风失去；或发电机有功功率40%且有任一煤燃烧器组在运行且无油燃 烧器组(不含少油燃烧器组)运行时一次风失去，则 MFT 动作。 注：一次风失去：包括两台一次风机全停延时 2 秒。油组运行：单油燃烧器组三个及以上油燃烧器投入运行即认为此

7、油组运行；煤组运行：单煤燃烧器组三个及以上煤燃烧器投入运行即认为此煤组运行。4)两台空预器全停；逻辑：两台空预器全停，延时 1 秒 MFT 动作。注：空预器主辅电机停止延时 15 秒（该时间以现场切换时间为标准），认为空预器 停止。5)炉膛压力高高；逻 辑：三个炉膛压力高高信号经“三取二”方式判断后，MFT 动作。6)炉膛压力低低；逻 辑：三个炉膛压力低低信号经“三取二”方式判断后，MFT 动作。7)总风量<25%延时 3 秒；逻 辑:锅炉总风量<25% BMCR 信号，三路硬接线“三取二”（MCS计算后输出三路DO）,延时 3 秒 MFT 动作（二次风量 + 一次风量）。8)火检

8、冷却风丧失；逻 辑：火检冷却风母管压力低低信号经“三取二”方式判断或两台火检冷却风机 均在停止且母管压力低一值，延时（120）秒 MFT 动作。9)全炉膛火焰丧失；逻 辑：任一油燃烧器组（不含少油点火）启动（单油燃烧器组两个或两个以上油 燃烧器投入运行即认为此油组启动）或任一给煤机运行后延时 120 秒，所有油燃烧 器组无火（油组 4/4 无火认为此油组无火）和所有煤燃烧器组无火（煤组 3/4 无火 认为此煤组无火），则 MFT 动作。【 注：单个油燃烧器火焰失去：a.火检检测不到火焰。b.油角阀关闭。】单个煤燃烧器无火：a.火检检测不到火焰。b.对应的磨煤机未运行。10) 全炉膛燃料丧失；逻

9、 辑：任一油燃烧器组启动（包括少油点火），所有煤燃料失去（所有磨煤机均不 在运行）且点火油失去（点火油 OFT，或所有油角阀（含 4 支少油燃烧器）油阀关 或跳闸延时 2s，或油母管快关阀关即认为点火油失去）。11) 省煤器进口给水流量低；逻 辑：省煤器进口给水流量低低（MCS 补偿后），三路硬接线“三取二”，延时 2秒 MFT 动作。12) 给水泵全部停止；逻 辑：给水泵全停延时 3 秒 MFT 动作。13) 分离器水位高 MFT；逻 辑：分离器储水罐液位（MCS 补偿后）高信号，三路硬接线“三取二”，且负荷30%，且过热度低，延时 3 秒 MFT 动作。14) 分离器出口蒸汽温度高 MFT

10、(二取二)逻 辑：分离器出口蒸汽温度高信号，三路硬接线“三取二”，延时 2 秒 MFT 动作。15) 螺旋水冷壁出口金属壁温高 MFT 动作； 逻 辑：螺旋水冷壁出口金属壁温信号高（前墙 13 选 4，侧墙 12 选 4，），延时5秒 MFT 动作。16) 汽轮机跳闸； 逻 辑：发电机功率30%，汽轮机跳闸时，MFT 动作（汽机跳闸信号由 AST 油路压 力低低信号进行“三取二”判断或 ETS 出口继电器动作）；或者发电机功率30% 持续 5 秒，发电机已并网，汽轮机跳闸延时 60 秒后高旁或低旁仍未投入，MFT 动 作。17) 再热器保护动作 MFT； 逻 辑：当以下两种情况任一发生时（a.

11、高压汽门或调门全关后高旁仍未投入；b. 中压汽门或调门全关后低旁仍未投入），若燃料量15%，且有油燃烧器组运行，则 延时 10 秒 MFT 动作；若燃料量15%，且有任一煤燃烧器组运行，则不延时 MFT 动作。18) FGD 请求 MFT； 逻 辑：FGD 请求主机组跳闸信号，三路硬接线“三取二”，延时 3 秒 MFT 动作。19) 过热蒸汽温度高； 逻 辑：过热蒸汽温度主机组跳闸信号，三路硬接线“三取二”，延时3秒MFT动作。20) 再热蒸汽温度高； 逻 辑：再热蒸汽温度主机组跳闸信号，三路硬接线“三取二”，延时3秒MFT动作。21) 手动紧急停炉；1.2 MFT 跳闸设备当 MFT 条件出

12、现时，DCS 讯送出动作信号跳闸相关的设备，同时 MFT 硬继电器也会向其 中的重要设备送出一个硬接线跳闸信号。例如，MFT 发生时逻辑会通过相应地模块输出信号来跳闸磨煤机，同时 MFT 硬接点也会 送出信号到电气控制柜直接停止磨煤机。这种软硬件互相冗余有效地提高了 MFT 动作的可靠 性。此功能在 FSSS 跳闸继电器柜内实现。通过软逻辑实现以下功能：1)跳闸 MFT 硬继电器；2)跳闸 OFT；3)关闭燃油快关阀，关闭所有油角阀（含少油点火和暖风器）；4)关闭供油母管快关阀；5)跳闸所有汽动给水泵和电动给水泵；6)关闭所有减温水电动门、调节门；7)跳闸所有磨煤机；8)跳闸所有给煤机；9)关

13、闭所有磨煤机出口一次风门；10) 跳闸所有一次风机；11) 停所有高能点火器打火和油枪吹扫；12) 将所有风门挡板置于吹扫位（全开位置）；13) 闭锁吹灰系统的运行，投入运行的吹灰器应退出；14) 送 MFT 指令至 CCS；15) 送 MFT 指令至 ETS；16) 送 MFT 指令至 DEH。 17) 送 MFT 指令至旁路；18) MCS 接受 MFT 后执行下列指令：(1) 送风机调节切换至手动；(2) 关闭过热器喷水调节阀；(3) 关闭再热器喷水调节阀；(4) 关闭所有暖管系统截止阀。MFT 通过跳闸继电器组硬接线直接动作以下设备（硬接线跳汽动给水泵）：1)关闭供油母管快关阀；2)关

14、闭油角阀；3)跳闸所有磨煤机；4)跳闸所有给煤机；5)关闭所有磨煤机出口一次风门；6)跳闸所有一次风机；7)跳闸少油点火；8)送 MFT 指令至 A 磨煤机控制；9)送 MFT 指令至 B 磨煤机控制；10) 送 MFT 指令至 C 磨煤机控制；11) 送 MFT 指令至 D 磨煤机控制；12) 送 MFT 指令至 E 磨煤机控制；13) 送 MFT 指令至 MCS 机柜（协调控制、给水减温控制）；14) 送 MFT 指令至 BPC 机柜（旁路控制）；15) 送 MFT 指令至 SCS 机柜（A、B 一次风机控制）；16) 送 MFT 指令至 SCS 机柜（吹灰控制）；17) 送 MFT 指令

15、至 SCS 机柜（A、B 小机控制）；18) 送 MFT 指令至 ETS；19) 送 MFT 指令至 DEH；20) 送 MFT 指令至脱硫控制系统；1.3 MFT 跳闸首出原因MFT 信号发生后，由 MFT 首出逻辑记忆首出原因，并在操作员站画面上显示出来，以便运行人员快速判断故障原因。2、炉膛吹扫锅炉点火前，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。在锅炉对 流烟井、烟道和将烟气送至烟囱的引风机等处均有可能积聚过量的可燃物，当这种可燃物与 适当比例空气混合，遇到点火源时，即可能引燃而导致炉膛爆炸。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。吹扫分

16、为点火前炉膛吹扫和 MFT 跳闸后炉膛吹扫。点火前炉膛吹扫是为锅炉点火做好准 备，置换可能存在炉膛内的积聚可燃物，以免点火时产生不可控制的爆炸。MFT 跳闸后膛吹 扫是及时排除高温炉膛内可燃物的积聚。吹扫过程：MFT 信号发生后触发“请求吹扫”信号，启动一次吹扫条件检查；当无风挡 板闭锁条件且一次吹扫条件满足后，发送 60 秒的脉冲指令到风挡板调节系统，设置二次风 调节挡板至吹扫位；启动二次吹扫条件检查，检查所有二次风调节挡板（不含燃烬风）是否 在吹扫位（每层四个二次风调节挡板平均阀位大于 70%为该层在吹扫位，全部层在吹扫位即 满足条件），同时确认通过炉膛的总风量 30%70%BMCR 之间

17、，以确保在炉膛吹扫期间通过炉 膛和烟道的风量有足够的容积变化；当所有吹扫条件满足后，发“吹扫允许”信号，手动启 动吹扫，则开始 5 分钟的炉膛吹扫计时，在此期间，若有吹扫允许条件丧失，则自动发送“吹扫中断”报警，重新发送“请求吹扫”信号；当吹扫 5 分钟计时完毕，则发送“吹扫完成” 信号。吹扫完成后自动复位 MFT 跳闸输出及首出记忆信号。再次吹扫条件，在吹扫完成且无燃烧器投运时，油燃烧器（含少油点火燃烧器）累计4次点火失败；或者吹扫完成后 60 分钟内未点火，复位吹扫完成信号，发出吹扫请求信号，再次进行锅炉吹扫。吹扫完成后，油点火条件满足时，AB 层无燃烧器运行时发 30 秒脉冲置 AB 层

18、二次风调 节挡板点火位（20%为点火位）， CD 层无燃烧器运行时发 30 秒脉冲置 CD 层二次风调节挡板 点火位，DE 层无燃烧器运行时发 30 秒脉冲置 DE 层二次风调节挡板点火位。吹扫请求风量>25%总风量，时间5min锅炉吹扫完成（锅炉跳闸复位）吹扫条件是否全部满足？吹扫允许条件满足吹扫正在进行吹扫完成等待建立吹扫条件YN 图2. 炉膛吹扫流程2.1 一次吹扫条件以下条件全部存在时，一次吹扫条件满足：1)MFT 已动作；2)无 MFT 动作条件存在；3)送风机允许吹扫(任一台送风机运行且运行风机的出口挡板开)；4)引风机允许吹扫(任一台引风机运行且运行风机的出口、入口挡板开状

19、态)；5)任一空气预热器运行；6)两台一次风机全停；7)所有磨煤机全停；8)所有磨出口门全关；9)所有给煤机全停；10) 燃油母管快关阀关闭；11) 所有油角阀全关（含少油燃烧器油阀）；12) 所有火检均探测不到火焰（所有油燃烧器、所有煤燃烧器、少油燃烧器均无火）；13) 燃烬风风门关闭。2.2 二次吹扫条件1)总风量30%且70%；2)所有二次风挡板置吹扫位（全开位置即反馈>70%）。2.3 吹扫命令触发条件1)所有吹扫条件满足时，手动启动吹扫；2)吹扫进行中若因二次吹扫条件不满足计时停止，当吹扫条件再次满足时自动重新计时。2.4 吹扫命令复位条件1)吹扫请求脉冲；2)吹扫完成脉冲。2

20、.5 吹扫完成复位条件1)MFT 动作；2)吹扫完成后 30 分钟内未点火；3)首次点火，累计 3 次点火失败。（任一油枪启动失败）控制逻辑如下图： 图3.点火前的炉膛吹扫控制逻辑 图4.跳闸后炉膛吹扫控制逻辑3、燃油泄漏试验燃油泄漏试验是为防止燃油泄漏而对油母管、油快关阀及各层分油阀所做的严密性试 验。操作人员在每次点火前根据实际情况，可选择进行燃油泄漏试验或旁路燃油泄漏试验， 但在油系统管路经过维修，初次投运或较长时间未投运油系统时，燃油泄漏试验不得旁路。 泄漏试验完成是允许炉膛点火的条件之一。3.1 油泄漏试验允许条件：1)MFT 已复位；2)供油母管压力正常；3)油角阀全关； 4)燃油

21、泄漏试验未旁路。3.2 试验过程当条件满足时，手动启动燃油泄漏试验。1)打开燃油进油快关阀、打开燃油压力调节阀、关燃油回油快关阀，充油至 燃油母管 压力高信号动作；2) 关闭燃油进油快关阀。在充油成功且燃油进油快关阀关闭之后记录燃油母管油压 值，监视燃油母管压力并计时 3 分钟，3 分钟后记录油压值。如果燃油母管油压下 降0.05MPa，则显示燃油泄漏试验失败，检查油管道和阀门；3 分钟计时到，母 管油压下降0.05MPa，则燃油管道泄漏试验成功；3)在燃油管道泄漏试验成功后进行燃油进油快关阀泄漏试验。发出 10 秒脉冲开燃油 回油快关阀，至燃油母管压力低信号动作；4) 关闭燃油回油快关阀，阀

22、门关闭后 10 秒钟计记录母管油压值，同时启动 5 分钟计 时。5 分钟计时结束后记录母管油压值。如果两次母管油压之差0.05MPa，则显 示燃油泄漏试验失败，检查燃油进油快关阀；如果两次母管油压之差0.05MPa， 则燃油母管泄漏试验成功。3.3 油泄漏试验复位条件1)油泄漏试验失败；2)油泄漏试验手动复位；3)旁路油泄漏试验信号；4)MFT 动作信号。控制逻辑如下图所示： 图5.油泄漏试验逻辑4、 油燃料跳闸(OFT)油燃料跳闸（OFT）逻辑检测油母管的各个参数，当有危及锅炉炉膛安全的因素存在时，产生OFT。关闭主跳闸阀，切除所有正在运行的油燃烧器。控制逻辑如图所示。 图6.OFT控制逻辑

23、4.1 OFT 条件1)燃油母管压力低低 OFT 动作。有任一油角阀打开且三个燃油母管压力低低信号“三 取二”方式判断后，延时 2 秒，OFT 动作；2)燃油进油快关阀关 OFT 动作。有任一油角阀打开且燃油进油快关阀关状态（位置反 馈信号），延时 2 秒 OFT 动作；3)MFT 动作发生，则 OFT 动作。4.2 OFT 复位条件以下条件全部满足后，自动复位 OFT 信号。1)所有油角阀关闭；2)燃油进油快关阀关闭； 3)MFT 已复位。 4.3 OFT 首出复位条件1)燃油进油快关阀打开后发 2 秒脉冲复位 OFT 首出。4.4 OFT 信号发生后，自动进行下列动作：1)关闭燃油进油快关

24、阀；2)关闭燃油回油快关阀（脉冲）；3)关闭各油角阀。控制逻辑如下图所示： 图7 跳闸阀及回油阀逻辑5、炉膛点火条件炉膛点火允许是个公共信号，在油层、煤层点火允许条件中都包括该信号。它是从炉膛 角度提出的要求。1)MFT 已复位；2)总风量>25%且70%或任一煤燃烧器组运行；3)火检冷却风正常（任一火检冷却风机运行且火检冷却风机出口母管压力不低）；4)#1#4 火检柜电源均无故障。6、燃油、煤点火条件6.1 油点火允许条件1)炉膛点火条件满足；2)燃油母管压力正常；3)燃油进油快关阀已开；4)燃油母管温度正常；5)油泄漏试验完成或旁路；6)OFT 已复位。6.2 煤点火允许条件1)炉膛

25、点火条件满足；2)一次风允许（两台一次风机全部运行或只有一台一次风机运行且已投运的煤组少于 等于二组）；3)任一台密封机运行。控制逻辑如下图所示： 图7 点火允许逻辑7、RUNBACKRB动作情况由调试单位根据现场要求决定。协调控制系统的RB信号产生是在单元机组负荷指令对于的送风机、引风机、一次风机、空预器、给水泵出力能力大于磨组出力能力时，将触发RB动作，RB动作过程如下：RB投油逻辑：接收RB指令，直接启动AB层油燃烧器或在少油点火方式时启动少油点火燃烧器组（若A磨煤机未运行或少油点火不允许投入则不启动少油点火燃烧器组，直接启动AB层油燃烧器），延时0秒启动CD层油燃烧器。RB跳磨逻辑：接

26、收RB指令，跳上层E磨煤机；E磨煤机运行状态消失后延时5秒跳D磨煤机，如E磨未运行，则无须等待直接跳D磨；D磨煤机运行状态消失且C磨煤机在运行，延时5秒跳C磨煤机，如E、D磨煤机未运行而C磨煤机在运行，则无须等待直接跳C 磨煤机。RB 动作过程中，程序始终监视运行的磨煤机出力，当运行的磨煤机出力低于辅机最高 出力时，程序立即停止跳磨煤机，但不停止投油，RB 完成。备注：汽泵跳闸后不再联启电泵，RB 动作目标值为 50%。在 3 秒内同时 2 台及以上磨煤机保护动作，投入剩余磨煤机相应最下层油。当三台或四 台磨煤机运行时磨煤机跳闸出现隔层燃烧后，投入剩余磨煤机相应最下层油。控制逻辑如下图所示：。

27、图8 锅炉快切减负荷逻辑8、燃油进油快关阀一般应先开燃油回油快关阀，然后在油角阀全关、供油母管压力正常的情况下，打开燃 油进油快关阀进行油循环。8.1 允许开条件1)所有油角阀关闭；2)供油母管压力正常；3)MFT 已复位。8.2 联锁关条件1) MFT 动作；2) OFT 动作；3)燃油泄漏试验失败（旁路后不联关）。9、燃油回油快关阀9.1 联锁关条件1)MFT 动作脉冲；2)OFT 动作脉冲；3)燃油泄漏试验失败（旁路后不联关）。10、火检冷却风机火检冷却风机就地设有控制箱，具有就地、远方两种控制方式，通常处远方控制，操作 员可在画面上进行远方启停。就地控制方式是在风机检修时使用。正常工况

28、下，两台火检冷却风机，一台工作，另一台备用。画面上设有联锁投退开关， 当联锁开关投入，运行的风机跳闸或风机出口母管风压低时，备用风机会自动投入运行。以下仅以 A 火检冷却风机为例说明，B 火检冷却风机与此相同。10.1 允许启动报警：（不作为启动允许条件）1)无火检冷却风机 A 故障；2)无火检冷却风机 A 电源故障；3)火检冷却风机 A 在自动位10.2 允许停止条件1)B 火检冷却风机运行，且出口母管风压正常（无低报警），延时 30 秒；2)MFT 动作，延时 24 小时。10.3 联锁启动条件当 A 火检冷却风机不在检修时，满足任一条件，风机自动启动。1)联锁开关投入，B 火检冷却风机运

29、行状态消失；2)联锁开关投入，B 火检冷却风机入口滤网差压高，延时 10 秒；3)联锁开关投入，B 火检冷却风机运行 20 秒后风机出口母管风压低。11、密封风机两台密封风机一运一备方式。以下仅以 A 密封风机为例说明，B 密封风机与此相同。11.1 允许启动条件1)任一台一次风机运行；2)A 密封风机出口挡板关闭或风机联锁投入。11.2 允许停止条件（任一条件满足）1)所有磨煤机停止；2)B 密封风机运行且风机出口母管风压正常延时 60 秒。11.3 联锁启动条件（任一条件满足）1)联锁开关投入，B 密封风机运行状态消失；2)联锁开关投入，B 密封风机运行 20 秒后风机出口母管压力低延时

30、3 秒；11.4 保护跳闸条件1)一次风机全停延时 2 秒；12、密封风机出口挡板以下仅以 A 密封风机出口挡板为例说明，B 密封风机出口挡板与此相同。12.1 允许关条件1)A 密封风机停止。12.2 联锁开条件1)A 密封风机启动，延时 2 秒；2)密封风机联锁开关投入。12.3 联锁关条件1)A 密封风机停止，延时 2 秒。13、二次风挡板控制燃烧器各层风室均设有风门挡板，每个风室的风门挡板均可通过各自的执行器实现自动 调节。风门挡板的调节采用层控方式，即同一层的四个风室的风门挡板执行器接收同一个远 方控制信号得到同步控制。风室挡板的作用是分配每角燃烧器各层风室之间的风量，不用于 调节炉

31、膛总风量。系统设计有二次风箱炉膛差压调节系统，通过调节二次风配风层挡板开度，来维持二 次风箱炉膛差压等于定值。二次风箱炉膛差压定值，是锅炉主控输出的函数，运行人员 在二次风箱差压 M/A 站上可进行偏置调整。二次风箱差压 M/A 站输出，分别送到各二次风 配风层层控制器。每个二次风配风层都设置有层偏置，每个二次风配风层控制 1、2、3、4 角共 4 个二次风挡板。13.1 各层风门的控制说明代号名称炉 膛 吹 扫点火及单投 油油煤混烧单烧煤SOFA-IIISOFA关关开度为总测量空气量的函数 F5(x)SOFA-IISOFA关关开度为总测量空气量的函数 F4(x)SOFA-ISOFA关关开度为

32、总测量空气量的函数 F3(x)OFA-IIOFA关关开度为总测量空气量的函数 F2(x)OFA-IOFA关关开度为总测量空气量的函数 F1(x)EE二次风吹扫位当锅炉负荷>30%且 E 磨停则关，否则开度为给煤机 E转 速的函数。E 层煤燃料风开度为给煤机 E 转速的函数；给煤机 E 停运 50 秒后则关。DE 层油燃料风吹扫位当锅炉负荷<30%，锅炉点火时则关，火点着后固定开度。 当锅炉负荷>30%，点火时则置为P 控制；负荷>30%且 D/E 层磨均停则关，否则置为P 控制。D 层煤燃料风开度为给煤机 D 转速的函数；给煤机 D 停运 50 秒后则关。CD二次风吹扫

33、位二次风 吹扫位 当锅炉负荷<30%时，置为P 控制。负 荷>30%且 C/D 磨均停则关，否则置为P 控制。CD 层油燃料风吹扫位当锅炉负荷<30%，锅炉点火时则关，火点着后固定开度。 当锅炉负荷>30%，点火时则置为P 控制；负荷>30%且 C/D 层磨均停则关，否则置为P 控制。C 层煤燃料风开度为给煤机 C 转速的函数；给煤机 C 停运 50 秒后则关。BC二次风吹扫位二次风 吹扫位 当锅炉负荷<30%时，置为P 控制。负 荷>30%且 B/C 磨均停则关，否则置为P 控制。B 层煤燃料风开度为给煤机 B 转速的函数；给煤机 B 停运 50 秒

34、后则关。AB 层油燃料风吹扫位当锅炉负荷<30%，锅炉点火时则关，火点着后固定开度。 当锅炉负荷>30%，点火时则置为P 控制；负荷>30%且 A/B 层磨均停则关，否则置为P 控制。A 层煤燃料风开度为给煤机 A 转速的函数；给煤机 A 停运 50 秒后则关。AA二次风吹扫位全开13.2 锅炉 MFT 后风门挡板控制1)锅炉发生 MFT 且一次吹扫条件满足后，将所有二次风挡板置吹扫位；2)炉膛自然通风详细请参照锅炉 BSCS 说明书中关于炉膛自然通风的描述；3)炉膛吹扫后，将 AB、CD、DE 油层二次风挡板置点火位置（全关）；4)MFT 动作后，炉膛压力高三值信号发生并保

35、持 5 秒，则跳闸所有送风机和引风机；5)MFT 动作后，炉膛压力低三值信号发生并保持 5 秒，则跳闸所有送风机和引风机。 注：暂无高三值/低三值开关量信号（使用炉膛压力模拟量信号判断）。第三部分 燃油控制逻辑1、油燃烧器系统简介燃用煤粉的锅炉，在冷态启动点火和低负荷运行时，往往采用油燃烧器，以利于点火， 助燃和稳定煤粉燃烧。油燃烧器的启、停及其有关设备的启、停。由 BMS 系统的燃油控制 逻辑来进行控制，燃油控制逻辑的主要功能如下：1)油层启、停控制。即控制 1、3、2、4 油燃烧器按次序进行启、停。相邻油枪启停 时间间隔 15 秒。2)油层对角启、停控制。即控制 1/3 或 2/4 对角油

36、燃烧器按次序进行启、停。相邻油 枪启停时间间隔 15 秒。3)单个油燃烧器的启、停控制。4)油燃烧器的辅助设备：油枪、点火枪、油角阀、吹扫阀等控制。5)油枪的吹扫控制。6)油角跳闸及首出记忆逻辑。 锅炉燃油系统为两级点火方式，即高能点火器点燃轻油枪，油枪点燃煤粉燃烧器，油枪采用简单机械雾化，并配有气动执行机构，为点火方便，就地在各油角配有控制箱，可完成 就地状态下对单角油燃烧器的单步手动操作。燃油系统设计为轻油，油管路设有燃油进油快 关阀、燃油回油快关阀、燃油压力调节门。油枪布置在 AB、CD 和 DE 层，其控制分别在#12、#13、#14 三对控制器内，实现 12 只油燃烧器的程序启/停和

37、联锁保护控制。 由于每只 油燃烧器的组态逻辑完全相同，在此仅以 AB 油层为例。2、油燃烧器控制逻辑AB 油层控制四只油燃烧器，以#1 角 AB 层油燃烧器为例，包括如下受控设备：点火枪、 油枪、油阀、油枪吹扫阀等。在燃烧器的启停过程中，对以上受控设备动作的顺序性及条件 要求很严格，单个受控设备都不能人为操作。操作员可以进行的操作有：油组的程序启、停； 对角油燃烧器的启、停；单个油燃烧器的启、停。控制系统组态有：1)油组程序启、停逻辑2)对角程序启、停逻辑；3)单个油燃烧器的启、停逻辑和吹扫逻辑。启动逻辑程序如下图： 图9.AB油层油枪顺序控制逻辑2.1 油组程序启停2.1.1 启动允许条件1

38、)油点火条件满足；2)所有角油燃烧器启动允许条件满足。 控制过程逻辑如下图所示： 图10 单只油枪启动允许逻辑2.2.2 对角程序启动过程 对角程序启动顺序为：先投#1 角油燃烧器，间隔 30 秒，投#3 角油燃烧器。2.3 单支油燃烧器启停油燃烧器的启停控制分为顺控自动启/停和手动启/停两种方式。顺控自动启/停就是执 行油组、对角的程序启停指令；手动启停就是接收操作员发出的启停指令。两种方式对油燃 烧器各受控设备的操作完全相同。下面以#1 角油燃烧器为例。2.3.1 油燃烧器启动允许条件1)油点火条件满足；2)#1 油角阀关到位；3)#1 油燃烧器跳闸条件不存在；4)#1 角油燃烧器不在禁操

39、状态；5)#1 角就地点火柜电源正常。6)吹扫阀关闭 以下任一条件出现时，油燃烧器为禁操状态（闭锁油枪、点火枪、油阀、吹扫阀的远方操作）：1)#1 角油燃烧器在检修状态；2)#1 角就地点火柜不在远控位。2.3.2 油燃烧器启动复位条件1)#1 油燃烧器运行；2)#1 油燃烧器跳闸条件存在；3)#1 油燃烧器启动失败；4)#1 油燃烧器停止指令；5)#1 油燃烧器停止在进行；6)#1 油燃烧器禁操状态。控制逻辑如图：图11 单只油枪顺序控制逻辑2.3.3 启动过程控制油燃烧器启动过程分为 5 步，顺序为：1) 进油枪； 检查条件：油燃烧器启动指令； 执行动作：进油枪； 跳步条件：油枪进到位，则

40、不执行此动作； 启动失败：10 秒内，油枪没有推进到位。 2)进点火枪；检查条件：油燃烧器启动指令，油枪进到位，吹扫阀已关； 执行动作：进点火枪； 跳步条件：点火枪进到位，则不执行此动作；启动失败：20 秒内，该步没有执行完成。3)点火枪激励（点火）； 检查条件：油燃烧器启动指令存在，油枪进到位，点火枪进到位，吹扫阀已关； 执行动作：点火枪激励，开始打火 30 秒；4)开油阀，退点火枪； 检查条件：油燃烧器启动指令存在，油枪进到位，点火枪进到位，吹扫阀已关，点火枪 在激励；执行动作：点火枪在激励后开油阀，待 30 秒打火过程结束后，自动退点火枪。启动失败： 10 秒内，油阀没有开到位。2.3.

41、4 燃烧器投运以下条件全部满足，持续 10 秒则认为#1 角油燃烧器投运：1)#1 角油燃烧器检测到火焰；2)#1 角油阀开到位；3)无#1 角油阀关到位信号。注：当#1 角油燃烧器点火失败时，程控逻辑将发出关闭#1 角油阀指令，切除#1 角油燃 烧器。如果 MFT 动作发生，则无须吹扫，直接退回#1 角油枪。2.3.5 油燃烧器跳闸条件 以下任一情况都将产生“油燃烧器跳闸”信号：1)油火焰检测信号失去，即油阀离开关位 30 秒后持续 3 秒无火焰信号；2)油燃烧器启动失败；3) MFT 动作；4) OFT 动作，5)燃烧器运行时吹扫阀开。2.3.6 油燃烧器跳闸信号复位#1 角油阀已关，可手

42、动复位“#1 角油燃烧器跳闸”信号：2.3.7 油燃烧器跳闸首出复位当#1 角油阀再次打开，发出 2 秒脉冲自动复位跳闸首出记忆。控制程序逻辑如下： 图12.单只油枪联锁停止逻辑2.3.8 停止过程控制 当OFT信号或停指令发生时，执行正常停程序。正常停止过程步骤如下：1) 关油阀； 检查条件：油燃烧器停止指令存在，油阀 未关； 执行动作：关油阀。步序失败：10 秒内油阀未关闭。2) 进入自动吹扫程序；检查条件：油燃烧器停止指令存在，油阀已关，MFT 未动作，油枪未吹扫，油枪进到位， 吹扫蒸汽压力不低；执行动作：进入油枪自动吹扫程序（MFT 动作，吹扫蒸汽压力低，旁路自动吹扫程序， 自动跳至第

43、 5 步退油枪）。3)自动吹扫请求进点火枪，开吹扫阀；检查条件：自动吹扫指令存在；执行动作：进点火枪，开吹扫阀。步序失败：10 秒内点火枪未进到位，吹扫阀未开。4) 自动吹扫进行； 检查条件：自动吹扫指令存在，点火枪进到位且吹扫阀已开；执行动作：点火变激励打火 30 秒后自动退点火枪。吹扫阀打开 60 秒后，发吹扫完成 信号，自动关闭吹扫阀。步序失败：吹扫阀收到关闭指令 10 秒内未关。5)退油枪； 检查条件：燃烧器停止指令存在，油阀已关，油枪已吹扫或自动吹扫程序被旁路，吹扫阀已关，油枪未退到位； 执行动作：退油枪。步序失败： 10 秒内油枪未退到位。2.3.9 油枪手动吹扫逻辑 手动吹扫是在

44、油枪没有进行自动吹扫时运行人员手动进行的油枪吹扫，手动吹扫与自动吹扫的执行过程相同。 当以下条件全部满足，允许手动吹扫： 1)#1 角油燃烧器启动允许条件满足；2)#1 角油阀关到位；3)无吹扫蒸汽压力低信号；4)无 MFT 动作信号；5)无油燃烧器跳闸条件。 当以下任一条件发生时，油枪手动吹扫指令复位：1)MFT 动作；2)#1 角油燃烧器跳闸条件存在；3)#1 角油枪吹扫完成；4)#1 角油燃烧器吹扫失败；5)#1 角油燃烧器启动指令。吹扫完成：吹扫阀打开 60 秒后自动发出油枪吹扫完成信号。吹扫阀再次打开或油阀打 开时复位吹扫完成信号。2.3.10 保护停逻辑当 MFT 动作发生时，执行

45、保护停程序，同时旁路油枪吹扫逻辑。 执行的动作是：关油阀；退点火枪、关吹扫阀；退油枪。2.3.11 手动强退油枪逻辑 在非正常情况下，可能会因吹扫阀的位置反馈信号不好而导致油枪不能正常退出，此时只要油阀处于关状态，运行人员可选择手动强退油枪以更好的保护油枪。2.3.12 油燃烧器操作失败状态判断 油燃烧器启动指令存在时，油阀、油枪、点火枪、吹扫阀等任一油点火设备的反馈和指令不符，发油燃烧器启动失败信号； 油燃烧器停止指令存在时，油阀、油枪、点火枪、吹扫阀等任一油点火设备的反馈和指令不符，发油燃烧器停止失败信号； 油燃烧器吹扫指令存在时，油阀、油枪、点火枪、吹扫阀等任一油点火设备的反馈和指令不符

46、，发油燃烧器吹扫失败信号。3、油枪的监控3.1、 AB组油枪的监控油点火允许，油组任一停止程序未运行，油组2支以上油枪投运成功，就可启动该油组的程控程序。如果有四支以上油枪投运成功，说明该油组已启动成功。程序以15秒为间隔，依次启动单只油燃烧器。如某一只油燃烧器已投运，则会直接进入下一步。期间如油点火允许一旦丧失，则自动停止该程序。停止程序也是以15秒为间隔停止单只油燃烧器。如发生OFT，则自动中止该程序。控制程序逻辑如下图所示： 图13 AB组油枪监视逻辑2、单只油枪的监控手动操作打开油阀或程控打开油阀后，只要点火枪进到位，即点火枪无故障情况下，点火器开始打火。打火时间最长为25秒，打火时间

47、一到，油枪仍然没有点燃，则应停止程序，待条件都准备好后，再重新打火；当点火期间火检在5秒内能够检到该油枪有火，说明该油枪投运成功。点火期间如果点火允许一旦丧失，则自动停止该程序。见图4.36：在无油燃料跳闸的前提下，油燃烧器的程控程序未运行，油燃烧器已投运，即油枪无故障时，就可启动该油燃烧器的程控停止程序。控制逻辑如下图所示：图14. 单只油枪监视逻辑第四部分 煤层逻辑1、概述本工程每台机组共配置 5 套直吹式制粉系统，机组额定负荷时 4 套运行 1 套备用。每套 制粉系统主要包括以下控制设备：1)磨煤机及其辅助设备：1 台磨煤机、1 台磨煤机旋转分离器变频器、1 个磨冷风隔绝风门、1 个磨冷

48、风电动调节 风门、1 个磨热风隔绝风门、1 个磨热风电动调节风门、1 个磨密封风门、1 个磨消防蒸汽门、 4 个磨出口至燃烧器关断阀、4 个燃烧器入口风粉隔绝门。每台磨煤机配置一套润滑油站，包括 2 台润滑油泵、油箱加热器、油站盘热带。2)给煤机：1 台给煤机、1 个给煤机上闸门、1 个给煤机下闸门、1 个给煤机密封风门。 关于制粉系统，DCS 设计的主要控制功能如下：1)磨煤机的启、停、快速停、紧急停逻辑；2)给煤机的启、停、联锁保护逻辑；3)煤燃烧器的投入、退出逻辑。2、磨煤机磨煤机的启动控制有两种方式：手动启磨和程序启磨。手动启磨是操作员通过各项准备 工作，在磨煤机启动允许条件满足后，通

49、过手动操作启动磨煤机；程序启磨是在满足一部分 必要条件后，通过执行磨煤机顺控启动程序，自动完成各项启磨前准备工作，在启动允许条 件满足后，顺控自动启动磨煤机。磨煤机的停止控制有两种方式：手动停磨和程序停磨；手动停磨是操作员在做完各项停 磨前准备工作后，手动操作停止磨煤机；程序停磨包括三种方式：正常停磨，快速停磨，紧 急停磨；优先级为：紧急停磨（即事故跳闸）、快速停磨（系统异常时提醒运行人员选择是 否自动快速停磨）、正常停磨。以下以 A 磨为例说明，其它磨与 A 磨相同。2.1 磨煤机启动允许条件以下条件全部满足后，操作员可以直接启动磨煤机。1)煤点火条件允许；2)A 煤组点火能量满足；(1)

50、非少油启动模式（以下任一条件满足）：AB 油组启动；B 煤组已运行且给 煤量>25t/h；机组负荷>50%。(2) 少油启动模式：少油燃烧器组已运行（仅限 A 层）；少油燃烧器组已运行且 A煤燃烧器组持续运行 120 秒（仅限 B 层）。 注：对于其它层，非少油启动模式下（1）条件为相邻油组启动，或相邻煤组运行 且给煤量>10t/h，或机组负荷>50%。3)A 磨润滑油站正常（以下条件全部满足）；(1) 任一台润滑油泵运行；(2) 润滑油油温30；(3) A 磨润滑油流量不低；(4) A 磨油站油箱油位不低；(5) A 磨润滑油泵出口油压不低持续 180 秒；(6) A

51、 磨润滑油站过滤器前后差压不高；4)A 磨电机轴承温度正常；(1) A 磨电机前轴承温度<75；(2) A 磨电机后轴承温度<75；(3) A 磨电机定子温度<120。5)A 磨轴承温度正常；(1) A 磨齿轮箱输入轴轴承温度<85；(2) A 磨齿轮箱轴承温度<75；6)A 磨一次风正常(1) A 磨入口一次风压>4KPa(2) A 磨入口一次风流量>30t/h7)热风隔绝风门已开；8)冷风隔绝风门已开；9)A 磨密封风正常；(1) A 磨密封风挡板开状态；(2) 密封风与一次风差压>2kPa；10) A 磨分离器出口风粉混合物温度 6595；

52、11) A 煤组燃烧器火检无火；12) A 磨分离器出口风粉排出阀已全开；13) A 煤组燃烧器入口风粉隔绝门已全开；14) A 磨快速停条件且紧急停条件不存在；15) 无磨煤机 A 电机故障信号。2.2磨煤机程序启动允许条件以下条件全部满足后，操作员可以操作磨煤机顺控启动。1)煤点火条件满足；2)A 煤组点火能量满足；3)A 煤组燃烧器火检无火；4)任一台一次风机运行；5)任一台密封风机运行；6)磨煤机和给煤机不全在运行；7)A 磨电机轴承温度正常；8)A 磨轴承温度正常；9)磨煤机就地油站控制柜正常，即 A 磨油站在远程控制且无电源故障信号；10) 给煤机正常，即给煤机在远程控制且无报警信

53、号。控制逻辑如下： 图15. 磨煤机顺序控制逻辑2.3 磨煤机程序启动过程磨煤机程序启动共分如下步骤：1) 启动润滑油系统； 检查条件：程序启动允许条件满足； 执行动作：启动已选择的润滑油泵。2)投密封风系统；检查条件：润滑油泵已启动，润滑油站正常信号返回； 执行动作：开磨密封风挡板。3)开磨煤机 A 分离器出口风粉排出阀、燃烧器入口风粉隔绝门； 检查条件：磨密封风挡板开状态且一次风与密封风差压正常； 执行动作：开磨煤机 A 分离器出口风粉排出阀、燃烧器入口风粉隔绝门。4)开磨入口冷风隔绝风门、入口热风隔绝风门，磨出口温度控制置启动模式； 检查条件：分离器出口风粉排出阀、燃烧器入口风粉隔绝门已全开且密封风与一次风差 压不低；执行动作：打开冷风隔绝风门和热风隔绝风门，磨热风调节风门置 5%，磨冷风调节风 门自动投自动，置磨出口温度设定值为 90（根据磨温设定值按 4/min 变化，初始 设定值为当前磨温。），磨温升高的速度维持在 35/min。5) 磨入口风量