承德上板城_FSSS控制逻辑设计说明(讨论稿)

1、河北建投沙河电厂2600MW空冷机组工程热控控制逻辑设计说明承德上板城2350MW超临界机组FSSS逻辑说明(A版)批准：审核：编制： 年 月 日承德上板城热电2350MW供热机组工程FSSS控制逻辑设计说明目录第一章、炉膛安全监控系统（FSSS）31、 综述31.1、锅炉的基本配置31.2、主要功能32、公共逻辑42.1、公共逻辑概述42.2、油泄漏试验42.3、炉膛吹扫62.4、主燃料跳闸MFT及其首出指示72.5、油燃料跳闸(OFT) 条件102.6、油母管快关阀和回油阀控制102.7、油组、煤组点火允许122.8、火检冷却风机的控制142.9、磨密封风机A142.10、磨密封风机入口A

2、电动门152.11、磨密封风机出口电动风门162.12、二次风挡板的联锁控制163、油组逻辑（以A组为例）163.1、单只油燃烧器顺控163.2、油组顺控183.3、油枪193.4、点火枪193.5、油阀193.6、点火器203.7、吹扫阀204 、煤组逻辑（以A组为例）214.1、磨煤机稀油站油泵（按厂家资料做）214.2、磨煤机液压油泵234.3、液压站电加热器（画面上设有联锁开关）234.5、一次风总风门234.6、冷、热风隔绝门234.7、磨煤机244.8、给煤机出/入口挡板264.9、给煤机264.10、煤组顺控275、微油点火逻辑（缺厂家资料，待定）28第一章、炉膛安全监控系统（F

3、SSS）1、 综述在现有的电厂安全运行规范中，需要设置炉膛安全保护系统(简称FSSS)。它是一个燃料安全联锁和燃烧设备控制系统，能在锅炉正常工作和启动、停止等运行方式下，连续监视燃烧系统的参数与状态，并且进行逻辑运算和判断，通过联锁装置使燃烧设备中的有关部件，按照既定的、合理的程序，完成必要的操作或处理未遂事故，以保证锅炉炉膛及燃烧系统的安全，它在防止运行人员操作事故及设备故障下引起锅炉炉膛及辅助设备爆炸方面起着重要作用。1.1、锅炉的基本配置建投承德热电有限责任公司锅炉为超临界参数、一次中间再热、单炉膛、平衡通风，固态排渣，紧身封闭，全钢构架的型直流炉。锅炉制粉系统：磨煤机6磨煤机，给煤机6

4、台电子重力式给煤机，采用直吹式制粉系统。锅炉油系统：采用两级点火方式，即高能点火装置点小油枪，再由小油枪点燃相应的煤燃烧器。锅炉共有12只油燃烧器、4只微油点火器，四角布置。每只油燃烧器配有1只油枪(可进退)，1只点火枪(可进退)、1只高能点火器、1只进油阀、1只吹扫阀、1只油火焰监测器；每只微油点火器配有1只油枪，1只点火枪、1只高能点火器、1只进油阀、1只气阀、1只油火焰监测器。锅炉共有24只煤燃烧器，四角布置，每台磨煤机配1台给煤机，分别对应各4只煤燃烧器。1.2、主要功能逻辑功能主要分为三大部分：公共逻辑，油组逻辑，煤组逻辑。FSSS系统作为DCS的一个子系统，采用GE新华的OC 60

5、00e Nexus分散控制系统，由6对冗余组成。DPU34/134控制公共逻辑/A磨组/微油；DPU35/135控制B磨组/BC层油；DPU36/136控制C磨组/CD层油；DPU37/137控制D磨组；DPU38/138控制E磨组/EF层油；DPU39/139控制F磨组。2、公共逻辑2.1、公共逻辑概述公共逻辑只处理除油组、煤组燃烧设备以外的有关逻辑。它不对每一组油组、煤组发出具体的设备操作指令，而对油组、煤组发出原则性指令，如油组、煤组的点火允许，切断主燃料MFT等。同时还对涉及锅炉总体的保护逻辑发出有关指令，如炉膛吹扫控制，MFT，RB等。公共逻辑主要有下述几部分组成：l 油泄漏试验l

6、炉膛吹扫l MFT及首出原因指示l OFTl 油母管快关阀和回油阀控制l 油组、煤组点火允许l 火焰检测及其冷却风机的控制l 一次风、密封风监视l RUNBACK2.2、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、回油快关阀、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：l

7、无MFT /OFT跳闸条件；l MFT跳闸继电器未复位。l 进油母管压力允许；（开关量HJF70CP001）l 进油快关阀已关；l 回油快关阀已关；l 所有油角阀全关；l 任一引、送风机运行若允许条件满足，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：开回油快关阀；开供油快关阀；步二：条件：供、回油快关阀已开，充油3分钟；指令：关回油快关阀；步三：条件：回油快关阀关闭5秒后，供油快关阀后压力（开关量HJF80CP001），则充油成功，否则失败； 指令：关供油快关阀；步四：条件：供油快关阀已关延时300秒，供油快关阀后压

8、降0.4MPa（供油快关阀已关时的压力和供油快关阀已关延时300秒 后的压力之差），则保压成功，否则失败； 指令：打开回油母管快关阀；步五：条件：回油母管快关阀已开，供油母管快关阀后压力2MPa； 指令：关闭回油母管快关阀；步六：条件：回油母管快关阀关闭延时300秒，供油快关阀后压力上升5.5KPa HLS30CP101)l 油泄漏试验完成或旁路l 给水流量30l 二次风挡板在吹扫位（具体开度大于等于50，查看燃烧器说明书）l 总风量302.3.3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。当上述条件满足后，表明正有空气通过炉膛，实际上这时已经在吹扫，“吹

9、扫准备”灯亮，按下“启动按钮”启动炉膛吹扫程序，“正在吹扫”灯亮，并进行5分钟的吹扫计时，期间吹扫条件始终满足，5分钟之后则“吹扫完成”灯亮，MFT信号被复位，锅炉可以点火启动。这期间如任一吹扫条件丢失，则“吹扫中断”灯亮，待吹扫条件重新建立后，重复上述吹扫过程。点火前炉膛吹扫的计时是由运行人员启动进行的，吹扫完成信号还会送到MFT继电器硬跳闸回路，自动复位MFT继电器。吹扫完成之后，如30分钟内不点火，则会引发“再吹扫请求MFT”，请求再次吹扫。MFT跳闸后膛吹扫的计时是在满足条件后自动进行的，无需人工干预2.4、主燃料跳闸MFT及其首出指示MFT是FSSS中最重要的功能，当可能出现引起炉膛

10、爆炸或危及锅炉安全运行的情况时，立即迅速切断所有进入炉膛的燃料，防止炉膛爆炸，以确保锅炉安全。2.4.1MFT跳闸条件出现下列情况之一，MFT动作，切断所有进入炉膛的燃料。l 手动MFT按钮(操作台上2个按钮同时按)l 两台送风机停运l 两台引风机全停l 空预器全停延时时间120秒l 一次风机全停且点火记忆且机组并网l 给水泵全停且点火记忆l 给水流量低低（三取二）l 贮水罐水位高3（加延时10s）（湿态）l 炉膛压力高高(高二值，延时2秒) （三取二）或高高高（高三值）（三取二）l 炉膛压力低低（低二值，延时2秒）（三取二）或低低低（低三值）（三取二）l 全炉膛灭火（吹扫完成之后闭锁30分钟

11、）l 所有燃料丧失（吹扫完成之后闭锁30分钟）l 再热器保护丧失（(电负荷30%)且（高压主汽门全关或中压主汽门全关) 且（高或低旁在关位）l 汽机跳闸脉冲3秒检查汽机侧跳闸信号是长信号还是脉冲信号 （电负荷大于30%）或（电负荷小于30%且高或低旁在关位）l 总风量30%)l 火检冷却风正常l 给水流量30l 炉膛压力正常27.2油点火允许条件l OFT已复归或无OFT信号l 炉膛点火允许l 供油母管压力正常(开关量HJF70CP001)l 供、回油快关阀已开吹扫蒸汽压力不低（HJR70CP001）27.3煤点火允许条件l 炉膛点火允许l 热一次风温合适160（所有磨）；或微油油枪已投入（4

12、/4）（仅A磨）l 一次风机运行且风压正常（冷一次风母管压力1/2，二取一）l 密封风/一次风冷风差压正常（大于2KPa）l 点火能量满足27.4点火能量满足A磨点火能量满足：l 煤点火允许，且满足以下任一条件： 主蒸汽流量50%； 微油枪全部投运； 煤层“B”给煤量负荷证实50%，且锅炉负荷50%B磨点火能量满足：l 煤点火允许，且满足以下任一条件： 主蒸汽流量50%； 主蒸汽流量35%，BC层油枪投运（4取3）； 煤层“A”给煤量负荷证实50%，且锅炉负荷50% 煤层“C”给煤量负荷证实50%，且锅炉负荷50%；C磨点火能量满足：l 煤点火允许，且满足以下任一条件： 主蒸汽流量50%； 主

13、蒸汽流量35%，CD层油枪投运（4取3）； BC层油枪全部投运； 煤层“B”给煤量负荷证实50%；，且锅炉负荷50% 煤层“D”给煤量负荷证实50%；，且锅炉负荷50%D磨点火能量满足：l 煤点火允许，且满足以下任一条件： 主蒸汽流量80%； 主蒸汽流量35%，CD油枪投运（4取3）； CD油枪全部投运 煤层“C”给煤量负荷证实50%，且锅炉负荷50% 煤层“E”给煤量负荷证实50%，且锅炉负荷50E磨点火能量满足：l 煤点火允许，且满足以下任一条件： 主蒸汽流量80%； 主蒸汽流量35%，且EF层油枪投运（4取3）； 煤层“D”给煤量负荷证实50%，且锅炉负荷50% 煤层“F”给煤量负荷证实

14、50%，且锅炉负荷50%F磨点火能量满足：l 煤点火允许，且满足以下任一条件： 主蒸汽流量80%； 主蒸汽流量35%，EF层油枪投运（4取3）； EF层油枪全部投运； 煤层“E”给煤量负荷证实50%，且锅炉负荷50%2.8、火检冷却风机的控制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。就地控制方式检修时使用。正常工况下，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，当联锁投入时，当运行的风机跳闸或当母管压力低时，备用风机会自动投入运行。16只油火检，24只煤火检，任一火检故障会在FSSS画面上报警。启动允许：无停止允许：（

15、满足以下任一条件）l 两台风机运行且出口母管压力不低(5.5KPa)；l MFT且空预器入口烟温50；自动启动： l 火检冷却风机投入联锁，另一台风机停止；l 火检冷却风机投入联锁，出口母管压力低(2 KPa），延时30秒；自动启动：l 密封风机投入联锁，且B密封风机停止；l 密封风机投入联锁，出口压力低（密封风与一次风压力差2 KPa）；自动停止：l 无；保护跳闸：l 一次风机全停，延时5秒；注：磨密封风机B逻辑同A2.10、磨密封风机入口A电动门关允许：l 密封风机停运；自动开：l 密封风机运行或密封风机投入联锁，3s脉冲；注：磨密封风机入口B电动门逻辑同A2.11、磨密封风机出口电动风门

16、开允许：l 无关允许：l 无；自动开：l 密封风机运行，脉冲3秒；自动关：l 密封风机A停止，脉冲3秒；2.12、二次风挡板的联锁控制在锅炉运行的不同阶段，FSSS对二次风挡板进行开关量联锁控制，而挡板的模拟量控制及FSSS的开关量联锁控制指令的执行则由MCS予以实施。 辅助风、燃料风和顶部风皆属二次风。（1）辅助风挡板控制A锅炉MFT时，FSSS发出“开启所有层辅助风挡板置吹扫位50%3、油组逻辑（以A组为例） 油点火允许条件建立后，即可点燃油燃烧器。系统设计了单只油燃烧器的程控启停方式和油组的程控启停方式。3.1、单只油燃烧器顺控3.1.1单只油燃烧器的程控启动步一：条件：满足以下所有条件

17、 油点火允许；燃烧器远方控制方式；油角阀关；点火枪退到位油枪退到位吹扫阀关；无顺控停进行油枪就地柜电源正常指令：进油枪；步二：条件：油枪进到位； 指令：进点火枪；步三：条件：点火枪进到位； 指令：打火并开油阀（油角阀离开关位时立即打火15秒）；步四： 条件：点火15秒；指令：退点火枪；步五：点火成功条件：油阀已开，油枪进到位，点火枪退到位，火检有火；动作：点火器点火成功打火时间最长为20秒，期间如油火检见火5秒以上，该油燃烧器投运成功，程控启动程序结束。期间点火失败自动开始顺控停止步序3.1.2单只油燃烧器的程控停止 步一：条件： 指令：关油阀；步二：条件：油阀关； 指令：进点火枪打火、开吹扫

18、阀步三：条件：吹扫阀开到位，且点火器打火15秒 指令：退点火枪；步四：条件：点火枪退到位；指令：关吹扫阀（吹扫1min）；步五：条件：吹扫阀关到位；指令：退油枪；吹扫时间为1分钟，期间如发生OFT，则自动中止该程序，关油阀，退油枪、点火枪。油枪投运期间，一旦油火检检测不到火延时2秒，则自动启动停程控。3.2、油组顺控3.2.1、油组的程控启动步一：条件：满足以下所有条件油点火允许、该油组中任一停止程控未运行、该油组2支以上油枪没投运指令：启动A1油燃烧器程控；步二：条件： A1油燃烧器投运指令：启动A3油燃烧器程控；步三：条件： A3油燃烧器投运指令：启动A2油燃烧器程控；步四：条件： A2油

19、燃烧器投运指令：启动A4油燃烧器程控；步五：条件： A4油燃烧器投运； 该程序以15秒间隔，依次启动单只油燃烧器的程控。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，则自动终止该程序。3.2.2、油组的程控停止 步一：条件：满足以下所有条件无OFT；该油组任一启动程控未运行、该油组2支以上油枪投运指令：停止A1油燃烧器程控；步二：条件： A1油燃烧器停运指令：停止A3油燃烧器程控；步三：条件： A3油燃烧器停运指令：停止A2油燃烧器程控；步四：条件： A2油燃烧器停运指令：停止A4油燃烧器程控；步五：条件： A4油燃烧器停运 该程序以15秒间隔，依次启动单只油燃烧器的

20、程控。如某一只油燃烧器已停运，则会直接进入下一步。 期间如油点火允许一旦丧失，则自动终止该程序。3.3、油枪进允许条件：l 无；退允许条件：l 油阀、吹扫阀全关；自动进：l 程控进行自动退：l 程控进行保护退：l OFT；l MFT；3.4、点火枪进允许：l 无；退允许：l 无；自动进：l 程控进行自动退：l 程控进行保护退：l OFT；l MFT；3.5、油阀开允许：满足以下条件l 无OFT；l 油点火允许；l 油枪进到位；l 点火枪进到位；l 吹扫阀全关；关允许：l 无；自动开：l 程控开；自动关：l 程控关；保护关：l OFT；l MFT；3.6、点火器启动允许：l 无OFT；l 油点火

21、允许；l 油枪进到位；l 点火枪进到位；停止允许：l 无；自动启动：l 程控启自动停止：l 程控停3.7、吹扫阀开允许：l 无MFT；l 油角阀全关；l 油枪进到位；l 点火枪进到位；关允许：l 无；自动开：l 程控开自动关：l 程控关保护关：l MFTl OFT；4 、煤组逻辑（以A组为例） 本锅炉选用北京电力设备总厂的ZGM95-III型中速辊式磨煤机系统。A煤组控制主要包括以下设备：两台润滑高速油泵、两台润滑低速油泵、两台液压油泵、一个热风隔绝门、一个冷风隔绝门、一个一次风总风门、一个热风挡板、一个冷风挡板、一个磨煤机密封风门、一个给煤机密封风门、一个润滑油站加热器、一个液压站加热器、一

22、台给煤机、一个给煤机上闸门、一个给煤机下闸门、四个煤粉管煤粉关断门。直吹式中速辊式磨煤机的工作原理 ZGM95磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。需粉磨的原煤从磨机的中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上，这个力是经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础。原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干

23、并输送至磨机上部的分离器，在分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一次风带出分离器。系统主要设备的控制4.1、磨煤机稀油站油泵（按厂家资料做）每台磨油站设二台双速油泵，一台运行，一台备用，用于冷却减速机内的齿轮油，以确保减速机内部件的良好润滑状态。高速启动允许：(满足以下所有条件) l 油箱油温不低28高速停止允许：(条件或)l 另一油泵高速运行，且出油压力（HFV10CP101）正常（0.13MPa）l 磨停止，延时600秒 低速启动允许：无低速停止允许：（条件或）油箱油温大于28 磨煤机停止延时600秒自动启动：l 磨煤机程控启时自动启动A油泵l 投入联锁时，满足以下任

24、一条件，则自动启动 另一台油泵停止（低速停止，连启低速。高速停止，连启高速） 一台油泵高速运行10秒后，出口油压低（0.12MPa）持续2秒以上，连启高速。自动停止：l 无4.2、磨煤机液压油泵液压油泵是通过加载油缸对磨煤机施行加载又可实现磨煤机启停开空车（抬起磨辊）。启动允许： 无停止允许： 无自动启动： 联锁投入，运行泵停止或（压力低联启备用泵逻辑待定）；自动停止： 无保护跳闸： 无4.3、液压站电加热器（画面上设有联锁开关）启动允许：油箱油位正常停止允许：无自动启动：当联锁投入时，油箱油温30或温度测点坏保护跳闸： 无4.5、一次风总风门开允许（条件与）l 相应的煤粉管煤粉关断门全开l

25、密封风门开关允许l 无自动开：无自动关：4.6、冷、热风隔绝门开允许（条件与）l 煤粉管煤粉关断门全开l 密封风门开关允许l 无自动开：无自动关：l 无保护关闭：4.7、磨煤机主电机启动允许： l 无磨组跳闸条件l 对应煤层点火能量满足l 磨煤机出口温度合适55-75l 磨煤机润滑油系统满足l 磨煤机密封风与一次风差压大于2KPal 磨煤机一次风量55t/hl 磨煤机出口门全开l 磨煤机密封风门开l 无MFT跳闸信号l 磨煤机在远方控制l 磨煤机加载油泵运行l 磨煤机石子煤上开下关l 磨煤机电机线圈、轴承温度不高l 任一密封风机运行l 磨入口冷风关断门已开，磨入口热风关断门已开l 磨煤机磨辊提

26、升到位（3取3）磨煤机快速停条件：或l 磨煤机润滑油系统不满足l 磨煤机一次风量110度l 磨煤机运行时给煤机停止，延迟5分钟；磨煤机启动前必须保证无磨煤机跳闸信号，且所有的允许条件满足。磨煤机跳闸的首出信号在帮助窗口中显示。注意：磨组启动前必须对跳闸首出信号进行复位。磨煤机保护跳闸条件：或l 磨煤机密封风与一次风机差压低（开关量）l 系统RB要求跳闸l MFT动作l 磨煤机运行时出口门关闭（4取3）l 所有一次风机均停l 煤层火检无火且给煤机运行且给煤量6吨，延时5秒(层火检中3/4个无火，判断为无火)磨润滑油正常：1）任一油站润滑油泵运行。2）润滑油站减速机油池油温合适（大于28）3）润滑

27、油压力大于0.13MPa润滑油不满足：1） 油站出口压力低低0.1MPa，延时2秒2） 油泵全停，延时5秒3） 推力瓦油池温度高于70度磨煤机出口门开允许：密封风门已开关允许：无自动开：无自动关：磨煤机跳闸、MFT磨煤机冷一次风门开允许：出口门（4取2）且密封风门开关允许：无自动开：无自动关：磨煤机跳闸、MFT磨煤机热一次风门开允许：出口门（4取2）且密封风门开关允许：无自动开：无自动关：磨煤机跳闸、MFT磨煤机密封风门开允许：任一密封风机运行且密封风压大于5.5KPa关允许：磨煤机停止延时60秒自动开：无自动关：无4.8、给煤机出/入口挡板出口闸板门开条件磨煤机运行关条件给煤机停止自动开：无

28、自动关：给煤机停止4.9、给煤机启动允许：(条件与)l 磨煤机运行l 给煤机下闸板门已开l 给煤机给煤指令最小（55t/h，调节出口温度在55-75度间，等待润滑油系统满足和液压加载处于变加载方式6、 使液压换向电磁阀通电，提升磨辊7、 磨辊上升到位后20秒启动磨煤机8、 开给煤机出口门并设定给煤机最小转速设定值9、 启动给煤机10、 开给煤机入口门11、 给煤机运行后20秒，使液压换向电磁阀断电，下降磨辊磨辊下降到位后10秒，启动程控结束。4.10.2煤组快速停顺控程控停止窗口设置开始和复位按钮，当前步显示、当前步剩余时间、允许、进行、结束和故障等显示。程控步骤如下：1、 设定出口温度60度，调整冷热风门正常（关磨煤机进口热风门,开冷风门）2、 设定给煤机最小转速（快速停跳过）3、 关闭给煤机入口，延时15秒（快速停跳过）4、 停止给煤机5、 给煤机停止延时60秒，使液压换向电磁阀通电，提升磨辊6、 停止磨煤机，延时60秒7、 使液压换向电磁阀断电，下降磨辊8、 关闭磨煤机冷热风门9、 开消防门10、 8分钟后，关消防门11、 关磨煤机出口门（135磨留13号角风门，246磨留24角风门）12、其中，停止程控逻辑中包含快速停磨的逻辑，快速停磨时不考虑磨出口温度和给煤机转速。磨