800MW机组锅炉灭火保护系统改造培训课件

800MW机组锅炉灭火保护系统改造培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01项目概述02改造方案设计03设备配置与选型04逻辑设计与组态CONTENTS目录05防拒动与误动措施06施工与调试07运行与维护08改造效果评估01项目概述机组与锅炉系统简介

机组基本情况绥中发电有限责任公司2×800MW机组由俄罗斯进口，是我国单机容量较大的火力发电机组，在电力生产中具有重要地位。

锅炉燃烧器配置锅炉配置油、粉燃烧器各48个，垂直分作4层，沿前后墙对称排列，油、粉燃烧器重叠放置，由8台磨煤机构成8套直吹式供粉系统，每台磨煤机分别向前墙或后墙的一层共6个粉燃烧器供粉。

原灭火保护系统概况1、2号机组原采用俄供锅炉灭火保护系统，由两个全炉膛火检探头和48个油火检探头进行信号检测，但在运行中暴露出诸多问题。原灭火保护系统缺陷分析火焰检测探头数量不足原系统仅配置2个全炉膛火检探头和48个油火检探头，未单独设置煤燃烧器火焰检测探头，难以全面监测锅炉燃烧状态。探头安装位置设计缺陷原探头安装位置易发生结焦现象，导致检测信号失真，影响火焰状态判断的准确性，增加了安全运行风险。检测信号可靠性不足长期运行实践表明，原系统信号不稳定，无法准确反映真实燃烧情况，严重影响锅炉灭火保护功能的可靠发挥。改造的必要性与目标原系统存在的主要缺陷原俄供系统配置2个全炉膛火检探头和48个油火检探头，存在探头数量少、安装位置易结焦、信号不可靠等问题，严重影响锅炉安全运行。改造的核心目标取消原炉膛主火焰检测探头，为每个煤燃烧器新增1个煤火焰检测探头，采用ZFDT-V型可见光探头和ZFDZ-V型处理柜，重新设计DCS组态逻辑，构建全新灭火保护系统。改造的预期效益通过优化火焰检测方式和逻辑控制，提升信号可靠性，消除安全隐患，保障800MW机组锅炉的稳定运行，满足现代火力发电安全标准要求。02改造方案设计

火焰检测系统优化01探头配置升级取消原2个全炉膛火检探头，为48个煤燃烧器各新增1个内置式火焰检测探头，安装于二次风箱内，采用ZFDT-V型可见光探头，检测煤火焰可见光强度和频率信号，输出0～2mA电流信号。

02信号处理能力增强配置2台ZFDZ-V型火检信号处理柜，每柜含24个信号处理模件（与探头一一对应）及1个电源模件，可分离信号强度与频率分量，通过设定阈值判断有火/无火状态并输出开关量信号。

03冷却风系统改造利用原有4台油火检冷却风机冗余能力，重新设计粉火检冷却风管道，实现油、粉火检系统共用冷却风；优化风机联锁逻辑，确保风压降低时可靠联锁，保障探头在高温环境下稳定工作。

04DCS接口优化利用复用原DCS点火系统中48路空余开关量输入接口，作为新增煤火检信号的输入通道，无需额外增加硬件接口，降低改造成本并提高系统集成度。设备选型依据与标准原系统缺陷分析俄供系统存在探头数量少（仅2个全炉膛火检探头）、安装位置易结焦、信号不可靠等问题，严重影响锅炉安全运行，需通过选型升级解决。燃烧器配置匹配锅炉配置48个油、粉燃烧器，垂直分4层，沿前后墙对称排列，8台磨煤机对应8套直吹式供粉系统，选型需满足单燃烧器独立检测需求。火焰检测技术要求需检测煤火焰可见光的强度和频率信号，输出0～2mA电流信号，采用内置式安装于二次风箱内，确保高温环境下稳定工作。行业标准遵循选型符合《锅炉灭火保护装置》（JB/T6513-2002）标准，涵盖绝缘性能（≥100MΩ）、振动冲击承受能力及响应时间等技术指标。设备可靠性验证选用ZFDT-V型可见光探头和ZFDZ-V型处理柜，经调研具备信号分离、阈值判断及稳定输出能力，满足48路火检信号独立处理需求。

改造技术路线规划

火焰检测系统升级取消原2个全炉膛火检探头，为48个煤燃烧器各新增1个ZFDT-V型可见光探头，检测煤火焰可见光强度和频率信号，输出0～2mA电流信号，提升检测精准度。

信号处理与DCS接口优化配置2台ZFDZ-V型火检信号处理柜，每柜含24个信号处理模件及1个电源模件，分离信号强度与频率分量并判断有无火；利用原DCS点火系统48路空余开关量输入接口，作为火检信号输入通道。

冷却风系统改造复用4台原油火检冷却风机，重新设计粉火检冷却风管道，实现同时为原油、粉火检探头供风；优化冷却风机联锁逻辑，确保风压降低时可靠联锁，保障探头正常工作。

DCS逻辑组态重构将48路粉火检信号按磨煤机对应关系分为8个煤层组，重新设计油层/煤层工作逻辑、无火判断逻辑、保护动作逻辑及投退条件，在DCS中完成组态，形成全新灭火保护控制策略。03设备配置与选型

ZFDT-V型火焰检测探头参数检测信号类型检测煤火焰可见光部分的强度和频率信号。

输出信号规格处理后输出0～2mA的电流信号。

安装位置安装于每个燃烧器旁的二次风箱内，为内置式探头。

配置数量共配置48个，与48个煤燃烧器一一对应。柜内模件配置ZFDZ-V型信号处理柜功能主控室内配置两个火检信号处理柜，每柜含24个信号处理模件和1个电源模件，与48个火焰检测探头一一对应。信号分离处理分离火检信号中的强度分量和频率分量，为火焰状态判断提供基础数据。火焰状态判断以设定阈值为标准，计算并输出有火、无火开关量信号，实现火焰状态的准确识别。信号输出接口通过48路开关量输入接口与DCS系统连接，将处理后的火焰状态信号传送至DCS进行逻辑控制。改造必要性冷却风系统改造方案

可靠的风冷系统是内置式火检探头正常工作的重要前提，需保障新增粉火检探头的冷却需求。风机利旧方案

利用原4台油火检探头冷却风机，经计算其能力可同时满足原油火检和新增粉火检系统供风需求。管道改造设计

重新设计粉火检探头冷却风管道，实现利用原油火检冷却风系统为新增粉火检探头供风。联锁逻辑优化

重新设计冷却风机联锁逻辑，确保在风压低时风机能够可靠联锁，保障冷却风系统稳定运行。

DCS接口设计与实现接口资源利用利用原DCS点火系统中空余的48路开关量输入接口，作为外部火检信号向DCS的输入通道，无需新增硬件接口，节约改造成本。

信号传输路径火检信号处理柜输出的有火/无火开关量信号，通过电缆连接至DCS的开关量输入模块，实现火焰状态信号的实时传输。

接口逻辑设计DCS系统从接口继电器的常闭接点取入"有火"信号，确保信号传输的可靠性，为后续灭火保护逻辑运算提供准确输入。04逻辑设计与组态煤层组划分原则

按磨煤机对应关系划分将48路粉火焰检测信号分作8个煤层组，与8台磨煤机一一对应，每个煤层组对应1台磨煤机、1台给煤机、6个油燃烧器和6个粉燃烧器。

基于燃烧器空间分布锅炉燃烧器垂直分作4层，沿前后墙对称排列，油、粉燃烧器重叠放置，煤层组划分需匹配燃烧器的垂直与水平分布特点。

与供粉系统协同设计每台磨煤机构成1套直吹式供粉系统，向一层共6个粉燃烧器供粉，煤层组划分与供粉系统的独立性相适配，确保燃烧控制的精准性。01油层/煤层工作逻辑油层工作逻辑判定条件每个煤层组对应的6个油燃烧器中，同时有4个或4个以上处于投入状态时，则判定该煤层组中油层在工作。02煤层工作逻辑判定条件任一煤层组的6个粉火焰检测信号中，同时有5个及以上检测到火，且该煤层组对应的给煤机处于工作状态时，认定该煤层在工作。03煤层组无火逻辑判定条件满足以下条件之一则判定煤层组无火：1.给煤机工作时，对应煤层组6个粉火检中4个及以上检测不到火，且无对应油层工作；2.给煤机停止运行。

无火判断与保护动作逻辑煤层组无火判断条件给煤机在工作时，对应煤层组的6个粉火焰检测信号中有4个及以上检测不到火，且无对应油层工作，则判定该煤层组无火；某台给煤机停止时，其对应煤层组也视为无火。

锅炉灭火保护动作触发逻辑当锅炉灭火保护处于投入状态，若7个及以上煤层组同时满足无火条件，则灭火保护动作，触发锅炉跳闸，以防止炉膛爆燃等安全事故。

灭火保护投入与退出条件投入条件需同时满足：4个煤层在工作且持续5分钟以上，且灭火保护压板投入。退出条件包括：主燃料跳闸10秒后、所有给煤机停止5秒后、大于或等于12个油嘴工作时，保护自动退出。

投入/退出条件设定保护投入条件锅炉灭火保护投入需同时满足两个条件：4个煤层在工作且持续5min以上，以及灭火保护压板投入。

保护退出条件满足以下任一条件保护自动退出：主燃料跳闸10s后；所有给煤机停止5s后；大于或等于12个油嘴在工作时。

报警逻辑设计煤层火焰丧失报警触发条件任一给煤机运行3min后，若其对应煤层组的6个粉火焰检测信号中有4个及以上检测不到火，则在操作员站上发出该煤层丧失火焰报警信号。

冷却风系统异常报警当火检冷却风压力低于设定值时，光字牌发出火检冷却风风压低报警，提醒检修人员及时处理，确保探头冷却效果。

电源故障报警火检处理柜交流供电电源丧失或220V直流信号电源跳闸时，光字牌分别发出火检模件故障报警或直流信号电源丧失报警，同时系统维持默认"有火"状态防止误动。

层跳闸预警机制系统设置层跳闸报警逻辑，某煤层组给煤机运行3min后，若对应6个粉火检中4个及以上无火，发出声光报警，从保护投入到跳闸前至少发出2次报警，降低误动风险。05防拒动与误动措施电源系统冗余设计火检处理柜交流电源配置火检处理柜的交流电源由保安段提供，每个柜内配置两路电源互为备用，确保供电连续性。当交流电源丧失后，火检模件自动切为默认“有火”状态，避免锅炉误跳闸，并通过光字牌发出故障报警。直流信号电源保障措施DCS系统从接口继电器常闭接点取入“有火”信号，驱动继电器的220V直流信号电源中断时，继电器失磁，48路粉火焰检测器均输入“有火”状态，防止误动作，同时触发直流电源丧失报警。冗余设计核心目标通过交流电源双路互备、直流电源故障安全逻辑设计，确保电源系统在单一故障情况下不导致保护误动或拒动，提升灭火保护系统的供电可靠性。

冷却风压力保护策略风压低报警机制当火检冷却风压力低于设定阈值时，光字牌立即发出风压低报警信号，提醒检修人员及时处理，防止因冷却不足导致探头损坏或信号异常。

风机联锁控制逻辑冷却风机联锁控制在就地控制箱内完成，4台冷却风机中只要有2台处于工作状态即可满足火检探头冷却需求，确保系统供风稳定可靠。

运行状态监测与反馈冷却风机运行状态反馈信号实时送至光字牌指示，便于运行人员随时掌握风机工作情况，为及时调整和故障处理提供依据。

层跳闸报警机制报警触发条件任一给煤机运行3min后，其对应煤层组的6个粉火检中若有4个及以上检测不到火时，系统发出声光报警。

报警功能作用提前提醒检修人员处理火焰检测异常，从保护投入到动作跳闸前发出最少2次报警（取决于磨煤机运行数量），减少保护误动可能性。

报警信号输出报警信号在操作员站上显示，明确指示丧失火焰的煤层组，便于运行人员及时进行燃烧调整和故障处理。

信号异常处理方案火检处理柜交流电源丧失处理火检处理柜交流电源由保安段提供，两路电源互为备用。电源丧失后，火检模件切为默认“有火”状态，防止锅炉误跳闸，同时光字牌发出火检模件故障报警，提醒检修人员处理。

直流信号电源故障处理DCS系统从接口继电器常闭接点取入“有火”信号，驱动继电器的220V直流电源跳闸后，继电器失磁，48路粉火焰检测器均输入“有火”状态，避免误跳闸，光字牌发出直流电源丧失报警，需检修人员及时处理。

冷却风系统异常处理4台冷却风机中2台工作即可满足冷却需求，联锁控制在就地控制箱完成。风压低时，光字牌发出风压低报警，提醒检修人员处理，确保火检探头冷却效果。

层跳闸报警逻辑处理给煤机运行3分钟后，对应煤层6个粉火检中4个及以上无火时，系统发出声光报警，从保护投入到跳闸至少发出2次报警，减少保护误动可能性，为检修争取时间。06施工与调试施工流程与质量控制施工前期准备组织技术人员进行图纸会审，明确ZFDT-V型探头、ZFDZ-V型处理柜等设备安装要求；对48个燃烧器二次风箱安装位置进行测量复核，确保探头安装精度。设备安装阶段按燃烧器分布依次安装48个内置式火检探头，严格控制插入深度与角度；同步敷设冷却风管道，利用原有4台冷却风机余度，确保风压稳定；完成2个火检信号处理柜与DCS系统48路开关量接口的接线。系统调试要点进行探头信号强度（0～2mA）与频率检测，校准处理柜阈值设定；模拟煤层组无火逻辑（如4个及以上粉火检无信号且无油层支持），验证锅炉跳闸动作可靠性；测试冷却风压低时风机联锁切换功能。质量控制措施执行三级验收制度，重点检查探头安装牢固度、接线绝缘电阻（≥100MΩ）；对DCS组态逻辑进行离线仿真与在线联调，确保7个及以上煤层组无火时保护正确动作；记录关键工序数据，形成质量追溯文件。

系统调试步骤单设备静态调试对48个ZFDT-V型火焰检测探头进行单体测试，检查其可见光强度与频率信号检测功能，确保输出0～2mA电流信号正常；火检信号处理柜模件通电校验，验证强度/频率分量分离及有火/无火信号输出逻辑。

分系统联调进行火检探头与处理柜信号传输测试，模拟48路粉火检信号输入DCS开关量接口；冷却风系统联动调试，测试4台冷却风机联锁逻辑，确保风压低于设定值时备用风机可靠投运。

逻辑功能验证在DCS中模拟煤层组状态：验证油层工作（6个油燃烧器中≥4个投入）、煤层工作（6个粉火检中≥5个有火且给煤机运行）及无火逻辑（≥4个无火且无油层支持）；测试锅炉灭火保护动作条件（≥7个煤层组无火时触发MFT跳闸）。

整组启动与动态测试系统带负荷联调，模拟给煤机运行3分钟后4个以上粉火检无火的报警逻辑；验证保护投入/退出条件（如4个煤层工作持续5分钟且压板投入时保护投入），确保报警信号与跳闸动作准确可靠。

验收标准与指标01系统功能完整性所有48个煤火焰检测探头、2个火检信号处理柜及冷却风系统需全部投入运行，无功能缺失，满足设计要求。

02信号可靠性指标火检探头输出0～2mA电流信号稳定，强度与频率分量分离准确，有火/无火判断准确率达100%，信号响应时间≤1秒。

03保护逻辑正确性煤层组无火判断、锅炉跳闸逻辑（7个及以上煤层组无火）、投入/退出条件等功能验证通过，动作准确无误。

04报警与指示功能层跳闸报警、冷却风压低报警等信号能准确发出，制粉系统画面48路火检指示图表显示正常，符合设计规范。

05连续运行稳定性系统投运后需连续稳定运行30天以上，无故障停机，保护误动率为0，各项参数满足JB/T6513-2002标准要求。07运行与维护

火检指示与监控火检指示图表设计在监控频率较高的制粉系统画面中设置48路粉火检指示图表，实时显示各燃烧器火焰状态，便于运行人员直观掌握锅炉燃烧情况。

燃烧状态实时监视运行人员通过火检指示图表可随时监视锅炉燃烧状态，及时发现异常并进行燃烧调整，保障锅炉稳定运行。

故障处理辅助功能火检指示图表为故障处理提供直观依据，当出现火焰异常时，运行人员可快速定位问题燃烧器，缩短故障处理时间。日常巡检要点

火焰检测探头巡检检查48个内置式煤火焰检测探头安装位置是否结焦、清洁度，确保其在二次风箱内检测煤火焰可见光强度和频率信号的准确性，输出0～2mA电流信号正常。

火检信号处理柜巡检主控室两个火检信号处理柜，每柜24个信号处理模件与探头一一对应，检查模件工作状态，确认其能分离信号强度与频率分量、准确计算有火/无火信号并输出。

冷却风系统巡检检查4台冷却风机运行状态，确保至少2台工作满足供风需求，查看冷却风管道有无泄漏，风压是否正常，光字牌有无风压低报警，联锁逻辑是否可靠。

DCS接口及指示巡检检查48路开关量输入接口通信是否正常，制粉系统画面中48路粉火检指示图表显示是否清晰准确，确保运行人员能实时监视燃烧状态。

电源系统巡检检查火检处理柜两路交流保安电源及220V直流信号电源工作状态，确认电源丧失时模件默认“有火”状态及报警信号正常发出，避免锅炉误跳闸。常见故障处理火检处理柜交流电源丧失火检处理柜交流电源由保安段提供，两路电源互为备用。电源丧失后，火检模件切为默认“有火”状态，避免锅炉误跳闸，同时光字牌发出火检模件故障报警，提醒检修人员处理。直流信号电源故障DCS系统从接口继电器常闭接点取入“有火”信号，驱动电源为220V直流。该电源跳闸后，接口继电器失磁，48路粉火焰检测器均输入“有火”状态，防止误跳闸，同时光字牌发出直流电源丧失报警，需检修人员处理。冷却风系统故障4台冷却风机中2台工作即可满足冷却需求，联锁控制在就地控制箱完成。风压低时，光字牌发出风压低报警，提醒检修人员检查风机运行状态及管道密封性。层火焰丧失报警给煤机运行3分钟后，对应煤层6个粉火检中4个及以上无火时，操作员站发出煤层丧失火焰声光报警，需及时检查燃烧器及火检探头状态。08改造效果评估安全性能提升数据

火检信号可靠性提升改造后火检探头数量从原系统的50个（2个炉膛主火检+48个油火检）增加至96个（48个油火检+48个煤火检），信号检测覆盖范围提升92%，有效避免原系统因探头数量少导致的信号盲区问题。保护误动率下降通过层跳闸报警逻辑（给煤机运行3分钟后，对应煤层4个及以上火检无火时发出报警）及电源冗余设计，改造后保护误动率下降至0次/年，较原系统平均