DCS热控培训完整版

1印尼 INDRAMAYU 项目学员热控培训大纲1、FSSS 炉膛安全监控系统介绍1.1 BCS（程控点火系统）的具体功能a 锅炉点火准备b 点火枪点火c 油枪点火d 煤燃烧1.2 FSS（灭火保护系统 ）的具体功能a 炉膛吹扫b 油燃料系统泄漏试验c 燃料跳闸（MFT）2、ETS 汽轮机危急遮断系统介绍2.1 ETS 保护的功能及必要性2.2 ETS 保护动作的触发条件2.3 ETS 保护动作的结果及对象2.4 ETS 保护的逻辑图2.5 常见故障及处理（具体事例）3、DEH3.1 DEH 控制系统控制系统主要功能3.1.1 自动整定伺服系统静态关系。3.1.2 自动挂闸。3.1.3 启动前的控制和启动方式： 自动判断热状态。3.1.4 转速控制：设置目标转速、设置升速率、过临界、暖机、3000r/min 定速。3.1.5 负荷控制：并网带初负荷；升负荷：目标、负荷率、暖机；负荷控制；主汽压力控制；一次调频；CCS 控制；阀位限制；主汽压力限制。3.1.6 超速保护。3.1.7 在线试验：喷油试验；电气超速试验、机械超速试验；阀门活动试验；主遮断电磁阀试验；阀门严密性试验。3.1.8 自动/手动方式之间的切换。23.1.9 ATC 热应力控制。3.1.10 ETS 保护停机系统控制3.2 DEH 系统常见故障的原因分析及解决办法FSSS 炉膛安全监控系统介绍 1、概述炉膛安全监控系统，它的英文名称为Furnace safeguard supervisory system，简称Fsss，它是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系统，它能在锅炉正常工作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，必要时发出动作指令，通过种种联锁装置，使燃烧设备中的有关部件严格按照既定的合理程序完成必要的操作或处理未遂性事故，以保证锅炉燃烧系统的安全。对锅炉最大的威胁就是锅炉炉膛爆燃。炉膛爆燃主要是由于炉膛中积存的可燃混合物突然被点燃而引起的。这种爆燃严重危及到人身、设备及电厂安全运行。随着锅炉容量的增加，设备日益复杂，要监控的项目很多，特别是在启停过程中操作十分频繁，即使最熟练的运行人员，误操作也难免发生，因此对于大容量的锅炉必须具备一个周密可靠的安全监控系统，以确保锅炉安全运行一般情况下，Fsss 分灭火保护和程控点火两个子系统，灭火保护（FSS）和程控点火系统（BCS） 。1.1、BCS（程控点火系统）的具体功能1.1.1锅炉点火准备(点火前清扫)点火前清扫的目的是为了在启动前把炉膛及烟道内积聚的没有燃烧的燃料和气体清除掉。为此要有一个合适的风量并通过一定的时间，一般采用全负荷的30%风量，吹扫时间是5分钟。进行吹扫必须满足规定的清扫许可条件，如所有制粉系统停运，热风门全关，所有油阀全关，至少有一对送引风机在运行，辅助风挡板在调节位置，火焰监测器指示“无火焰”等等。这也是对火焰监测系统和燃烧设备的一次全面检查。当满足所有许可条件时，炉膛吹扫5分钟，将可能积聚在炉膛和锅炉任何部分的燃料和空气混合物清除掉。点火前炉膛吹扫条件1.1.1.1 无1.1.1.2. 电源正常；1.1.1.3. 至少一台送风机运行且风门挡板打开；1.1.1.4. 至少一台引风机运行且风门挡板打开；1.1.1.5. 一次风机均停；1.1.1.6. 至少一台空预器运行且风、烟道打开，且停运的空预器完全隔离； 1.1.1.7. 所有磨煤机一次风入口档板关；1.1.1.8. 所有磨煤机出口阀关，给煤机出口阀关；1.1.1.9. 所有磨煤机停运，所有给煤机停运；31.1.1.10. 空气流量大于30；1.1.1.11. 炉膛压力正常；12. 油泄漏试验完成；13. 点火油阀、主油阀全关；14. 所有二次风控制挡板均在点火位置；吹扫中断 当吹扫在进行的时候，若吹扫允许条件失去一个，“吹扫允许”信号消失，吹扫计时随着中断。为了确保安全，待排除故障后在重新进行第二次吹扫计时，为了使运行人员随时了解吹扫过程的状态，系统可以设置“吹扫中断（PURGE INTERRUPUT）”信号逻辑。 吹扫中断后，必须重新建立吹扫条件，吹扫时间重新计时5分钟，直至吹扫成功的结束，锅炉才能输入下一步的点火工作。1.1.2 点火枪点火1.1.3 油枪点火当清扫完成后，在满足一定的许可条件下，暖炉油才能投入运行，典型的许可条件为：a.清扫完成； b.主油管跳闸阀打开；c.油压正常；d.油温正常；e.雾化蒸汽压力满足。当上述条件满足后，操作人员发出启动指令，启动暖炉油枪，点火顺序是自动进行的。即1.1.1、1.1.2和1.1.3总称为点火程控启动点火器组程序：， 插入油枪；， 插入高能点火器；， 打开吹扫阀，吹扫油抢；， 吹扫时间（如）达到后关吹扫阀，高能点火器通电打火；， 开油枪油阀；， 点火延时（如秒）到，高能点火器断电缩回；启动点火器组按上述步骤顺序进行，与燃烧器控制分组相对应，点火器也是分组控制；一组油枪同步动作，程序每执行一步，需收到其反馈信号后才能执行下一步程序，否则超时报警，点火失败；应注意到高能点火器的通电打火时间为定值（如秒）停运点火器组程序： ， 插入高能点火器并通电；2, 关闭油枪油阀；， 打开吹扫阀，吹扫油枪（如） ；， 关闭吹扫阀；， 高能点火器断电并缩回；， 缩回油枪1.1.4 煤燃烧当锅炉已经点火暖炉，在满足一定的许可条件下，启动煤燃烧器，即投入磨煤机运行。许可条件主要有：a.汽包压力3.5MPa；b 二次风温合适；c 一次风压合适；d 必须有毗邻层的点火源支持能量。这一许可条件是最重要的，只有具有足够的点火支持能量,才能保证主燃料进入炉膛即被点燃。1.2 FSS（灭火保护系统）的具体功能1.2.1 炉膛吹扫（锅炉灭火之后）4在主燃料跳闸或其他情况停炉后仍有一部分燃料进入炉膛，为了防止可燃混合物积存造成炉膛爆炸，在跳闸后，进行5分钟风量不小于30%的吹扫。 一般的锅炉跳闸后的吹扫准备条件如下。 （1）所有油枪喷嘴阀全关； （2）燃油跳闸阀关闭； （3）炉膛无火； （4）风量不小于30%。 进行5分钟的跳闸后吹扫，5分钟之后发出“后吹扫完成（POST TRIP PURGE COMPLETE）”信号。 在下列两种情况下可以停掉送风机和引风机。 （1）跳闸后吹扫完成，且炉膛压力高跳闸信号存在； （2）MFT20秒后，且炉膛压力低跳闸信号存在。1.2.2 油燃料系统泄漏试验在锅炉点火前的炉膛吹扫之前必须进行油泄漏试验，检查暖炉油母管跳闸阀及各个油枪喷嘴阀是否严密，以保证当暖炉油母管跳闸阀关闭时无油漏入炉膛。 暖炉油母管泄漏试验程序见下图所示。图中： A点：油母管泄漏试验开始，暖炉油母管跳闸阀、再循环阀开启。B点：再循环阀关闭。 C点：暖炉油母管跳闸阀关闭。 D点：油枪喷嘴阀泄漏检查周期开始。 E点：油枪喷嘴阀泄漏检查周期结束，再循环阀开启。 F点：再循环阀关闭，暖炉油母管跳闸阀泄漏检查周期开始。 G点：泄漏试验结束。整个试验时间共130秒。当同时满足下列条件: 5（1）所有油枪喷嘴阀关闭； （2）暖炉油母管供油压力正常； （3）暖炉油母管再循环阀关闭。 这时运行人员按动“油泄漏试验开始”按钮，则使油泄漏试验存贮器置位，发出“油泄漏试验进行”中的信号，指示灯亮。同时打开暖炉油跳闸阀和打开暖炉油母管再循环阀。保持15秒钟后关闭暖炉油母管再循环阀，再保持30秒钟关闭暖炉油跳闸阀，同时产生“注油冲压时间到”信号完成冲压过程，进入15秒钟的油枪喷嘴阀泄漏试验周期。在这15秒之内如油跳闸阀前后差压高，说明油枪喷嘴阀或油管道有泄漏现象，这时“油管道或油阀泄漏”、“油泄漏试验失败”和 “油泄漏试验进行 ”存贮器复位，“油管道或油阀泄漏” 和“油泄漏试验失败”指示灯亮，“油泄漏试验进行” 指示灯灭，并进行“ 油泄漏试验失败 ”报警。运行维护人员须进行处理，处理好重新开始整个程序。如10秒油枪泄漏试验周期内无供油压力与母管压力差压大信号出现，则说明油枪泄漏试验成功，油枪泄漏试验周期结束。 油枪泄漏试验周期一结束，接着发出指令打开暖炉油母管再循环阀，保持10秒后，关闭再循环阀，经过60秒后，如暖炉油管压力低，说明暖炉油母管跳闸阀关闭严密，无泄漏现象，这时发出“泄漏试验完成” 信号，“ 泄漏试验完成”指示灯亮，泄漏试验结束。如满足点火前炉膛吹扫条件，系统即进入炉膛吹扫周期。1.2.3 燃料跳闸（MFT）主燃料跳闸（MFT）也叫锅炉保护或锅炉跳闸是FSSS的重要安全保护功能，在出现任何危机锅炉安全运行的危险工况下，MFT动作将快速切断所有进入炉膛的燃料，即切断所有煤和油的输入，以保证锅炉安全，避免事故发生或限制事故进一步扩大。 主燃料跳闸逻辑一般具有首次跳闸原因指示功能，能对引起主燃料跳闸的初始原因进行记忆，并向运行人员显示出来，这样就方便了运行人员去查找故障的原因，及时采取正确的措施。MFT的条件锅炉的输入主要由三个方面组成，风、燃料、水，锅炉的长期稳定运行是依靠三者之间的平衡来实现的，通过燃烧燃料产生热能，风是保证燃料燃烧的必须媒介，产生的热能由水转化为高参数的蒸汽而带走，达到一个能量的平衡，而汽轮机利用蒸汽带动发电是锅炉的使用者，引起锅炉MFT的原因主要就是由于这几种物质的严重不平衡。 从各种工程实际应用系统中，可以对MFT做以下分类。 （1）风量失去平衡引风机全停 送风机全停 炉膛压力过高 炉膛压力过低 锅炉负荷30%且风量30% （2）燃料失去平衡 失去全部燃料 燃料供应不稳 （3）水失去平衡 汽包水位低（延时消除虚假水位）； 汽包水位高（延时消除虚假水位）； 6给水泵全停 （4）燃烧工况异常（通常也是风煤比失去平衡引起） 角火焰丧失 全部火焰丧失 临界火焰出现 上述仅是FSSS系统中通常具备的MFT条件，而对于锅炉这样一个复杂的系统来讲，存在的跳炉条件仅靠有限的条件是不可能全部包含的，另外，跳炉条件的大量引入系统增加了系统复杂性，也降低了系统可靠性。一般来讲，对于MFT条件的设置首先是考虑在运行过程中易发生的危险情况，这些情况下靠人工干预是无法逆转的，必须采取措施停止锅炉的运行，对于其他情况可以采用手动启动MFT的手段实现保护。大型机组的MFT触发条件大致相同，一般包括下列几项。 （1）两台送风机全停； （2）两台引风机全停； （3）两台一次风机全停； （4）炉膛压力过高； （5）炉膛压力过低； （6）汽包水位过高； （7）汽包水位过低； （8）燃料丧失； （9）汽机跳闸； （10） 全炉膛火焰丧失； （11） 火检冷却风压力低； （12） 手动MFT； （13） FSSS电源消失。（14） 两台空气预热器全停主燃料跳闸条件的必需组成条件主燃料跳闸条件一旦形成，就会触发MFT而紧急停炉，MFT虽能保障锅炉设备的安全，避免重大设备损坏事故，如锅炉爆燃事故，但MFT后的紧急停炉，必然是停止了机组的发电，给电厂造成电量上的经济损失，也给电网供电带来一定的负面影响，锅炉的再次点火启动必然增加燃油的消耗。为了保证MFT触发条件的可靠，应对主燃料跳闸条件的各个组成环节进行可靠性分析与设置。（1）手动MFT 取源装置是采用2只按钮串联；按钮安装于便于操作的控制台上，有防止运行人员误动的措施。动作时2只按钮同时按下。（2）两台送风机全停 两台送风机全停的停运信号直接取自马达控制中心（MCC），俗称6KV开关室的送风机的电气开关辅助接点；取源信号应防止进入同一块保护卡板。不可采用中间继电器的扩充接点，以提高可靠性。动作条件是两台送风机都在停止状态。（3）两台引风机全停 两台引风机全停的停运信号直接取自马达控制中心（MCC），俗称6KV开关室的送风机的电气开关辅助接点；取源信号应防止进入同一保护卡板。不可采用中间继电器的扩充接点，以提高可靠性。动作条件是两台引风机都在停止状态。（4）汽包水位过高/低7大型机组汽包水位过高/低信号应采用三取二逻辑，汽包水位信号应有三个独立的通道。采用三套水位测量装置，水位测量装置的取样点均匀布置在汽包两端和中间，采用单室平衡容器和进口差压变送器，单室平衡容器上部不保温，变送器及仪表管路应有防冻措施；汽包水位保护定值应严格根据锅炉厂家设计并参照有关规程、反事故措施的要求。（5）炉膛压力过高/低炉膛压力高/低保护的检测一般采用均匀布置在锅炉燃烧稳定区的炉前及左右墙位置的三只压力开关；取样应有防堵措施；定值应严格根据锅炉厂家设计并参照有关规程、反事故措施要求；取源信号应防止进入同一保护卡板。采用三取二逻辑构成MFT条件，为避免炉膛压力瞬间波动而产生炉膛压力触发MFT，通常在逻辑条件上加上25秒左右的延时。 （6）燃料丧失 信号测点应取自电气给粉机（给煤机）接触器辅助接点与燃油主阀行程开关或油角阀行程开关；取源信号应防止进入同一保护卡板。所有给粉机停运与燃油主阀关闭或所有油角阀关闭条件满足构成MFT发出条件（7）全炉膛无火信号测点取自各燃烧器对应的火检装置与电气给粉机接触器辅助接点；火焰检测器安装严格按照规程要求，火检控制柜应采用双路电源，其中一路为不间断电源；取源信号应防止进入同一保护卡板。动作条件为每层火检四取三且各层均无火与给粉信号证实条件满足，延时1S后动作。 对四角喷燃的CE锅炉来说，一般层火焰检测至少有三个以上火检未检测到火焰为该层无火，各层（包括油层和煤层）均发出“层火焰失去”信号，为全炉膛熄火。为了区别锅炉是正常停运还是事故（熄火）停炉，采用给煤机运行和油枪油阀状态等作为锅炉无火焰、失去火焰和有火焰的分辨依据，确保逻辑程序达到保护的目的。 （8）失去重要电源 不论是CCS电源还是FSSS电源，失去电源均指失去整个系统的电源，通常是由失去系统的220VAC电源引起的，通常CCS、FSSS的交流电源均采用不停电电源系统（UPS），并设置有备用/旁路220VAC电源。为了保证分散控制系统的正常工作，备用/旁路220VAC电源的切换时间要求小于5ms。 89炉机电大联锁保护及其它 单元机组的锅炉、汽轮机、发电机三大主机是一个完整的整体，每一部分都具有自己的保护系统，而任何部分的保护系统动作都将影响其它部分的安全运行，因此需要综合处理故障情况下的炉、机、电三者之间的关系，目前大型单元机组逐渐发展成具有较完整的逻辑判断和控制功能的专用装置进行处理，这就是单