直吹式分隔风仓煤粉锅炉燃烧器控制系统导则.doc

1、 目录1. 概述2. 风煤设备3. 一般要求4. 控制系统运行方式5. 控制系统与运行人员接口6. 炉膛吹扫和锅炉监控7. 启-停程序8. 点火器控制9. 一次风控制10. 二次风控制11. 磨煤机出口快速关闭阀控制12. 磨煤机控制13. 给煤机控制14. 火焰监视15. 与燃烧调节系统的接口 本燃烧器控制系统导则，适用于中速磨煤机的直吹式分隔大风箱煤粉锅炉，是保证锅炉安全运行的最基本的技术文件.本导则的有关条款由设计院根据系统的具体情况决定是否采用.1. 概述本导则所提到的设计要求，适用于配有级点火器的直吹式分隔大风箱煤粉锅炉的燃烧器控制系统。其目的是使控制系统制造厂家能够提供一套完整的符

2、合所述设计要求的控制系统.当控制系统的制造厂认为在更换系统或零部件之后能够提高系统的性能时，经本公司同意后可以更换.这一控制系统必须符合NFPA85，“煤粉锅炉炉膛防爆法规"最新版本的要求.2。 风-煤设备2.1本燃烧器控制系统适用于直吹式分隔大风箱燃煤锅炉.燃料的输送和制备通常是用调速皮带给煤机从原煤仓将原煤送到中速磨煤机。经部分干燥后的煤粉在一次风的带动下，从磨煤机通过煤粉管道送到燃烧器喷口并着火燃烧。一次风量的测量和控制是按单台磨煤机进行的，一次风温度是由调整热风量和调温风量来控制的。2.2根据煤粉特性和锅炉设计，每台中速磨煤机可向4至14个双调风燃烧器供应煤粉.在每条燃烧器煤

3、粉管线上都装有快速关闭阀,用以关断进入炉膛的煤粉。采用双调风燃烧器可限制空气和燃料的混合量，既可以使燃料在燃烧器喷口处稳定着火，又可以控制火焰扰动和扩散。二次风从燃烧器的周围通过双调风器进入炉膛，与燃料混合。调风器的叶片角度是在锅炉调试时期手动整定好的，以使在着火区域内获得理想的风煤混合物。2。3每一台双调风燃烧器都配有一套蒸汽或空气雾化的油点火器或燃气点火器。点火器上配有电动或气动伸缩装置,可实现远距离遥控操作。一个磨煤机单元（见3.4）内的所有燃烧器均位于同一独立分隔风仓内，例如前墙(或后墙）分隔风仓内或同层的前墙和后墙分隔风仓内，而位于分隔风仓入口处的分支二次风道上的测速装置和挡板可以分

4、别测量和控制每个分隔风仓的二次风量，这样就可以以磨煤机单元为单位独立地进行給煤量和风量控制,从而合乎点火和防止结渣的要求.由于正在点火的那一层燃烧器的风-煤比可以独立的进行控制，而与进入停用层燃烧器的冷却空气量无关，因而有助于冷态机组点火。3.一般要求3。1燃烧器控制系统应控制炉膛的连续吹扫，使锅炉在点火和运行过程中确保炉膛内无任何可燃物的聚积，燃烧器控制系统还应监视风煤设备的运行。该系统接受运行人员发出的命令，在规定的前提条件得到满足时,执行所要求的动作。所有的风-煤设备都应在该系统的持续监视下,在产生任何偏差时立即报警.与此同时，该系统既可以消除这一偏差，也可以在必要时采取关断措施,以避免

5、炉膛处于危险工况或造成设备的损坏。3.2燃烧器控制系统应监视燃料设备的运行。如果某一设备不能执行从燃烧器控制系统发出的指令，则该设备应跳闸，于此同时，信号显示装置还能使运行人员明确地了解跳闸的设备范围.在跳闸信号复位之前,该设备应处于完全关断状态。此外，风-煤设备的工作状态应随时通过信号装置显示给运行人员。3.3燃烧器控制系统应与主燃料跳闸系统相接。为了把在锅炉运行期间通常应加以调节的启动和关闭装置设定在适当的位置并对其进行监视,燃烧器控制系统还应与模拟燃料控制系统相接。燃烧器控制系统的设计应使运行可靠，误跳闸次数最低.这样可以使运行人员提高对该系统的信心，使该系统能够长期运行，且在产生危险工

6、况时,能有效地做出反应.3。4本导则中经常遇到的“磨煤机单元”这一术语是指一台磨煤机及与相关的一、二次风支风道、给煤机、磨煤机出口快速关闭阀、燃烧器及点火器等设备（见附图4）。为控制需要，将同一磨煤机单元内的燃烧器等分为两个燃烧器组。同一燃烧器组中的燃烧器应在同一标高上，同一磨煤机单元内的两个燃烧器组可以在一面墙的同一标高上或前墙和后墙上,也可以在同一面墙的相邻标高上。4.控制系统的运行方式4。1在手动程序控制方式下，运行人员负责在适当的时候对起动和停止过程实施每一操作步骤，并负责通过模拟燃料和空气控制系统对调节设备进行位置设定。模拟燃料和空气控制系统负责监视运行人员的操作步骤,并阻止违反运行

7、程序的误操作。除点火和炉膛吹扫外，在手动控制方式下无时序控制功能。手动控制方式包含有基本的监督联锁保护、跳闸及监视功能,其中包括通过模拟系统对有关执行机构适当地进行位置设定的功能。4。2在自动程序控制方式下,燃烧器控制系统根据由运行人员发出的启动或停运某一磨煤机单元的信号自动使该磨煤机单元投入或停止运行。在自动方式下,启/停顺序（包括步序间的定时），都是与手动控制方式一样的，所有手动控制方式下的联锁保护功能和跳闸功能都是自动控制方式的一部分。具有自动程序控制的系统,应能在任何时刻进行手/自动方式之间的切换。5.控制系统与运行人员接口5.1为使运行人员的操作与燃烧器控制系统相互配合,燃烧器控制系

8、统的制造厂应提供炉膛吹扫和磨煤机单元控制系统插件(每个磨煤机单元一个）。这些插件装在电厂主控盘上,用于监控和操作系统的运行.另外,制造厂应负责提供相关模件，它带有足够的仪表，这些仪表用来显示磨煤机单元内各燃烧器的火焰监视器输出信号的相对强度和脉动频率，同时提供这些仪表在各磨煤机单元间相互切换的装置.制造厂还应提供由模件至逻辑柜间的所有连接器件.5.2在燃烧器控制系统上，应设置开关或按钮等类似装置,其目的是使运行人员有可能使磨煤机单元及与之有关的所有设备紧急跳闸。6。炉膛吹扫和锅炉监控6。1炉膛吹扫控制系统应进行炉膛的连续吹扫，使锅炉在点火时和运行过程中，始终保持无任何可燃物的积聚。6。2在点火

9、之前,应将锅炉炉膛及烟、风道内可能积聚的可燃物吹扫干净。炉膛吹扫的方法是：保持至少30的BMCR工况下的二次风通过所有的分隔风箱，同时切断所有通向炉膛的燃料通道,持续时间至少5分钟。吹扫的前提条件包括但不限于： a.关闭所有磨煤机出口的快速关闭阀 b。停所有磨煤机； c。停所有给煤机； d.关闭所有一次风调节挡板； e.关闭所有点火器的阀门; f。关闭所有点火油母管快关阀； g.所有空气预热器正在运行; h。至少各一台送、引风机在运行； i.停运所有一次风机； j。吹扫风已通过所有分隔风仓； k。炉膛内空气流量大于30BMCR工况下的风量。6.3当吹扫前提满足并开始吹扫时，自动启动吹扫计时器。

10、一旦吹扫过程结束，必须继续保持炉膛内空气流量大于30%BMCR工况下风量的连续吹扫。如果炉膛内空气流量低，不一定要使锅炉跳闸。但在空气流量恢复为正常值至少5分钟之后，才能启动另一套燃烧设备。6.4在下列任一情况下，应进行炉膛内空气流量大于30%BMCR工况下风量的1分钟连续吹扫： a.任一给煤机启动之后； b.任一燃烧器组跳闸后 c。任一磨煤机组跳闸后; d.给煤机每运行20秒之内任一点火器跳闸后； e。磨煤机单元紧急跳闸后； f.启动另一套燃烧设备之前。6。5在炉膛吹扫过程完成后，才允许将主燃料跳闸复位。主燃料跳闸，送风机全部停运，主燃料着火后所有点火器和磨煤机停运或跳闸，都要求对炉膛进行吹

11、扫.而在一般情况下对炉膛进行吹扫时都应使主燃料跳闸、使点火供油母管切断，并使磨煤机单元中的全部燃料供应设备跳闸。6。6当炉膛点火的前提条件尚不满足时，锅炉监控系统应禁止启动任何向炉膛供应燃料的设备。炉膛点火的前提条件包括但不限于： a。主燃料跳闸信号已复位 b。已完成对炉膛的连续吹扫； c。磨煤机单元全部设备的跳闸信号已复位； d.点火油母管切断阀打开; e。点火油母管的油压在最大值和最小值之间； f。火焰探测器冷却风充足; g.点火器雾化介质压力高于最低值.6.7炉膛吹扫插件应能向运行人员显示出吹扫状况、点火前提条件和炉膛吹扫进程等。这些显示内容包括但不限于： a。要求吹扫； b.吹扫正在进

12、行； c。吹扫已完成； d.每一个吹扫前提条件所处的状况； e.每一个点火前提条件所处的状况。6。8锅炉首出故障报警器应向运行人员指明锅炉跳闸的起始原因.首出故障报警器的显示内容应包括但不限于: a。主燃料跳闸; b.汽机跳闸; c。送风机跳闸； d。引风机跳闸； e。炉膛压力高跳闸； f.炉膛压力低跳闸; g。一次风机跳闸; h。全部燃料供应中断跳闸； i。汽包水位过高或过低跳闸； j.二次风风道压力过高跳闸。7.启-停程序7。1燃烧器控制系统应按以下推荐的固定程序启动和停运磨煤机单元，且在任何时候该系统都可在启动和停运程序之间进行切换.7。2推荐的启动程序为： a.调整空气流量模拟控制子回

13、路，使分隔风仓的二次风流量处于点火值； b.启动点火器； c。用模拟控制系统缓慢打开一次风调节挡板，开始引入一次风; d。开启燃烧器煤粉管路上的快速关断阀，在燃烧器管路上建立一次风； e。保持稳定在点火值的一次风量(约10秒)； f。启动磨煤机； g.保持磨煤机达到规定转速（约10秒）； h.启动给煤机； i.磨煤机出口一次风温度控制投自动； j。保持初始火焰稳定时期（约3分钟） k。分隔风仓空气流量控制投自动； l.磨煤机负荷控制投自动；m.保持最终火焰稳定时期（约5分钟）n.在燃烧达到稳定且二次风温度达200时,停点火器。启动程序流程图见图1。7。3推荐的停运程序为: a。启动点火器 b。

14、磨煤机负荷指令降至最低 c。关闭热风挡板,打开冷风挡板，使一次风温降至最低; d.保持磨煤机冷却(约5分钟） e。停给煤机; f。把分隔风仓的二次风流量调整到点火值; g.使磨煤机处于清扫状态 h.停磨煤机; i.使磨煤机处于冷却状态,直至其出口温度低于60(至少1分钟）; j。关闭磨煤机出口快速关断阀； k.停一次风； l。停点火器; m.。将分隔风仓的空气流量调至燃烧器冷却值.停运程序流程图见图27。4控制系统应装有启、停顺序显示装置,它既可以在自动程序控制方式下使运行人员跟踪监视磨煤机单元的启、停顺序，又可以在手动程序控制方式下指导运行人员的操作。显示装置还应显示出下一个执行步骤及启、停

15、顺序的进展情况。8。点火器控制8.1每台燃烧器都配有一台级点火器.每个磨煤机单元中的点火器被分为两个点火器组。这两个点火器组又分别与该磨煤机单元中的两个燃烧器组相对应。每个点火器组用单独的控制柜进行控制。每个磨煤机单元中的所有点火器一般均应同时启动或停运,但每个点火器组应独立地进行监视和切断.为减小点火油母管压力扰动的影响，并使正在运行中的点火器组在不停运的情况下重新启动已跳闸的点火器组，控制系统应包括顺序启动点火器组的装置.8.2燃烧器控制系统应提供给点火器组控制柜的启动指令为： a.将点火器组内所有油枪推进到工作位置； b.将该点火器内所有高能点火嘴推进到工作位置； c。向点火器供雾化介质

16、（只适用于蒸汽雾化点火器）； d。吹扫雾化管路内的凝结水约30秒（只适用于蒸汽雾化点火器)； e.给高能点火嘴供电; f.打开点火器的油（或汽）快关阀； g。经过相当于点火检验周期的延时之后，停止向高能点火嘴供电并将其退回。8。3燃烧器控制系统应提供给点火器组控制的停止/清扫指令为: a.推进并给高能点火嘴供电； b.关闭点火器（或气)快关阀； c.打开吹扫阀（只适用于油点火器）; d.清扫点火器约1分钟(只适用于油点火器）; e。关闭吹扫阀(只适用于油点火器） f。关闭雾化介质阀(只适用于油点火器） g。停止向高能点火嘴供电并将其退回； h。退回点火枪。8。4当主燃料跳闸或磨煤机单元的紧急跳

17、闸是由运行人员手操引起的，燃烧器控制系统应提供给点火器组控制柜的紧急停用指令为: a。关闭点火器的油（或气）快关阀; b.关闭吹扫阀（只适用于油点火器）; c.关闭雾化介质阀（只适用于油点火器); d.停止向高能点火嘴供电并将其退回； e.退回点火器。8。5点火器组控制柜输出并提供给燃烧器控制系统使用的信号为： a。点火器已推进到位； b。吹扫阀打开（只适用于油点火器）； c。点火器油（或气)快关阀打开；8。6当下列情况之一发生时点火器组将跳闸: a。锅炉跳闸； b。运行人员手操使磨煤机单元紧急跳闸； c.指令发出后点火器不能启动； d.在试点火后点火器油（或气）快关阀未打开； e。在试点火后

18、未检测到点火器的火焰。 点火器组跳闸流程图见图3。8.7在任一具有自动程序控制方式的系统中，应有基本磨煤机单元的点火器人工选择保持系统。它允许运行人员在锅炉点火前提条件满足的情况下随时启动或停运点火器，尽管此时自动程序控制系统并不要求点火器投入运行。如果点火器人工选择保持系统投入运行且点火器在工作时，该系统将阻止执行自动程序控制系统发出的停运点火器的指令.8。8点火器的工作状态应显示给运行人员,它们应包括但不限于： a。点火器已准备启动; b.点火器处于人工选择保持状态； c。点火器组点火成功； d.点火器组停运成功； e.点火器组跳闸； f。点火器组正在清扫(只适用于油点火器）； g.点火器

19、组停运失败或未清扫就停运。9。一次风控制9。1在通常情况下，磨煤机单元的一次风流量调节挡板是由燃烧调节系统进行调节的，燃烧器控制系统只提供此挡板的开、关指令。9。2建立磨煤机单元一次风流量的前提条件应包括： a.炉膛点火前提条件已满足； b。已有一台一次风机和预热器投入运行; c.冷风挡板已打开且热风挡板关闭； d.两个点火器组都已经启动; e。磨煤机密封风压差大于最小值。9.3在下列情况下一次风流量应中断： a。锅炉跳闸; b.火焰探测器不工作； c.任一点火器组不工作; d。一次风流量小于最小值； e.磨煤机单元跳闸。9.4最小一次风流量值是由具体工程项目的特定的制粉系统决定的，系统要求在

20、燃烧器管线和磨煤机喉口处要有足够的速度。为防止着火或爆炸，建议当一次风流量低于最小值的90%时，经20秒延时后跳闸，当一次风量低于最小值的85%时，应立即跳闸.9。5一次风的冷、热风调节挡板是由燃烧调节系统控制的,用以保持磨煤机出口一次风粉混合物的温度。燃烧器控制系统提供冷、热风挡板的开启和关闭指令。当给煤机停运时，应关闭热风挡板，打开冷风挡板。9.6显示给运行人员的一次风量控制状态信号应包括: a。一次风流量已建立; b。一次风流量已中断； c。一次风机已跳闸; d.一次风流量过低； e.热风挡板关闭和冷风挡板打开； f。磨煤机温度调节已投自动。10。二次风控制10.1二次风流量一般是由燃烧

21、调节系统进行调节的.燃烧器控制系统应向燃烧调节系统提供输出信号,以建立炉膛吹扫和磨煤机启动或停运时所需的空气量。在低负荷运行时，燃烧器控制系统除满足运行层燃烧器所需的二次风量外，还应使锅炉所需的总空气量不低于低负荷时的推荐值.在主燃料跳闸时，燃烧器控制系统还应避免与二次风流量的正常模拟控制信号发生矛盾。10。2显示给运行人员的二次风流量控制状态信号应包括:a.二次风流量控制已投自动；b.二次风流量处于点火值；c。二次风流量为停用层燃烧器的冷却值。11。燃烧器煤粉管道上的快速关闭阀控制11.1每个磨煤机单元内的燃烧器被分为两个燃烧器被分为两个燃烧器组，每台燃烧器配有一个快速关闭阀。同一磨煤机单元

22、内的所有快速关闭阀一般是同时开启和关闭的，但每个燃烧器组内的快速关闭阀都应以燃烧器组为单位独立地进行监控和跳闸。当点火前提条件重新建立时，应允许已跳闸的燃烧器组的快速关闭阀重新开启。11.2在下列情况下应关闭燃烧器组内的快速关闭阀： a。锅炉跳闸; b。一次风中断或被要求中断； c。燃烧器组跳闸； d磨煤机单元紧急停用。11。3快速关闭阀的状态应显示给运行人员，应包括但不限于: a。燃烧器组快速关闭阀开启； b.燃烧器组快速关闭阀关闭; c.燃烧器组跳闸。快速关闭阀跳闸流程图见图311.4应提供关断单个快速关闭阀的手段。12磨煤机控制12。1当磨煤机出口快速关闭阀打开,磨煤机润滑油泵运行，且润

23、滑油压大于最小值时，可启动磨煤机。如果锅炉跳闸、磨煤机单元紧急停用、一次风中断或被要求中断，则磨煤机运行。当所有快速关闭阀关闭、润滑油泵停运、润滑油压小于最小值超过30秒时，磨煤机应跳闸.11.2磨煤机的工作状态应显示给运行人员，它包括: a。磨煤机正在运行； b。磨煤机已运行； c.磨煤机已跳闸； d.磨煤机润滑油泵正在运行； e.磨煤机润滑油压力过低； f.磨煤机密封风压差过低。磨煤机跳闸流程图见图3.13。给煤机控制13。1给煤机的启动条件为: a.给煤机得分进、出口门打开; b。磨煤机单元内所有快速关闭阀都已打开； c.炉膛点火前提条件都已满足； d。煤已从给煤机进口流入且给煤机出口未

24、被堵塞。13.2发生下列情况时给煤机应停运: a.锅炉跳闸； b。磨煤机停运或命令其停运。13。3发生下列情况时给煤机应跳闸: a。给煤机出口门开启，但给煤机出口被堵塞; b。任一燃烧器组跳闸或燃烧器组中有两个及两个以上快速关闭阀关闭：c.一次风流量低于最小值达20秒；d.给煤机进口门开启，但在给煤机进口检测不到煤的时间长达2秒；e.给煤机皮带上检测不到煤的时间长达20秒，且点火器不工作。13.4给煤机的控制状态应显示给运行人员,应包括：a。给煤机正在运行；b.给煤机已停运;c。给煤机已跳闸;d.给煤机进口门未打开；e.给煤机出口门未打开；f.给煤机进口处检测不到煤.给煤机跳闸流程图见图3.1

25、4.火焰监视14。1当火焰熄灭时，燃烧器控制系统将切断燃料供应设备，从而减少炉膛产生危险工况的可能性。燃烧器控制系统还应降低误跳闸动作的次数。14。2每台燃烧器都配有级点火器和火焰探测器，不同燃料的火焰特性各不相同，应根据煤粉火焰，油火焰和气体火焰的具体情况，分别选配相应的火焰检测器。火焰检测器要能够可靠地检测出该燃烧器上的分煤粉火焰和油火焰（或气体火焰）。同时，它还必须能够区分出是本燃烧器上的火焰还是其他燃烧器的火焰。14。3燃烧器控制系统应将一个磨煤机单元内的燃烧器的分成两个燃烧器组，当检测到任意一个燃烧器组中只有一台燃烧器无火焰时不应产生跳闸动作，与此同时应通过另一个燃烧器组的继续运行，对磨煤机进行清扫