某电厂炉膛安全监控系统调试中遇到的问题及其解决方法

1、某电厂#1机组炉膛安全监控系统调试中遇到的问题及其解决方法1  概述某火力电厂#1机组的炉膛安全监控系统是以瑞士ABB公司提供的分散控制系统PROCONTROL-P为中心的程序控制系统。其功能可分为两大部分：炉膛安全保护系统(FURNACE SAFEGUARD SUPERVISORY SYSTEM，即FSSS)和燃烧器管理控制系统(BURNER MANAGEMENT SYSTEM，即BMS)。FSSS的功能是：在锅炉运行的各个阶段启停过程中预防在炉膛和其它任何部位形成可燃物质的积留，并监视锅炉、汽机及发电机的运行状况，在发生对设备及人身有危险情况时产生主燃料跳闸(MFT)，防止炉膛爆

2、燃，保护锅炉的安全运行；BMS的功能是：对燃烧器进行连续的监测和程序控制，同时提供状态信号到协调控制系统厂级计算机和报警系统。2  炉膛安全监控系统调试过程中遇到的问题及其处理在#1机组BMS和FSSS的调试过程中，遇到了许多与实际运行需要不一致、相抵触甚至影响系统安全运行的设计问题。在既满足控制要求，又保证设备安全的前提下，我们做了许多必要的程序修改，使控制系统与现场设备很好的结合起来，达到了预定的控制要求并满足机组安全、经济运行的要求。2.1 FSSS调试中遇到的问题及其处理2.1.1 增加MFT首出记忆的程序MFT的跳闸条件有20多条，由于原设计中没有首出逻辑，当发生MFT时，

3、要查出产生MFT的真正原因很困难。为此，我们设计了MFT首出逻辑，在发生MFT的时候，能够及时、正确地找出导致MFT的真正原因，为分析跳闸原因提供了有力的证据。2.1.2 全炉膛灭火程序的修改原全炉膛灭火逻辑见图1。存在的问题：炉膛吹扫后，点第一只油枪，若火焰稍有波动，则发生MFT，吹扫8分钟；在吹管过程中发现，蒸汽流量很容易达到220t/h，而此时高温探针所提供的炉膛温度远未达到1200，因此造成了数次MFT。“&”是与门，“”是或门，“ESV”是延时接通模块        图1  原全炉膛灭火逻辑其设计

4、思想是：低负荷时，监视油火检或给粉机运行信号；高负荷时，不仅要有油火检或给粉机运行信号而且要炉膛温度达到一定值。为避免点第一只油枪时，稍有波动即发生MFT，油火检延时3秒钟；在高负荷的情况下，加上给粉机运行信号，并且蒸汽流量改为440t/h，高温探针温度限值改为800，4取2改为4取3。通过以上修改，提高了机组运行的稳定性和可靠性。修改后的全炉膛灭火逻辑见图2。       “ASV”是断开延时模块     图2  修改后的全炉膛灭火逻辑2.1.3 只燃油时，若雾化蒸汽压力低或主油阀后

5、压力低则立即发生MFT。#1机组启动时，依靠辅助锅炉提供高温高压的蒸汽，其温度和压力都不算很高，易发生波动，并因此在启动锅炉时经常发生MFT。根据实际需要，只燃油时，若雾化蒸汽压力低或主油阀后压力低，延时5秒MFT，这样在保证安全的情况下，可避免因为雾化蒸汽压力稍有波动就发生MFT。2.1.4 油枪二次风挡板组态的修改原设计中，MFT复位后关所有油枪二次风挡板。而MFT复位后，炉膛的通风量基本上全靠油枪二次风挡板维持，若所有油枪二次风挡板关，则导致风量小于总风量的25%，引起MFT。所以，去掉MFT复位后关所有油枪二次风挡板这一条，以保持炉膛有一定的通风量。2.2 BMS调试中遇到的问题及处理

6、2.2.1 提高炉膛吹扫的可靠性MFT动作后，要进行8分钟的炉膛吹扫。在调试过程中发现经常出现反复吹扫或不允许吹扫的情况，原因是全炉膛灭火这个条件在作怪。原炉膛吹扫条件中灭火信号的设计是依靠就地油火检OFF信号和就地煤火检OFF信号来判断全炉膛灭火。其一：由于设备问题，偶尔会出现油火检或煤火检继电器误动作送回假信号的情况；其二：发生MFT后，油枪本身不再吹扫，而油枪管子很长，残油一滴一滴滴到炉膛里，常会闪火光达半个小时，使油火检继电器也随着动，导致反复吹扫，影响机组快速启动。为此，我们修改了灭火信号：油无火为油火检OFF或油阀全关；煤无火为煤火检OFF或所有给粉机NO ON，修改后的炉膛吹扫逻

7、辑见图3。实践证明：这一修改提高了炉膛吹扫的可靠性。       图3 修改后的炉膛吹扫逻辑2.2.2 火检冷却风机组态的修改#1机组配备两台火检冷却风机，一台交流，一台直流，正常情况下一台风机运行即能满足要求。通常以交流风机作为运行风机，直流风机作为备用风机。设计思想为：无论哪一台风机运行，若出现故障或火检冷却风压低，则联动备用风机。原组态设计中，运行风机启动且风压低持续5秒即联动备用风机。但根据原设计，风机启动5秒后其出口挡板才打开，而就地风压测量装置只有在风门打开才起作用。这样就造成风机启动5秒后，风门打开同时联动备用风机。这样

8、的运行状况显然是不对的。现改为风机启动且风压低持续8秒联动备用风机。2.2.3 锅炉点火遇到的问题及其解决方法本机组的点火方式为二级点火：由高能点火器点燃雾化过的轻油，由轻油点燃煤粉。#1机组的首次点火以及后来试运过程中的点火出现了很多问题，其中除了现场环境恶劣、设备不可靠造成的问题，还有一些程序方面的问题。(1)试点火中出现的问题及其处理：试点火时，由于现场设备和点火逻辑都存在问题，失败了。经试验发现点火失败原因为：油阀不开；打火时间太短，只有23秒。通过观察点火时的顺序控制步序并仔细研究组态，发现：没有设计油阀开延时时间，因此将原油枪跳闸逻辑加2秒延时；为延长打火时间，修改点火变压器的打火

9、逻辑，用带保持的ASS1驱动模块代替不带保持的ASE1模块。通过以上修改，以及对就地设备的调试，成功点着了火。(2)在后来的调试过程中，又发现油枪功能组存在以下问题：存在“偷看”问题，当点着的油枪足够多时，未点着的油枪因为看到邻近油枪的火焰而禁止投入；常出现油枪二次风挡板开关反馈不可靠而影响油枪启动的情况；常出现因火检稍微闪动即跳油枪的情况；由于油枪火检不好或二次风挡板开不到位，而使油阀反复开关、点火枪反复打火。针对这些情况，对组态又做了进一步修改：油火检并油阀关认为一只油枪无火，解决油枪“偷看”问题，见图4；油枪二次风开反馈CS OPEN用NOT CLOSE 信号代替，可实现若只要挡板在开的

10、状态下，即使开反馈没回来，也不影响点火，同时检修人员可以去现场处理；火检信号延时3秒；油枪激活信号取油阀开信号，只要由于设备问题使油阀关，则跳油枪功能组，执行吹扫程序，解决油阀反复开关、点火枪反复打火问题。实践验证，通过以上修改，点火程控在可靠性和适应性上有了很大提高。       图4  解决油枪“偷看”问题2.2.4 煤粉燃烧器在程序上的修改根据原来的设计，当蒸汽流量270t/h时，才允许投粉，并且当蒸汽流量270t/h时跳给粉机；在给粉机的跳闸条件中，若粉仓粉位较低时，跳给粉机。这种设计在逻辑上是合理的，但是在实际操作

11、中，限制了机组运行的灵活性。根据运行人员的要求，去掉了这两条设计。在锅炉启动过程中，运行人员可以根据机组实际参数来决定是否投粉，不必受蒸汽流量的限制。当粉仓粉位较低时，运行人员也可立即启动制粉系统，以避免跳掉所有粉嘴。这样修改无疑提高了给粉机运行的灵活性，相应也提高了机组的稳定性和适应性。此外，18台给粉机有60来个助燃风挡板，根据原组态设计，给粉机启动2分钟内，其所有助燃风挡板要全部打开，否则跳给粉机。为了提高给粉机的适应性和可靠性，我们用NOT CLOSED信号代替给粉机CS OPEN信号，这样修改以后，当助燃风挡板已打开，但由于反馈开关不好时，不至于跳给粉机，检修人员可以同时处理。2.2

12、.5 制粉系统组控程序修改由于一套制粉系统牵扯到的设备多达十几台，要想顺利地实现这个重要而庞大的组控，就要求所牵扯到的每一样设备操作灵活可靠。此外，在组控的程序上也存在一些问题。我们做A侧制粉系统组控试验时发现：功能组指令总保持停指令COM OFF，而无法打到启动指令COM ON。原因是存在给煤机。           图5  磨组顺控程序修改跳闸指令：(1)热烟挡板未打开；(2)磨煤机主马达未启动。其设计思想应该是：当制粉系统已经启动后，若有给煤机跳闸指令，则跳整个制粉系统。而未起制粉系统时，热烟挡板应当关，主马达应当停。根据这个设计思想，我们