炉膛安全监控系统(FSSS)

炉膛安全监控系统(FSSS）

(FurnaceSafeguardSupervisorySystem)§8.1概述

§8.2炉膛爆炸的原因及其防止§8.3炉膛安全监控系统的组成§8.4火焰检测器§8.5典型炉膛安全监控系统§8.6FSSS的燃烧器控制系统§8.7FSSS的燃烧安全系统§8.1概述（1）炉膛安全监控系统的地位和作用

大容量锅炉需要控制的燃烧设备数量比较多，有点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助风(二次风)挡板、燃料风(周界风)挡板等，不仅类型复杂，而且它们的操作过程也复杂，必须采用自动顺序控制

炉膛安全监控系统(FSSS)，也称燃烧器管理系统(BMS)炉膛安全监控系统（FSSS）与协调控制系统(CCS)一起被视为现代大型火力发电机组锅炉控制系统的两大支柱。§8.1概述（2）炉膛安全监控系统的作用

燃烧器控制系统燃料安全系统§8.2炉膛爆炸的原因及其防止（1）炉膛爆炸的原因和种类内爆：锅炉突然灭火。外爆：锅炉灭火后爆燃。爆燃的三要素：可燃物和助燃物。可燃物和助燃物达到一定的比例。点火源。§8.2炉膛爆炸的原因及其防止（2）炉膛爆炸的防止进入炉膛的燃料尽量燃烬不让满足爆燃的三要素。不侥幸，严禁采用爆燃恢复着火方式。严格按照操作规程操作。§8.3炉膛安全监控系统的组成（1）系统的基本组成：控制台逻辑控制系统驱动装置检测敏感元件§8.3炉膛安全监控系统的组成（2）控制台CRT与键盘就地控制盘系统模拟盘§8.3炉膛安全监控系统的组成（3）逻辑控制系统的类型继电器式逻辑组件式微计算机式可编程控制器（PLC）式§8.3炉膛安全监控系统的组成（4）驱动装置执行机构（驱动机构）马达启动器油枪伸缩机构§8.3炉膛安全监控系统的组成（5）敏感元件压力开关温度开关流量开关火焰监测器限位开关§8.3炉膛安全监控系统的组成（6）炉膛安全监控系统的功能炉膛点火前的清扫油点火控制煤粉燃烧器投入控制连续运行的监视紧急停炉（主燃料跳闸MFT）磨煤机组、燃烧器、点火器停运燃烧后的吹扫§8.3炉膛安全监控系统的组成（7）典型炉膛安全监控系统的功能结构示意图：§8.3炉膛安全监控系统的组成（8）炉膛安全监控系统的逻辑和功能结构上位逻辑（三选二)层逻辑(某层设备)公共逻辑（监控、MFT、FCB、RB、炉膛吹扫等）下位逻辑（某单台设备）分层逻辑结构，控制操作灵活、可靠性高、在线性好。§8.4火焰检测器（1）火焰检测原理

利用火焰的闪烁频率和光强度来判别火焰的有无及强弱。

§8.4火焰检测器（2）火焰检测器的种类紫外线火焰检测器（燃气炉适用）可见光火焰检测器红外线火焰检测器（较多采用）§8.4火焰检测器（3）火焰检测器原理火焰检测器原理性框图→§8.5典型炉膛安全监控系统（1）主要应用产品:美国CE公司的FSSS美国Forney公司的BMS日本三菱公司的燃烧器自动控制系统（DABS）Bailey公司的BMS国内研制开发产品§8.5典型炉膛安全监控系统（2）关注内容：硬件软件逻辑功能§8.6FSSS的燃烧器控制系统（1）锅炉点火的基本方式高能点火装置→轻油燃烧器→煤粉燃烧器高能点火装置→轻油燃烧器→煤粉燃烧器（或重油燃烧器）高能点火装置→轻油燃烧器→重油燃烧器→煤粉燃烧器§8.6FSSS的燃烧器控制系统（2）油燃烧器的基本功能提供锅炉启动到机组带20%～30%额定负荷的全过程必需的燃料。故障或低负荷时稳定燃烧。点燃煤粉燃烧器。§8.6FSSS的燃烧器控制系统（3）主要逻辑：轻油点火器及其控制磨煤机和给煤机的启动煤粉燃烧器点/熄火控制风门挡板控制§8.6FSSS的燃烧器控制系统（4）煤粉燃烧器自动点/熄火控制FSSS的基本功能之一。逻辑顺序控制系统，接受运行人员的点/熄火指令。应严格按照安全规程操作：点火前的各项检查工作和准备工作认真进行炉膛吹扫吹扫时依次启动空气预热器、引风机、送风机密切注视点火过程的异常情况并及时作出正确处理§8.6FSSS的燃烧器控制系统（5）风门挡板控制点火过程通过风门控制二次风量和三次风量（手动控制）。炉膛清扫时，二次风挡板开启，开度由炉膛负压控制，燃料风挡板关闭。MFT紧急停炉时，所有风门挡板均关闭。RS触发器（寄存器）§8.7FSSS的燃烧安全系统（1）炉膛吹扫锅炉点火前、点火失败以及MFT动作后，都必须进行炉膛吹扫，以清除炉膛内积聚的燃料／空气混合物，这是防止炉膛爆燃的最有效的方法之一。锅炉炉膛吹扫条件炉膛吹扫的原理性框图炉膛吹扫逻辑图§8.7FSSS的燃烧安全系统（2）锅炉炉膛吹扫条件§8.7FSSS的燃烧安全系统（3）某电厂600MW机组炉膛吹扫条件如下：

(1)MFT继电器跳闸。(2)OFT继电器跳闸。(3)所有单个油阀全关。(4)所有磨煤机停运。(5)所有给煤机停运。(6)所有磨煤机出口门关闭。(7)一次风机全停。(8)空气预热器运行。(9)任一引风机运行。(10)任一送风机运行。(11)无MFT跳闸条件存在。(12)全炉膛无火焰。(13)炉膛风量>30％。(14)炉膛风量<40％。(15)所有二次风挡板及三次风挡板打开。(16)给水流量正常。(17)油泄漏试验成功。§8.7FSSS的燃烧安全系统（4）炉膛吹扫的原理性框图：§8.7FSSS的燃烧安全系统（5）炉膛吹扫逻辑图：§8.7FSSS的燃烧安全系统（6）油系统泄露检查方法：

1、关闭炉前的油电磁阀。

2、打开快关阀。

3、关闭快关阀，经过一段时间（10s），若油枪入口压力大于规定值或快关阀前后压差△p小于一定值，即为合格。

§8.7FSSS的燃烧安全系统（7）全炉膛火焰检测层火焰检测：四角、“二有三无”（火焰）全炉膛灭火检测：投票（3/4）“二有三无”正常停炉不出现“全炉膛灭火”信号全炉膛火焰检测的主要作用：监视燃烧、联锁保护§8.7FSSS的燃烧安全系统（8）主燃料跳闸(MFT)

MFT保护逻辑由跳闸条件、保护信号、跳闸继电器及首出记忆等组成。主燃料跳闸条件MFT逻辑图MFT首出原因记忆§8.7FSSS的燃烧安全系统（9）主燃料跳闸条件§8.7FSSS的燃烧安全系统（9）MFT逻辑图（一）§8.7FSSS的燃烧安全系统（10）MFT逻辑图

（二）分析：MFT置位到复位过程以及首出原因记忆§8.7FSSS的燃烧安全系统（11）炉膛灭火保护

炉膛灭火保护的实质：连续进行全炉膛火焰状况的监视，在锅炉出现灭火时，及时通过保护逻辑回路的动作切断进入炉膛的全部燃料，并进行必要的炉膛吹扫，确保炉膛安全。炉膛灭火保护逻辑一般包括：启动前和停炉后的炉膛吹扫联锁；全炉膛火焰监视；主燃料跳闸（MFT）联锁。§8.7FSSS的燃烧安全系统（12）事故状态下燃烧器的投切控制