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1、长沙电力职业技术学院2010届毕业设计（论文）课题名称：FSSS系统功能分析专 业：热工检测及控制技术学 生 姓 名： * * * 学 号： * * *班 级： 热控1004班指 导 教 师： * * *2012年11月长沙电力职业技术学院毕业设计（论文）课题任务书（2012 - 2013 学年）系部名称：动力工程系课题名称FSSS系统功能分析学生姓名* * *专业热工检测及控制技术学号* * *指导教师* * *任务书下达时间2012年7月课题概述：（包括设计或论文的课题，设计型课题的原始资料及主要参数要求或论文型课题的论点、论据、逻辑性要求等）课题内容1. FSSS系统硬件组成与要求；2F
2、SSS系统点火逻辑控制；3FSSS系统火焰检测方法；4. FSSS系统保护逻辑控制；5. FSSS系统发展趋势。课题任务要求1查找相关资料，熟悉设计内容；2了解FSSS系统设备与技术的现状；3分析FSSS火焰检测方法及适用情况；4FSSS系统中逻辑控制功能的实现方法。要求阅读或检索的参考资料及文献：（包括指定给学生阅读的外文资料）1 梅晓榕.自动控制原理. 北京：科学出版社，20062 陶永华，尹怡欣，葛芦生新型PID控制及其应用北京：机械工业出版社19983 文群英. 热工自动控制系统. 北京：中国电力出版社,20064 程慰萍. 热工自动控制设备. 北京：中国电力出版社，20075 陈诗滔
3、. 工业过程仪表与控制M. 北京:中国轻工业出版社,1998.6 谢碧蓉. 热工过程自动控制技术，北京：中国电力出版社，20077 华东六省一市电机工程(电力)学会. 600MW火力发电机组培训教材(第二版):热工自动化.北京：中国电力出版社，2006 8 张本贤，火力发电新技术新设备培训教材. 北京：中国水利水电出版社，2008设计（论文）成果要求：（包括设计或论文正文的字数和质量等要求等）1. 文献综述；2. 开题报告，熟悉设计内容；3. 毕业论文（1万字左右）；4. 电子文档。进度及要求起止日期要求完成的内容及质量第1周第2周第3周第4、5周第6周第7周第8周第9周收集资料，理清设计思路
4、阅读文献，做好开题报告FSSS系统硬件组成及要求FSSS系统组态分析火焰检测方法及逻辑处理方法撰写毕业（设计）论文论文答辩的准备及毕业设计答辩毕业设计资料的整理及归档审核（系主任）批准（教务处）长沙电力职业技术学院毕业设计（论文）评阅表指导教师意见指导教师签名： 年 月 日评阅教师意见评阅教师签名： 年 月 日答辩成绩答辩组长签名： 年 月 日总评成绩指导教师签名： 年 月 日前 言电力工业迅速发展，进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。大容量、高参数机组安全运行的重要性日益提高，先进的机组保护系统和装置得到了广泛采用。锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）是大型火力发电机组锅炉必须具备的
5、一种监控系统，它在锅炉正常工作和启停等各种工况下，连续地密切监视燃烧系统的大量参数和状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出运作指令，通过各种连锁装置使燃烧设备中的有关部件（如磨煤机、点火器、燃烧器等）严格按照既定的合理程序完成必要的操作，或对异常工况和未遂性事故做出快速性反应和处理。防止炉膛的任何部位积聚燃料与空气的混合物使锅炉发生爆炸而损坏设备，以保证操作人员和燃烧系统的安全。炉膛安全监控系统 (FurnaceSafeguardSupervisorySystem，FSSS)，也称作燃烧器管理系统 (Burner Management System，BMS)。它包括燃烧器控制系统及燃料安全
6、系统，它是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系统，其主要功能是实现炉膛安全监控，是为了确保运行人员和燃烧系统的安全面而设计的。在锅炉的各种运行方式下，FSSS能连续、密切地监视燃烧系统的大量参数和状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出动作指令，使燃烧系统中的设备按照既定的程序完成动作，以保证锅炉燃烧系统的安全。FSSS实际上是把燃烧系统的安全运行规程用一个逻辑控制系统来实现。它不仅能完成各种操作和保护动作，还能避免运行人员在手动操作时的误操作，并能及时执行手动操作来不及的快速动作，如紧急切断和跳闸等。这些措施用来保护锅炉炉膛安全和稳定锅炉炉内工况，避免发生爆炸事故，防止不安全的燃料空气
7、混合物在炉膛内的扩大，并在需要防止锅炉承压部件过热时使燃料系统跳闸。FSSS是监控系统，是安全装置，是安全联锁功能级别中的最高等级。目 录摘 要1第1章 FSSS组成与设备21.1 FSSS概述21.2 FSSS系统组成21.3 FSSS相关设备4第2章 炉膛爆燃分析和防止措施62.1内爆和外爆62.2炉膛爆燃的主要原因分析72.3炉膛的防爆措施7第3章 FSSS的主要功能93.1 炉膛吹扫103.2 主燃料跳闸123.3 油泄漏试验203.4 油燃料跳闸213.5 风机控制223.6 油组、煤组点火允许243.7 紧急减负荷控制25第4章 FSSS的功能逻辑图284.1 FSSS的设计组成图
8、294.2 FSSS的功能逻辑图30总 结42致 谢44摘 要电力工业迅速发展，进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。大容量、高参数机组安全运行的重要性日益提高，先进的机组保护系统和装置得到了广泛采用。锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）是大型火力发电机组锅炉必须具备的一种监控系统，它在锅炉正常工作和启停等各种工况下，连续地密切监视燃烧系统的大量参数和状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出运作指令，通过各种连锁装置使燃烧设备中的有关部件（如磨煤机、点火器、燃烧器等）严格按照既定的合理程序完成必要的操作，或对异常工况和未遂性事故做出快速性反应和处理。防止炉膛的任何部位积聚燃料与空气的混
9、合物使锅炉发生爆炸而损坏设备，以保证操作人员和燃烧系统的安全。根据FSSS的锅炉保护功能和燃烧器的控制功能，又常将FSSS分为两大部分即锅炉炉膛安全系统（FSS）和燃烧器控制系统（BCS）。关键词：FSSS控制系统；逻辑控制；MFT；功能；爆燃第1章 FSSS组成与设备1.1 FSSS概述炉膛安全监控系统 (FurnaceSafeguardSupervisorySystem，FSSS)，也称作燃烧器管理系统 (Burner Management System，BMS)。它包括燃烧器控制系统及燃料安全系统，它是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系统，其主要功能是实现炉膛安全监控，是为了确保运
10、行人员和燃烧系统的安全面而设计的。在锅炉的各种运行方式下，FSSS能连续、密切地监视燃烧系统的大量参数和状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出动作指令，使燃烧系统中的设备按照既定的程序完成动作，以保证锅炉燃烧系统的安全。FSSS实际上是把燃烧系统的安全运行规程用一个逻辑控制系统来实现。它不仅能完成各种操作和保护动作，还能避免运行人员在手动操作时的误操作，并能及时执行手动操作来不及的快速动作，如紧急切断和跳闸等。这些措施用来保护锅炉炉膛安全和稳定锅炉炉内工况，避免发生爆炸事故，防止不安全的燃料空气混合物在炉膛内的扩大，并在需要防止锅炉承压部件过热时使燃料系统跳闸。FSSS是监控系统，是安全装
11、置，是安全联锁功能级别中的最高等级。1.2 FSSS系统组成成炉膛安全监控系统是逻辑控制系统，它将锅炉燃料系统的控制与安全保护融为一体，既向运行人员提供全部燃料系统的操作手段和管理方式，又可以在锅炉运行的各个阶段进行连续的监视、报警、主辅设备的安全运行及跳闸保护。 炉膛安全监控系统主要由操作显示盘、逻辑控制柜、检测元件、驱动机构、被控对象等组成，如图1-1所示。图 1-1 系统结构1.2.1 操作显示 操作显示设备是运行人员与逻辑控制部分之间进行人、机对话的联络工具，运行人员的操作指令是通过操作盘上的发令元件或键盘送到逻辑控制部分，然后运行状态及参数、被控对象动作完成状态等又返回显示盘或CRT
12、。 操作的方式有仪表盘操作和CRT操作方式，CRT操作方式是通过操作站的CRT进行。用于操作的有键盘、鼠标或球标、触摸式屏幕等。操作信号通过输入接口送到逻辑控制部分。 显示的方式有仪表面板显示和操作站、工程师站显示方式，CRT显示包括趋势显示、报警显示、过程显示、系统显示、记录显示等。1.2.2 输入、输出接口 输入接口是用来完成输人信号的电平转换。输出接口是用来完成控制信号的功率转换。输人、输出接口不但能完成信号的转换，而且能对信号进行隔离，起到抗干扰的作用。1.2.3 检测元件 检测元件是用来将不同的物理量信号转换成电信号（检测信号）。在FSSS里检测元件是监测炉内燃烧情况，燃烧空气系统状
13、态等。FSSS里用到的检测元件主要有压力开关、温度开关、流量开关、行程开关和火焰检测器等。FSSS用到的压力开关信号主要有炉膛压力高、低，冷却风压力低、油箱压力低、吹扫蒸汽压力、一次风压力等。温度开关信号主要有油箱油温，一次风温等。流量开关信号主要有炉膛空气燃料流量，二次风流量等。行程开关信号是阀门开、关；油枪进到位、没进到位等。火焰检测器监测炉膛的油、煤火焰。 检测元件通常与一些反馈装置如运行人员控制盘的指示灯、报警屏上的光字牌指示相连接，若检测信号达到报警点的设定值时，提醒运行人员将发生事故的状况。如果运行人员未能及时进行操作，纠正事故倾向，则检测信号达到跳闸点设定值时，超限信号送入FSS
14、S使机组自动跳闸或通过逻辑控制产生其他适当的作用。1.2.4 驱动装置 FSSS里的驱动装置用于控制和隔离进入炉膛的燃料和空气，驱动装置包括阀门电动装置和转动机械驱动装置。燃烧系统的驱动装置有阀门驱动器，挡板驱动器如驱动油箱跳闸阀、风门等；电动机启动器如启动磨煤机、给煤机、风机等。控制信号或运行人员的操作作为驱动装置的指令，驱动装置的输出控制被控对象。1.3 FSSS相关设备主要介绍供风系统、煤燃烧器、制粉系统；燃油系统和高能点火器；以及火焰检测系统等内容。它们是理解FSSS的作用和原理的基础。1.3.1 煤粉燃烧系统按照美国国家安全防火协会的说法，煤粉燃烧系统由下述子系统组成：供风、给煤机、
15、磨煤机、主燃烧器、点火器、炉膛、燃烧后生成物的排出装置等。每个部分都应有合适的尺寸并互相连接起来以满足功能要求，并且不妨碍燃烧过程的连续进行。燃烧控制系统要提供安全启动、运行和停止燃烧过程的手段。包括要有合适的接口、各种良好的装配结构以便观察、参数的测量和对燃烧过程进行控制。1.3.2 燃油系统燃油系统是指锅炉的油燃烧系统，由于油燃料是用于启动、燃、点燃主燃料以及低负荷助燃和稳定燃烧的，因此认识和理解燃油系统是十分必要的。燃油系统采用高能点火器，进行燃油至煤粉的二级点火。若设计的燃油为重油，因为燃重油在常温下粘度较大，为了便于输送和雾化，一般采用辅助蒸汽对燃重油进行加热；若设计的燃油为轻油，由
16、于轻油在常温下粘度不大，因此对燃轻油在常温下不需加热。燃油经加热器、跳闸阀（快关阀）、压力调节阀、燃油阀至燃油枪。燃油母管跳闸阀在机组运行时是常开的，使炉前油管路处于热备用状态。当发生MFT时，跳闸阀则自动关闭。压力调节阀的位置是根据燃母管压力和锅炉的需要确定的。1.3.3 点火系统目前锅炉起动时，大多采用点火系统使燃油着火；停炉时为了使可燃混合物燃尽，也要起动点火器；在锅炉负荷过低或煤种变化等引起燃烧不稳定时，也应利用点火系统维持燃烧稳定。1.3.4 火焰检测系统 火焰检测系统是FSSS的基础设备，它的作用是对炉膛火焰和各燃烧器火焰进行检测，输出送FSSS的逻辑控制系统，其工作好坏对整个FS
17、SS系统能否正常工作是至关重要的。 在600MW锅炉上配套的火焰检测器，多采用复合式检测器，即在一个检测器中装有两种不同的传感器，适用于多种燃料场合。1.3.5 火焰检测器炉膛安全监控系统(FSSS)是防止因易燃物积聚和误操作而造成锅炉事故，保证锅炉安全运行的重要措施，火焰检测装置是FSSS的关键设备，FSSS能否投运成功，在很大程度上取决于火焰检测装置动作的正确与可靠。火焰检测装置一般由探头、信号电缆、运算放大处理器组成。目前，国内火电厂火焰检测装置的应用有常规火焰检测装置和图像火焰检测装置。第2章 炉膛爆燃分析和防止措施2.1内爆和外爆锅炉爆燃，是指在锅炉的炉膛、烟道或煤粉管道中积存的可燃
18、混合物瞬间被点燃，使烟气侧压力急剧升高，造成炉膛尾部烟道和煤粉管道结构严重破坏的现象，这也称外爆。内爆是指由于炉膛内燃料燃烧不稳或熄火使烟气侧压力急骤降低，产生炉膛内外压差过大，造成锅炉结构损坏的现象。内爆保护系统包括复杂的、相互联系的系统之间的协调性，例如燃烧器管理系统、炉膛安全系统、单个控制连锁、燃烧控制系统和运行人员信息及显示系统。炉膛和烟道内爆保护系统的设计，是为了防止高压引风机超出炉膛和烟道的本身极限，致使炉膛和烟道压力太低，而导致结构体损坏。当压力太低时，大气压力气体将进入结构体，超过支撑部件的极限值。炉膛压力控制系统使得炉膛压力维持在略低于大气压力的近似定值。一般电厂采用超弛控制
19、作为正常控制的备用，用来防止炉膛压力太低，超弛控制操作引风机入口调节挡板驱动装置。这包括一个炉膛负压误差大控制器，它只有在炉膛负压误差大时才起作用，其给定值可通过操作员站进行调整，无论控制是在手动方式还是自动方式，它的输出均作用于引风机入口调节挡板。它利用三个炉膛压力传感器的可选输出信号，当炉膛负压大控制器在运行时，单元控制室运行人员可以看到报警指示。数字超弛控制可以防止风机挡板的不正确动作，避免炉膛压力的进一步恶化，它作用于引风机入口调节挡板驱动装置。除了输出信号连接到终端驱动装置外，超弛系统完全独立于正常的炉膛压力控制系统。2.2炉膛爆燃的主要原因分析2.2.1锅炉爆燃条件发生锅炉爆燃需同
20、时满足下列三个条件：(1)积存的燃料和空气混合物是爆炸性的，如燃 油、煤粉等。(2)炉膛或烟道内有燃料或助燃空气存在。(3)具有足够的点火能源。在锅炉运行时，应设法防止可燃混合物积存在炉膛、烟道及附属设备中。2.2.2锅炉爆燃的原因形成锅炉爆燃的主要原因有：(1)燃料在停炉时积存或停炉后泄漏入炉膛内，未经吹扫，进行点火。(2)重复不成功点火，未及时吹扫，造成大量爆炸性混合物积聚。(3)在多个燃烧器运行时，一个或几个燃烧器不良或失去火焰，从而堆积起可燃物。(4)运行中整个炉膛熄火，可燃混合积聚，随后再次点火或有点火源存在时，便其点燃。(5)燃烧的特殊问题，燃油的特殊问题。因为燃料和空气按一定的比
21、例混合才能形成爆炸性的可燃混合物。例如：在每立方米空气中含有0.05g煤粉时，就可形成爆炸性混合物， 油燃烧时热值高等。尤其要注意炉膛火焰温度监测系统的设备故障和信号传递显示故障，一个信号的误传送 很可能造成重大事故。2.3炉膛的防爆措施防止可燃物在炉膛内积存就可以防止炉膛的爆燃。对于不同工况，要采取不同的措施。2.3.1防止炉膛爆燃的原则性措施在燃烧器出口处应有足够的点火能量，并且能稳定地点燃主燃料。当有可燃混合物积存炉膛时，需立即停炉进行清扫，使可燃混合物冲淡并吹出去。当有个别燃烧器突然熄火时，应立即切断该燃烧器的燃料供应，防止和减少燃料的积存。未点燃燃料进入炉膛待燃的时间尽可能缩短。2.
22、3.2点火暖炉时的防爆措施点火器点火前，需对炉膛进行吹扫，一般要求换气量不少于炉膛容积4倍的空气量，流量不少于额定负荷风量的30%，以防止被吹起的燃料又积沉下来。要求锅炉的空气侧处于一稳定状态达5min，确保炉膛中所有副产物从烟气或空气通道中清扫出去。暖炉时，当燃料量低于10%额定燃料量时，风量不小于30%，即使燃料未点燃，也会被冲淡成为不可燃混合物。煤粉炉在点火初期投用煤粉时，要求在一定煤粉混合物浓度和流量情况下，使给煤量和风量由小逐渐增大。2.3.3火焰中断时的防爆措施若燃烧器的火焰熄灭，应立即切断燃料。否则燃料将积存在炉膛中，这段时间越长，进入的燃料就越多，可能形成严重的爆燃。任一燃烧器
23、火焰熄灭，都要立即切断燃烧器的燃料。若火焰中断则要求在允许延时时间内切断燃料。2.3.4 防止炉膛内爆的般方法在MFT后，通过函数发生器向炉膛压力控制系统发出前馈信号，使引风机在MFT后，先关小到某百分数 (例如25%)并保持一段时间，再恢复到控制炉膛压力在拙范围内。第3章 FSSS的主要功能FSSS的主要功能大致可归纳为以下五项。炉膛吹扫。锅炉点火前和停炉后必须对炉膛进行连续吹扫。吹扫开始和吹扫过程中必须满足一定的吹扫条件，以保证锅炉炉膛和烟道内不会积聚任何可燃物。吹扫时必须切断进入炉膛的所有燃料源，并最少有25%30%额定空气量的通风量，吹扫时间应不少于5min。在有油系统泄漏检验功能时，
24、计时是在油系统泄漏试验成功后开始的，以保证5min的炉膛吹扫是在不存在燃料泄漏的前提下进行的。在吹扫计时时期内，若吹扫条件中任一条件不满足，则认为吹扫失败，再次吹扫时需重新计时。油枪或油枪组程控。点火前吹扫完成后，炉膛具备了点火条件，则运行人员可在控制室内进行油枪或油枪组的程控点火或停运。炉膛火焰检测。炉膛火焰检测一般分为“火球”火焰检测和单个燃烧器（油枪或煤燃烧器）火焰检测两种。前者一般只检测火焰的强度，后者则同时检测火焰的强度和火焰的脉动频率。对于CE锅炉，火球监视只是用于全炉膛监视，即在满足一定条件下，如锅炉负荷大于20%时，可以认为炉膛内的燃烧已形成火球。判断各煤层是否着火可以是否观察
25、到火球为标准。在点火阶段仍以单个燃烧器为基础，并以火焰强度和脉动频率来综合判断。对于像B&W锅炉、前后墙对冲、前墙喷燃或W形火焰等能量互不支持型火焰的锅炉，则以单个燃烧器火焰检测为主，并以火焰强度和脉动频率来综合判断。磨煤机组程序启停和给煤机、磨煤机保护逻辑。锅炉满足投煤粉许可条件时，运行人员可在控制室内CRT键盘（或鼠标）上按预定程序手动启停磨煤机组各有关设备，或磨煤机组按预定程序成组自动启停。给煤机、磨煤机为锅炉的重要辅机，其自身设备的安全亦必须得到保护，因此设计有给煤机、磨煤机的启动、运行许可条件和保护逻辑。主燃料跳闸（master fuel trip，MFT）。主燃料跳闸是锅炉安全监控
26、系统的主要组成部分，它连续地监视预先确定的各种安全运行条件是否满足，一旦出现可能危及锅炉安全运行的危险情况，就快速切断进入炉膛的燃料，以避免发生设备损坏事故，或者限制事故的进一步扩大。当机组在运行中出现某些影响正常运行的特殊工况时，如RUN BACK（RB）工况，需要快速的将负荷降低，使锅炉从全负荷或高负荷运行迅速回到较低负荷运行。确切地讲，就是迅速跳停一定台数的磨煤机，只保留较少台数磨煤机继续运行，配合CCS的调节功能，快速地使锅炉稳定地转移到原定的返回目标负荷，这些目标负荷可能是25%、50%、60%或75%等。 3.1 炉膛吹扫锅炉停炉后，在闲置的炉膛里会积聚杂物。炉膛吹扫的目的是将炉膛
27、和烟道中可能积聚的可燃混合物清除掉，防止点火时引起炉膛爆燃。炉膛吹扫的方法是，在锅炉点火前要在炉膛内吹入足够的风量，把这些混合物带走，以防在点火时炉膛发生爆燃，这种防止炉膛爆燃的措施叫炉膛吹扫。锅炉点火前要进行炉膛吹扫，事故跳闸和正常停运后均须进行吹扫，吹扫时必须满足三个基本条件：（1）将所有进入炉膛的燃料切断；（2）炉膛内不存在火焰；（3）吹扫空气流量必须保证在5min内把炉膛内可能存在的可燃混合物清除掉，一般规定吹扫空气流量大于30额定风量。如图4.16所示为吹扫流程。运行人员手动启动引、送风机，二次风调节系统，通过调整辅助风挡板来调节炉膛风量。在锅炉停炉的时候，将辅助风挡板调节系统的设定
28、值切到吹扫设定值，从而保证吹扫风量为30。吹扫控制功能主要在吹扫以前对锅炉的有关设备进行安全性检查，条件认可以后，开始吹扫周期计时，保证吹扫时间不少于5min。在炉膛吹扫完成之前应阻止任何燃烧设备启动，使燃料进入炉膛。它分为点火前炉膛吹扫和MFT跳闸后炉膛吹扫。点火前炉膛吹扫是为锅炉点火做好准备，置换可能存在炉膛内的积聚可燃物，以免点火时产生不可控制的爆炸。MFT跳闸后炉膛吹扫是及时排除高温炉膛内可燃物的积聚。3.1.1 点火前炉膛吹扫锅炉在点火启动前必须进行吹扫，以稀释或吹尽炉内可能存在的可燃混合物，防止点火时爆燃。吹扫开始和吹扫过程中必须满足一定的吹扫条件，吹扫条件应根据锅炉容量和制粉系统
29、的形式来确定，符合锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定规定的锅炉炉膛吹扫条件。吹扫请求风量25%总风量，时间5min锅炉吹扫完成（锅炉跳闸复位）吹扫条件是否全部满足？吹扫允许条件满足吹扫正在进行吹扫完成等待建立吹扫条件YN图3-1 炉膛吹扫流程常见的点火前的炉膛吹吹扫条件如下：（1）无MFT；（2）FSSS电源正常；（3）至少一台送风机运行且风门挡板打开；（4）至少一台引风机运行且风门挡板打开；（5）一次风机均停；（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；（7）所有磨煤机一次风入口挡板关；（8）所有磨煤机出口阀关，给煤机出口阀关；（9）所有磨煤机停运，所有给煤机停运；（10）
30、空气流量大于25%MCR。（11）炉膛压力正常；（12）油泄露试验完成；（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；（15）电除尘器停当上述条件满足后，表明正有空气通过炉膛，实际上这时已经在吹扫，“吹扫准备”灯亮，按下“启动按钮”启动炉膛吹扫程序，“正在吹扫”灯亮，并进行5分钟的吹扫计时，期间吹扫条件始终满足，5分钟之后则“吹扫完成”灯亮，MFT信号被复位，锅炉可以点火启动。这期间如任一吹扫条件丢失，则“吹扫中断”灯亮，待吹扫条件重新建立后，重复上述吹扫过程。炉膛吹扫逻辑如图3-2所示：图3-2点火前的炉膛吹扫控制逻辑点火前炉膛吹扫的计时是由运行人员启动进行的，吹扫完
31、成信号还会送到MFT继电器硬跳闸回路，自动复位MFT继电器。吹扫完成之后，如30分钟内不点火，则会引发“再吹扫请求MFT”，请求再次吹扫。3.2 主燃料跳闸主燃料跳闸，简称MFT，它是燃烧器管理系统的主要功能。在锅炉运行的各个阶段，FSSS实时、连续地对机组的主要参数和运行状态进行监视，只要这些参数和状态有一个越出了安全运行的正常范围，系统就会发出MFT指令。MFT动作将快速切断所有进入炉膛的燃料，即切断所有的燃油和煤粉输入炉膛，实行紧急停炉，防止炉膛爆燃；并指出引起MFT的第一原因。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。保护逻辑是根据机组特点而设计的，可靠的保护系统
32、必须以可靠的信号为基础，保护系统中所用信号必须由专用检测元件及变送器送来，独立于其它保护系统；为了取得较高的可靠性，保护系统必须尽量选用转换环节少，结构简单而工作可靠的变送器；对重要信号，要采用多个检测信号优选后再输入保护系统。3.2.1 MFT设计依据目前生产炉膛安全监控系统的厂家，其逻辑系统的设计依据基本上是NFPA标准。 NFPA认为锅炉本体重大事故的发生总是以下三种原因之一：（1）锅内过程与炉内过程不匹配，或者称为煤水比例失调；（2）锅内过程内部不平衡，造成汽水流动不正常；（3）炉内过程内部不平衡，造成风、煤、烟比例不正常。这三种工况超过一定限度时，会使锅炉受热面损坏或炉膛爆燃，严重时
33、可能会使锅炉报废。三种原因的产生有锅炉内扰因素和外扰因素，有主观因素，也有客观因素。但所有因素中起决定作用的还是对锅炉缺乏必要的监控保护，这种情况可能是锅炉无安全监控装置，或安全监控系统设计不当，或安全监控系统失灵造成的。在前述三种故障刚发生是，避免对锅炉本体设备造成重大损失的最有效手段，就是快速切断进入炉膛的全部燃料。MFT逻辑控制系统的基本要求是：（1）监视锅炉启动过程和正常运行过程，启动步骤和操作要方法适当和按规定的程序；（2）当设备和人身安全受到危害时，按适当的程序停用最少的设备；（3）当锅炉自动停炉后，要指出引起停炉的第一原因，以保证在对该原因进行处理后再次启动；（4）使一些必要的停
34、炉设备集中在一个系统中；（5）如自动控制设备没有达到NFPA要求的功能时，要有足够的仪表可使运行人员通过手动完成规定操作；（6）MFT测量元件和电路必须独立于其它控制系统；（7）对维护工作要有保护措施；（8）炉膛安全监控系统在运行中不允许手动退出；对系统的所有操作都要有自动记录；（9）对锅炉运行过程中产生的对FSSS的干扰和系统电源要有保护措施。任何控制系统都可能发生故障，FSSS是保证锅炉安全运行的最后屏障，FSSS一旦发生误动或拒动都会带来重大的损失。在尽量避免误动与拒动的同时，考虑到拒动比误动所造成的损失更加严重，因此为了不发生拒动，宁可误动。MFT系统设计原则：最大限度的消除可能出现的
35、误动作及完全消除可能出现的拒动作。DCS设计冗余的软硬件两套跳闸回路，即在软件通过输出卡件切除相关的设备功能外，设计了专门的硬件跳闸继电器组，以保证任何危险工况下都能可靠停炉。3.2.2 MFT跳闸条件 当发出下列条件之一时，FSSS系统则立即切断锅炉主燃料，机组停止运行， 并显示记忆首出；当MFT复位后，首出跳闸记忆清除。（1）2个手动按钮同时紧急按下，即手动紧急停炉。信号来自紧急跳闸按钮。（2）两台送风机全停，两台引风机全停。信号直接来自送风机和引风机的电动机开关的辅助接点，即来自马达控制中心（MCC），俗称6kV开关室，不可以用中间继电器的扩充接点，以提高可靠性。每台送风机或引风机至少取
36、两点，作为冗余配置。（3）预热器全部跳闸。（4）MCS电源丧失。（5）给水泵全部跳闸。信号来自MCS输出，输出4点（四取三）。（6）给水流量小于设定值。信号来自MCS输出，输出4点（四取三）。（7）再热器保护丧失。信号来自MCS输出，输出4点（四取三）。（8）炉膛压力高越限。信号来自就地压力开关（三取二）。（9）炉膛压力低越限。信号来自就地压力开关（三取二）。（10）全炉膛燃料丧失。信号来自FSSS逻辑。（11）全炉膛火焰丧失。信号来自FSSS逻辑。（12）火检冷却风丧失。信号来自就地压力开关。（13）锅炉空气流量小于最小设定值（25%）。信号来自MCS输出，输出4点（四取三）。（14）失去重
37、要电源。不论是CCS电源或FSSS电源，失去电源均指整个系统的电源，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。为了保证微机分散控制系统（包括CCS、FSSS）的正常工作，备用/旁路220VAC电源的切换时间要小于5毫秒。（15）汽包水位高、低或分离器水位高越限。信号来自MCS输出，输出3点（四取三）。（16）螺旋水冷壁出口金属温度高越限。信号来自DAS输出，输出4点（四取三）。（17）过热器出口蒸汽温度高越限。信号来自MCS输出，输出4点（四取三）。（18）再热器出口蒸汽温度高越限。信号来自MCS
38、输出，输出4点（四取三）。（19）分离器出口蒸汽温度高越限。信号来自MCS输出，输出4点（四取三）。（20）预热器出口烟气温度高越限。（21）所有给煤机均停且运行油层电源丧失。以上信号的回路部分逻辑可参考图3-3。图3-3 a 主燃料跳闸信号回路一图3-3 b 主燃料跳闸信号回路二3.2.4 MFT功能试验定期进行系统中的保护、联锁试验，重要保护系统应每季度及每次机组检修后起动前进行静态试验，以确认跳闸逻辑、报警及保护动作值正确可靠。是十分必要的。（1）MFT动作条件试验检查跳闸任一条件满足时，机组MFT应跳闸：逐一发出跳闸各信号，检查确认机组MFT跳闸，状态、报警及首出信号显示应正确。（2）
39、MFT动作后的联动功能试验a) 检查系统，当MFT信号发出后，以下动作应联动产生：l SOE显示MFT首出原因；l 所有磨煤机跳闸，磨煤机热风隔离档板、冷和热风调节档板关闭；延时规定时间后冷风调节档板全开；l 所有给煤机跳闸，各给煤机指令自动回到设定值（或一次风档板关闭）；l 所有一次风机跳闸，密封风机联跳；l 快关燃油母管调节阀、回油阀及所有油枪三位阀；l 当任一油枪三位阀未关时，关闭燃油母管跳闸阀；l 关闭主蒸汽、再热蒸汽减温水电动隔离阀和调节阀；l MFT信号送至CCS、SCS、吹灰、电除尘等系统；l 跳闸主汽轮机；l 跳闸A、B电除尘； l 跳闸锅炉吹灰器；l 高压旁路控制复位；l M
40、FT后，延时达到设定值且炉膛压力低低或炉膛压力高高时，跳闸送、引风机；l 全开所有燃料风档板；l 全开所有辅助风档板；l 小汽机A、B跳闸；l MFT后，引风机档板关至设定值，延时达到设定值时逐渐开启，再延时规定时间后恢复；l 延时规定时间后，主汽至辅助蒸汽电动或气动隔离阀关闭。b) 逐一检查确认对应的状态、报警及信号显示应正确。（3）燃油系统泄漏试验及炉膛吹扫功能试验 锅炉点火前必须进行燃油母管泄漏试验及规定时间的炉膛吹扫。 燃油母管泄漏试验及炉膛吹扫功能试验步骤a) 确认燃油系统处于炉前油循环状态，油泵运行正常，燃油压力在规定范围内； b) 检查确认下列所有条件均满足，且相应的状态信号发出
41、：l 所有油枪三位阀处于关闭位置；l 燃油跳闸阀关闭；l 所有磨煤机停运；l 所有给煤机停运；l 所有磨煤机进口热风隔离闸板关闭；l 所有辅助风档板处于调节状态；l 至少有一组送、引风机投运，且风量达到设定值；l 所有一次风机停运；l 汽包水位正常；l 所有火焰探测器均显示无火焰；l 所有系统电源正常；l 无MFT指令；l 所有电除尘停运；l 所有空预器投运。c) 确认燃油泄漏试验油压满足信号发出，人工关闭燃油回油总阀；d) 发出“吹扫”命令，系统进入燃油泄漏试验程序；e) 燃油泄漏试验结束后，泄漏试验“完成”指示灯亮，“泄漏试验在进行中”灯灭，燃油调节阀自动至调节状态，程序自动进入炉膛吹扫，
42、“吹扫进行中”灯亮，吹扫规定时间后吹扫完成，“吹扫完成”灯亮，锅炉跳闸状态复归，首出跳闸原因显示灯熄，硬报警“MFT”复归。 在炉膛吹扫过程中，任一条件不满足，吹扫应自动中断，并发出“吹扫中断”信号；待原因查明且消除后，须重新进行规定时间的吹扫。 燃油母管泄漏试验及炉膛吹扫试验完成以后，开启燃油回油总阀和燃油跳闸总燃油阀，油系统恢复至炉前油循环状态。（4）烟风系统大联锁功能试验 a) 检查下列任一条件满足时，送、引风机大联锁保护应动作：l 一台送风机跳闸，对应引风机应跳闸；l 二台送风机跳闸，二台引风机应跳闸；l 一台引风机因故障跳闸（电气故障、轴承温度高高或被人为强迫停运）时，对应送风机应跳
43、闸；l 二台引风机跳闸，二台送风机应跳闸；l MFT动作且延时规定时间后，炉膛压力高高时，二台送风机应跳闸；l MFT动作且延时规定时间后，炉膛压力低低时，二台引风机应跳闸。 b) 当保护动作时，检查确认送、引风机跳闸，状态、报警及信号显示应正确。（5）锅炉汽包水位保护实际传动试验a) 锅炉启动或停炉前，进行汽包水位的实际传动试验： 通过上水法，进行汽包水位高试验：l 汽包水位高于设定值值时，显示状态和声光报警应正确；l 当汽包水位高于设定值值时，显示状态、声光报警应正确，保护信号应发出，MFT应动作； 通过排污门放水法进行汽包水位低试验：l 当汽包水位低于设定值值时，显示状态和声光报警应正确
44、；l 当汽包水位低于设定值值时，显示状态、声光报警应正确，保护信号应发出，MFT应动作；b) 在确认水位保护定值时，应充分考虑因温度不同而造成的实际水位与测量水位的差值影响。（6）MFT动态试验a) 调整机组正常运行在试验负荷；b) 调整锅炉运行工况（如停止全部粉源、关闭燃油跳闸阀），达到MFT动作； c) 检查MFT跳闸后所有控制对象的动作状态，应符合要求；d) 检查“锅炉灭火”、“MFT跳闸”、“燃料丧失”信号发出时间和跳闸事件顺序记录应正确；e) 通过炉膛压力变化曲线，检验炉膛压力保护定值的合理性；f) 通过炉膛火焰变化曲线（火焰检测器模拟量信号），检验火焰信号保护的可靠性；g) 检查、
45、记录吹扫过程及吹扫时间应符合要求。FSSS系统的动态试验，对机组有一定的潜在危害性，因此除新上机组或控制系统有较大修改的机组应进行外，一般以通过静态试验方法确认为宜； 必须进行的FSSS系统动态试验，一般可放在机组启、停过程中进行；动态试验期间，若出现异常情况，应立即中止试验并恢复设备原运行方式；故障查明原因并消除后，经批准方可继续进行试验。3.3 油泄漏试验油系统泄漏试验是对油跳闸阀、回油阀、和各油燃烧器油阀之间的油管路和阀门所作的密闭性试验，防止燃油泄漏（包括混入炉膛）。油泄漏试验的过程为：（1）开回油阀泄压（2）开跳闸阀充油（3）关回油阀充压30秒（4）30秒后油压达泄漏试验所需压力后关
46、跳闸阀（5）进行60秒油压检测来判断油管路是否泄漏，若油压低，则油管路有泄漏；若油压不低，则泄漏试验完成。图3-4油泄漏试验逻辑目前各电厂的油系统泄漏试验逻辑各不相同，有的由吹扫程序启动，当泄漏试验成功后自动进入炉膛吹扫；也有的是将油系统泄漏试验单独设置，泄漏试验成功作为吹扫程序的必要条件。 操作人员可根据实际情况，在OIS上旁路油泄漏试验。在油系统管路维修后、初次投运或较长时间未投运燃油系统时，必须做油泄漏试验，不得选择旁路。选择油泄漏试验旁路时，在CRT上会给出警告提示。3.4 油燃料跳闸点火吹扫完成后，炉膛具备了点火条件，此时应将MFT复位，并建立了一个锅炉点火限定限定计时器，当在限定时间内不