FSSS系统逻辑设计说明.docx

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FSSS系统逻辑设计说明

FSSS系统逻辑设计说明

1.综述

在现有的电厂平安运行标准中，需要设置炉膛平安爱惜系统（简称FSSS）。

它是一个燃料平安联锁和燃烧设备操纵系统，能在锅炉正常工作和启动、运行、停止等方式下，持续监视燃烧系统的参数与状态，而且进行逻辑运算和判定，通过联锁装置使燃烧设备中的有关部件，依照既定的、合理的程序，完成必要的操作或处置未遂事故，以保证锅炉炉膛及燃烧系统的平安，它在避免运行人员操作事故及设备故障下引发锅炉炉膛及辅助设备爆炸方面起着重要作用。

以下的描述符合现行的NFPA标准和原电力部的设计标准。

任何关于燃料平安处置和燃烧设备操纵的方法、规那么都依照这些建议和意见进行查对，并适本地采纳（除非是NFPA标准不许诺）。

2.锅炉的大体配置

本工程所采纳的锅炉为哈尔滨锅炉厂引进英国BEL公司技术制造的HG-l025／－WM型“W”型火焰锅炉，为亚临界压力，中间一次再热的自然循环锅炉，双拱形炉膛倒“U”形布置。

16套燃烧器布置在拱上，“W”形火焰燃烧方式，尾部份隔烟道结构，采纳挡板调剂再热器汽温，固态排渣，平稳通风，露天布置。

锅炉制粉系统：

磨煤机——4台双进双出钢球磨煤机，给煤机——8台全封锁胶带式称重给煤机，采纳正压直吹式制粉系统。

锅炉油系统：

采纳两级点火方式，即高能点火装置点燃轻柴油，再由油燃烧器点燃相应的煤燃烧器。

锅炉设计制造狭缝式燃烧器，为了提高煤粉浓度、改善着火条件，在燃烧器上加装旋风分离器。

该燃烧器一次风口和二次风口距离布置，三次风口布置在炉膛前后炉壁的底部，助燃空气要紧由炉拱处引入二次风，三次风仅用来为与灰斗斜管接角的边缘火焰提供足够空气以防其熄火。

锅炉共有20只油燃烧器，前后墙布置，每只油燃烧器配有1只机械雾化油枪（可进／退），1只点火枪（可进／退）、1只高能点火器、1只进油阀、1只吹扫阀、1只油火焰监测器，其中有4只机械雾化启动用（墙式）油燃烧器，该燃烧器只在锅炉从冷态加温时利用而且不用于煤燃烧器点火。

锅炉共有16只煤燃烧器，前后墙布置，每台磨煤机配2台给煤机，B、C磨对应前墙各4只煤燃烧器；A、D磨对应后墙各4只煤燃烧器。

锅炉采纳了“W”火焰燃烧技术。

该锅炉是将燃烧器布置于前后墙拱上，煤粉气流从燃烧器垂直向下喷火燃烧，着火后向下伸展，火焰伸展到必然程度后转弯向上流动，使整个燃烧室内火焰呈“W”状。

每只燃烧器配有一只火焰监测器，共36只（煤16只，油20只）。

3.要紧功能

逻辑功能要紧分为三大部份：

公共逻辑，油组逻辑，煤组逻辑。

FSSS系统作为DCS的一个子系统，采纳新华的XDPS－400分散操纵系统，由三对冗余DPU18/3八、19/3九、20/40组成。

DPU18/38操纵公共逻辑和油燃烧器，DPU19/39操纵磨组A和B；DPU20/40操纵磨组C和D。

3．1公共逻辑

公共逻辑只处置除油组、煤组燃烧设备之外的有关逻辑。

它不对每一组油组、煤组发出具体的设备操作指令，而对油组、煤组发出原那么性指令，如油组、煤组的点火许诺，切断主燃料MFT等。

同时还对涉及锅炉整体的爱惜逻辑发出有关指令，如炉膛吹扫操纵，MFT，RB等。

公共逻辑要紧有下述几部份组成：

MFT及首出缘故指示

OFT

炉膛吹扫

油泄漏实验

油母管跳闸阀和回油阀操纵

火焰检测及其冷却风机的操纵

油组、煤组点火许诺

密封风机操纵

RUNBACK

二、三次风挡板的联锁操纵

3．1．1炉膛吹扫

在炉膛吹扫完成之前应阻止任何燃烧设备启动而使燃料进入炉膛。

点火前炉膛吹扫是为锅炉点火做好预备，置换可能存在炉膛内的积聚可燃物，以避免点火时产生不可操纵的爆炸。

吹扫条件（以下条件均知足）

●风量>30％

●两台一次风机全停　　　　　　　　　　　　　　　　

●油跳闸阀已关

●密封风机全停（注明：

#1炉已修改，＃２炉尚没有该条件）

●磨煤机全停（注明：

#1炉已修改，＃２炉尚没有该条件）

吹扫进程

当上述条件知足后，说明正有空气通过炉膛，事实上这时已经在吹扫，“吹扫预备”灯亮，按下“启动按钮”启动炉膛吹扫程序，“正在吹扫”灯亮，并进行吹扫计时，吹扫时刻可由运行人员依如实际情形调整，调整范围为30秒至300秒，期间吹扫条件始终知足，计时完成以后那么“吹扫完成”灯亮，MFT信号被复位，锅炉能够点火启动。

这期间如任一吹扫条件丢失，那么“吹扫中断”灯亮，待吹扫条件从头成立后，重复上述吹扫进程。

点火前炉膛吹扫的计时是由运行人员启动进行的，吹扫完成信号还会送到MFT继电器硬跳闸回路，自动复位MFT继电器。

吹扫完成以后，如60分钟内不点火，那么会引发“点火失败”，请求再次吹扫。

MFT跳闸10秒钟后，炉膛压力低低（－4kPa）跳引风机，炉膛压力高高（＋4kPa）跳送风机。

3．1．2主燃料跳闸MFT及其首出指示

MFT是FSSS中最重要的功能，当可能显现引发炉膛爆炸或危及锅炉平安运行的情形时，当即迅速切断所有进入炉膛的燃料，避免炉膛爆炸，以确保锅炉平安。

MFT跳闸条件

显现以下情形之一，MFT动作，切断所有进入炉膛的燃料。

●两台送风机全停

●两台引风机全停

●两台一次风机全停且至少一磨煤机运行且投运油枪小于4只

●汽包水位高高延时5秒（3取2）

●汽包水位低低延时5秒（3取2）

●炉膛压力高高延时2秒（3取2）

●炉膛压力低低延时2秒（3取2）

●火检冷却风机均停或火检冷风压力低低（3取2）延时10分钟

●锅炉负荷大于25%且总风量<30%延时2秒

●手动MFT按钮（操作台上2个按钮同时按下

●所有燃料丧失

1、所有燃料丧失逻辑为锅炉投运后（任意4只油枪曾经投运过）

2、单磨或无磨运行

3、所有支油阀全关或油跳闸阀已关

以上三条件同时知足，爱惜出口。

●全炉膛灭火

任一磨煤机运行且对应的任一给煤机运行后，无油组投运（油枪投运数小于5）且有以下任一条件知足，爱惜出口。

1、各煤组四个火检均无火

2、磨煤机均停

●锅炉负荷大于15%且汽机跳闸（任一高压主气门关且任一中压主气门关）

●点火失败条件（以下信号相或）

1、吹扫完成60分钟后无任意油枪投运成功。

2、炉膛无火时10分钟内持续4次投运任意油枪点火均不成功。

●给水泵全停且负荷大于20％。

●发变组故障且负荷大于15%

MFT信号发生后，会触发MFT继电器硬跳闸回路，送出MFT触点。

除此之外，还有两种情形亦可直接触发MFT继电器硬跳闸回路：

同时按手动MFT按钮、18DPU电源柜两路220V交流电源消失。

MFT继电器硬跳闸回路动作后，由炉膛“吹扫完成”自动复位。

MFT信号发生后，应切断所有进入炉膛燃料，自动执行以下操作：

●引发OFT信号，油系统跳闸阀快关，支油阀快关，闭锁蒸汽吹扫和高能点火器打火。

●所有制粉系统如磨煤机、给煤机、一次风机、密封风机（延时10秒）及相关设备均跳闸。

●磨出口分离器关断门关闭，磨机一次风关断门关闭。

●MCS应取得以下指令：

·送风机调剂切换至手操，以维持二次风量在跳闸前水平。

·关闭过热器喷水调剂阀和隔离阀、关断阀。

·关闭再热器事故喷水调剂阀和隔离阀、关断阀。

·全关磨煤机容量风门和磨煤机冷、热风档板。

●ETS应取得以下指令：

·快速切换厂用电

●DEH应取得以下指令：

·锅炉MFT动作（除汽包水位高三值外）后，汽机DEH系统第一以150MW/min的速度降低至40MW，再由运行人员以20MW/min的速度或依照主、再热汽温、汽压等参数的情形减负荷至5MW左右，靠锅炉余热维持机组并网运行，等待锅炉从头点火启动。

●应闭锁吹灰系统的运行，投入运行的吹灰器应退出。

●只有汽包水位高三值引发的MFT，联跳汽轮机。

●MFT信号硬接线送至其它操纵系统。

（电除尘系统、脱硫系统）。

MFT跳闸缘故首出指示

MFT信号发生后，在画面上自动经历和显示引发MFT的首出缘故，以便运行人员快速判定故障缘故。

3．1．3油泄漏实验

在炉膛吹扫后，应成功地完成油系统的泄漏实验、放油实验。

为方便锅炉快速启动，在画面上设有旁路按钮。

油泄漏实验的目的是证明油系统的回油阀和各油燃烧器油阀之间的油管路和阀门是周密的，放油实验是证明快关阀是周密。

油泄漏实验程控按下述步骤进行：

1.开回油阀泄压。

2.开跳闸阀充油同时关回油阀充压。

3.充压30秒内油压达泄漏实验所需压力ａ后关跳闸阀。

4.进行300秒油压检测来判定油管路是不是泄漏，假设油压低于ａ，那么油管路有泄漏；假设油压不低，那么泄漏实验完成。

五、开回油阀泄压。

六、关回油阀。

7、进行300秒油压检测来判定快关阀是不是周密，假设油压高ａ，那么回油快关阀有泄漏，假设油压不高，那么放油实验完成。

3．1．4油母管跳闸阀和回油阀操纵

油系统的要紧功能：

暖炉升压，带大体负荷，提供点火能量以点燃煤燃烧器，稳固助燃。

油燃料跳闸（OFT）

油燃料跳闸OFT信号发生后，应迅速切断所有油枪的燃料，以下任一条件成立，均引发OFT信号：

1.MFT信号。

2.任一支油阀未关的情形下油跳闸阀关闭。

3.任一支油阀未关的情形下供油母管压力低于ａ（3取2），延时5秒。

4．负荷小于150MW且油枪投运支数少于4支，发生油角阀关故障。

5．手动OFT。

OFT信号发生后，自动进行以下动作：

1.油跳闸阀迅速关闭。

2.回油阀、回油调剂阀迅速打开。

3.各油枪油阀、吹扫阀关闭并闭锁高能点火器打火。

4.各油枪自动退出。

油跳闸阀打开／关闭的条件：

一样应先关支油阀，然后在支油阀全关、油源压力正常的情形下，打开回油阀、油跳闸阀进行油循环。

油跳闸阀打开必需知足下述条件：

1.无OFT信号

2.所有支油阀全关

3.回油阀已开

4.阀前油压大于

回油阀打开／关闭条件

回油阀打开无条件；回油阀关闭无条件。

3．1．5火检冷却风机的操纵

火检冷却风机当场设有操纵箱，具有当场、远方两种操纵方式，通常处于远方操纵，操作员可在画面上进行远方启停。

当场操纵方式检修时利用。

正常工况下，两台火检冷却风机，一台工作，另一台备用。

画面上设有联锁投退，当联锁投入时，当运行的风机跳闸或当母管压力低一值时2800Pa，备用风机遇自动投入运行。

火检冷却风母管压力低二值（2000Pa）延时10min引发MFT。

20只油火检，16只煤火检，任一火检故障会在FSSS画面上报警。

火检判定无火依据为煤火检信号低于检测频率及火焰强度的门坎值，延时秒后发无火信号，该信号送入DCS后再增加秒延时用于动作MFT。

3．1．6油组、煤组点火许诺

油点火许诺条件

1.总风量>30%

2.火检冷却风机运行且风压正常（母管压力大于2800Pa）

3.吹扫完成

4.汽包水位正常（以汽包中心线上51为零点，－350mm～＋150mm）

5.炉膛压力正常（－700Pa～＋500Pa）

6.供油母管压力正常（>ａ）

7.MFT直流电源正常

8．MFT交流电源正常

9．无OFT跳闸条件

煤点火许诺条件

1.总风量>30%

2.火检冷却风机运行且风压正常（母管压力大于2800Pa）

3.无MFT信号

4.MFT直流电源正常

5.MFT交流电源正常

6.汽包水位正常（以汽包中心线上51为零点，－250mm～＋150mm）

7.炉膛压力正常（－500Pa～＋300Pa）

8.一次风许诺

a、两台一次风机运行或一台一次风机运行时磨数量不超过2台

b、风压大于5kPa

以上两条件同时知足。

9.密封风许诺（至少一台密封风机运行）

◆煤粉组点火许诺条件（以下任用条件知足即可）

1.煤点火许诺条件，且该组3支以上油枪有火，延时2s。

2.任意三台磨机运行。

3.机组运行且负荷大于200MW。

3．2油组逻辑（以A组为例）

油点火许诺条件成立后，即可点燃油燃烧器。

系统设计了单只油燃烧器的程控启停方式和油组（对应磨煤机的4只油燃烧器）的程控启停方式。

固然，运行人员也可手操单个设备进行启停。

单只油燃烧器的程控启动

油点火许诺，油燃烧器的程控停止程序未运行，本油阀未开，就可启动该油燃烧器的程控启动程序。

按以下步骤进行：

1.进油枪

2.进点火枪

3.开油阀并打火

4.10s后自动退点火枪

打火时刻最长为10秒，打火10秒后假设火检有火，该油燃烧器投运成功，程控启动程序终止。

油燃烧器投运的判定依据为：

油枪进到位、油阀开且油火检见火。

任一相关设备故障会报警。

单只油燃烧器的程控停止

在NOOFT的前提下，油燃烧器的程控启动程序未运行，油燃烧器已投运，就可启动该油燃烧器的程控停止程序。

按以下步骤进行：

1.关油阀

2.退油枪

油组的程控启动（以A油组为例）

油点火许诺，就可启动该油组的程控启动程序。

按以下步骤进行：

1.启动A1油燃烧器程控

2.启动A3油燃烧器程控

3.启动A2油燃烧器程控

4.启动A4油燃烧器程控

该程序以15秒距离，依次启动单只油燃烧器的程控。

油组的程控停止（以A油组为例）

在NOOFT的前提下，就可启动A油组的程控停止程序。

按以下步骤进行：

1.停止A1油燃烧器程控

2.停止A3油燃烧器程控

3.停止A2油燃烧器程控

4.停止A4油燃烧器程控

该程序以30秒距离，依次停止单只油燃烧器的程控。

期间如发生OFT，那么自动中止该程序，并自动退出油枪。

单设备的操作许诺条件

1.油枪进条件：

油点火许诺；退条件：

点火枪退到位、油阀和吹扫阀均关到位。

2.油点火许诺且油枪进到位后许诺进点火枪；点火枪进到位10秒后自动退。

3.吹扫阀开条件：

油枪进到位和油阀均关到位。

但一旦发生OFT的情形就会强制关吹扫阀。

4.油阀开条件：

油点火许诺、油枪进到位，点火枪进到位。

但一旦发生以下情形，就会强制关油阀：

1）OFT；

2）油阀开启时，油枪进到位信号消失；

3）油阀开启12s后，油火检监测无火；

4）油枪启/停程控失败。

5.高能点火器打火许诺条件：

油点火许诺、点火枪进到位，打火时刻10秒。

但一旦发生油枪没进到位、OFT、或油枪启/停程控失败的情形就会强制停止打火。

3．3煤组逻辑（以A组为例）

本锅炉选用沈阳重型机械厂引进法国阿尔斯通技术生产的直吹式双进双出钢球磨煤机系统。

A煤组操纵要紧包括以下设备：

一台稀油泵、两台低压润滑油泵、两台高压油泵、一台罩壳密封风机、一个热风挡板、一个冷风挡板、一个一次风隔间门、相关设备的密封风门，左右边各个分离器关断门、四个吹扫风门、一台喷射油泵、磨煤机左右边各一台给煤机、左右边各一个给煤机入口煤闸门、左右边各一个给煤机出口煤闸门。

直吹式双进双出钢球磨的工作原理

原煤经给煤机输送进入混料箱，在此与旁路风混合，被旁路风预干燥后通过下降管经中空轴螺杆进入磨煤机，进行碾磨。

容量风那么经中空轴进入磨本体，将煤粉带出，并再次与旁路风会合，经上升管进入相应側的煤粉分离器，合格煤粉经由四根煤粉管道通过煤燃燃器进入炉膛燃烧，不合格煤粉那么经返回管再次进入磨机进行碾磨。

由此可见，进入磨本体的一次风只有容量风，在磨煤机内粉位必然（既风煤比必然）的情形下，磨煤机的出力与容量风量成正比，而旁路风不通过磨煤机筒体，它的作用是干燥原煤和输送煤粉，保证在磨煤机出力很低时（<40%），有足够的一次风量（>80%）输送煤粉，以防煤粉在管道中沉积。

系统要紧设备的操纵

1．两台低压润滑油泵，一台运行，一台备用，用于润滑磨煤机轴承。

画面上设有联锁开关，当联锁投入时，运行泵停止或润滑油压低于会联锁启动备用泵。

单台低压润滑油泵启动条件为油箱温度大于20℃、油箱液位不低、低压油泵可用，停止条件为磨煤机停止或另一台油泵运行且润滑油压不低于。

2．两台高压润滑油泵，两台同时运行，别离用来形成驱动端和非驱动端的顶轴油压，在主电机启动之前启动。

主电机运行3分钟后自动停运，主电机停止自动启动高压油泵运行，3分钟后自动停运，延时30分钟再次启动高压油泵运行3分钟，总数不小于4次。

启动4次后自动停运。

3．大齿喷淋油泵程控启动条件

1）喷射油泵可用、喷射油泵无端障

2）喷射风阀无端障

3）磨机运行

4）喷射油站液位不低

喷淋周期为10分钟至180分钟范围内可自由调整，喷射风阀开启1秒后，启动喷射油泵数秒（8秒至60秒持续可调）,停止喷射油泵延时5秒关闭喷射风阀。

4．密封风系统包括：

（1）给煤机密封风门：

用于密封给煤机，避免煤粉外冒。

给煤机启动前必需开，给煤机停止后许诺关。

磨煤机停止后延时60秒关闭。

（2）中空轴密封风门：

磨组启动前必需开，磨煤机停止许诺关。

（3）分离器关断门密封风门：

手动关闭许诺条件为：

磨煤机停止且相应分离器关断门关闭。

磨组启动前必需开，磨煤机停止延时20秒后联锁关。

（4）罩壳密封风机：

磨组启动前必需开，磨入口关断门关闭许诺关。

（5）　密封风总门，磨煤机停止后延时60秒关总门。

5．分离器关断阀：

煤粉点火许诺知足时许诺开；

一旦发生磨煤机跳闸或吹扫程控关指令，就联锁关闭。

6．煤粉管吹扫电动门：

需要进行管道吹扫时，确认分离器关断门关闭，可打开吹扫电动门进行吹扫。

一旦发生煤组紧急跳闸，必需联锁关闭。

7．一次风关断门：

磨煤机停运后必需联锁关闭。

8．磨煤机主电机启动条件：

（以下条件均知足）

（1）磨煤机电气已预备好

（2）煤点火许诺，且该组3支以上油枪有火，延时2s。

（3）机组负荷大于200MW或该磨组投运磨机台数大于3台等任一条件知足

（4）有低压油泵运行且油压正常

（5）两台给煤机停止

（6）无磨跳闸指令

（7）至少有一个分离器出口关断门全开

（8）中空轴和分离器出口关断门密封风门全开

（9）两台高压油泵运行且油压正常

（10）稀油泵运行且油压＞（减速机油源）

（11）容量风挡板开度均大于15％

（14）本台磨机密封风差压不小于2kPa

（15）罩壳密封风机运行

9．发生下述任一条件，就发生磨煤机跳闸指令，联锁跳闸磨煤机、关闭一次风隔间门、关闭分离器关断门、关闭冷、热风档板门、跳闸给煤机。

（1）磨轴承温度大于55℃

（2）电机轴承温度大于95℃

（3）两台低压润滑油泵均停运延时3秒

（4）润滑油压低低（）延时5秒

（5）磨煤机运行时，4个分离器出口关断门全关

（6）磨煤机运行15分钟后，相应每组的两台给煤机同时停运。

（7）MFT

（8）两台一次风机全停

（9）稀油泵停止

（10）磨煤机出口温度高（130℃）延时5分钟　　　　　　

（11）手动紧急停磨

10．给煤机入口煤闸门开许诺：

给煤机运行；关无条件。

给煤机出口煤闸门开许诺：

磨机运行且该给煤机密封风门开；给煤机出口煤闸门关闭由运行人员手动。

11．给煤机启动条件：

（1）煤点火许诺

（2）给煤机密封风门开

（3）磨煤机运行

（4）给煤机远方操纵

（5）给煤机出口煤闸门全开

（6）给煤机转速指令小于5％

（7）给煤机无端障信号

12．发生下述任一条件，就发生给煤机跳闸指令。

（1）磨煤机跳闸

（2）给煤机出口煤闸门关

（3）MFT

（4）堵煤开关动作延时60秒。

煤组启动顺控和停止顺控

煤组启动顺控条件：

（1）磨组许诺启动条件

（2）任一给煤机许诺启动条件

注明：

以上两条件仅关于A煤组程启，B、C、D煤组程启条件只需要：

煤组点火许诺。

上述条件知足后，运行人员才可启动顺控程序，按如下步骤进行：

1）启动低压油泵组

2）开中空轴密封风门、启动齿轮密封风机、开分离器关断门密封风门

3）全关分离器关断门

4）关一次风关断门

5）依次开吹扫电动门进行吹扫

6）开一次风关断门冷热风挡板

7）启动高压油泵

8）启动减速箱油泵、大齿喷淋油程控

9）启动磨煤机主马达

10）开两台给煤机密封风门

11）开任意一台给煤机出口煤闸门，置给煤机最小转速<5%

12）启动任意一台给煤机电机

13）开相应给煤机入口煤闸门

14）启动另一台给煤机电机

15）开相应给煤机入口煤闸门

煤组停止顺控条件：

（1）磨煤机运行

上述条件知足后，运行人员才可停止顺控程序，按如下步骤进行：

（1）置两台给煤机最小转速<5%

（2）关两台给煤机入口电动门

（3）停止一台给煤机电机，关出口电动门

（4）停止另一台给煤机电机，关出口电动门

（5）关冷、热风挡板

（6）停止磨煤机主马达

（7）关一次风关断门

（8）关分离器关断门

（9）依次开吹扫电动门

（10）关所有密封风门

（11）启动高压油泵3分钟，停止，以后每隔30分钟启动一次，运行时刻3分钟，总数不小于4次。