锅炉连锁及控制回路要点.docx
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锅炉连锁及控制回路要点
1、基本的联锁条件
180t/h循环流化床锅炉BMS系统包含下列信息
炉膛安全监控系统的主要功能有：
1、火焰监测;
2、炉膛压力监测;
3、暖炉燃烧器管理；
4、MFT（主燃料跳闸）；
5、炉膛吹扫;
6、其它联锁和监视项目。
参与锅炉保护联锁的条件主要有：
1、炉膛出口温度允许;
2、汽包水位不低;
3、汽包水位不高;
4、炉膛压力不高;
5、高压风压头不低；
6、仪表风压力不低；
7、二次风机运行；
8、引风机运行;
9、一次风机运行;
10、风/燃比正常；
11、无“失去过热器保护”信号；
12、无“紧急跳闸”信号；
13、去布风板的一次风量合适；
14、无DCS故障;
以上条件中的任何一个失去，就会产生锅炉主燃烧跳闸（MFT）。
锅炉发生主燃料跳闸后，要进行5分钟的炉膛吹扫，主要吹扫条件如下：
1、锅炉总风量大于吹扫风量;
2、所有挡板打开;
3、无燃料进给;
4、床温小于760℃（可根据试运结果进行调整）。
当MFT发生时，有下列动作出现：
1、停暖炉燃烧器；
2、停给煤机和其出口阀；
3、停石灰石给料机和其出口阀；
4、关喷水闭锁阀;
5、关主油跳闸阀;
6、停止锅炉排渣；
7、停止锅炉吹灰；
8、停静电除尘器
9、置风量到最低允许且手动；
说明：
当出现炉膛压力高时会导致MFT，如果炉膛压力高或者出于保护过热器和再热器的目的，则还应关闭一次风机的入口调节导叶。
参与风道燃烧器的联锁条件主要有：
1、油母管跳闸阀开；
2、油母管跳闸阀关；
3、油母管再循环阀开（大循环）
4、油母管再循环阀关（大循环）
5、油母管压力低；
6、油母管压力高；
7、油母管吹扫蒸汽压力低；
8、油系统点火允许；
9、油母管跳闸阀条件满足；
10、单个暖炉燃烧器点火允许；
11、单个暖炉燃烧器风量大于最小；
12、单个暖炉燃烧器油角阀开；
13、单个暖炉燃烧器油角阀关；
14、单个暖炉燃烧器在遥控方式；
15、单个暖炉燃烧器点火器投入；
16、单个暖炉燃烧器有火；
17、单个暖炉燃烧器火焰丧失；
18、单个暖炉燃烧器吹扫闭阀开；
19、单个暖炉燃烧器吹扫闭阀关；
20、单个暖炉燃烧器在吹扫；
21、单个暖炉燃烧器备好；
22、单个暖炉燃烧器吹扫请求；
23、单个暖炉燃烧器在运行；
24、单个暖炉燃烧器油角阀关闭故障；
25、单个暖炉燃烧器油角阀打开故障。
2、逻辑框图:
三、推荐的调节控制策略和要求
下列调节控制内容仅供设计单位参考
调节控制系统的主要功能有:
1、锅炉主控；
2、给水控制；
3、汽温控制；
4、二次风控制；
5、一次风控制；
6、暖风器（一次风温）控制；
7、床温控制（手动）；
8、引风控制；
9、燃料控制；
10、石灰石控制；
11、底灰控制；
12、燃烧器油量和风量控制；
控制回路的描述
1.锅炉负荷控制回路
锅炉负荷信号是由主汽集箱压力和实际蒸汽流量的测量信号组合形成的。
锅炉负荷需求信号使燃料量（油和煤）和所需的空气量加以改变，在维持主汽压力在预定的设定值的前提下，从而改变所需蒸汽流量、燃料放热值和整个传热过程。
2.热量补偿控制回路
总燃料流量（煤和燃油）测量值作为煤流量控制回路的反馈信号，以和空气流量控制回路的需求量信号必需考虑到锅炉传热状况和燃料热值的某些改变，因此，总燃料流量必须加以补偿。
3.给水流量控制回路
该回路的设计要保证输入到锅炉的给水量与输出的蒸汽流量平衡，以维持汽包中所要求的水位。
在启动期间是靠控制启动给水调节阀的开度，而在正常运行时是靠控制主给水调节阀的开度来实现上述过程，这两个阀分别从单冲量或三冲量控制器中得到他们的控制信号，单冲量控制即可以是自行运行，也可以是手动运行，三冲量控制即可以是级联控制运行，也可以是手动控制运行。
单冲量控制只观察汽包水位是在启动期间使用的;而三冲量控制是观察汽包水位、蒸汽流量和给水流量，具有较高的控制水平，在稳定的大负荷下使用。
4.一次风暖风器控制回路
该控制系统用于控制空气预热器冷端温度，以保证这一温度高于烟气中硫酸的露点，从而防止空预热器冷端金属腐蚀。
在风进入一次风预热器前，调整进入暖风器的蒸汽量以保证进入空气预热器的一次风要足够高，使其与空气预热器出口烟气温度平均值尽量高于酸露点，这个平均温度称为冷端温度，冷端温度的设定值，要根据燃料中的含硫量而定。
除了降低空予器冷端可能的腐蚀外，在启动和低负荷运行直到达到正常的烟气出口温度前，预热参加燃烧的空气可降低燃用的燃料量.
5.蒸汽温度控制回路
整个主蒸汽温度的控制是分两级完成的。
第一级喷水用以控制离开一级过热器（SHⅠ）的蒸汽温度，此控制是基于串级调节，主调节器响应二级过热器（SHII）出口和手动调节设定值之间的温差。
副调节器响应由主调节器修改的温度和一级减温器（DSHⅠ）出口温度之间的温差，使离开二级过热器（SHⅡ）的温度控制到478℃（参考值）。
第二级喷水用以控制离开二级过热器（SHⅡ）的蒸汽温度。
控制是基于串级调节，主调节器响应三级过热器（SHⅢ）出口和手动调节设定值之间的温差。
副调节器响应由主调节器修改的温度和二级减温器（DSHⅡ）出口温度之间的温差，最终将离开锅炉的主蒸汽温度控制到540℃。
6.床温控制回路
该回路的目的是根据负荷的要求维持床温在规定值，这个规定值通常约为896℃。
在这一温度条件下运行可以保证锅炉最佳的燃烧效率和最佳脱硫度，为了控制床温在这一需要值，一、二次风的比率要随床温度而变化。
7.一次风流量控制回路
一次风机提供的空气具有以下作用:
——用于流化炉膛布风板上的床料；
——用于风道燃烧器油燃烧的配风和混合风，以产生足够的高温烟气；一次风量调节系统就是通过控制一次风机入口导叶，调节一次风量以满足锅炉主控（负荷）和床温调整的要求。
8.二次风流量控制回路
二次风机提供的冷空气有以下作用:
——作为给煤机的密封风；——到给煤风环的空气，可以促使煤进入炉膛，防止给煤线路中烟气的回流；——位于燃烧室四壁总共约有20个二次风喷嘴，提供到这些喷嘴的二次风可用于燃料的完全燃烧，帮助控制床温以和调整燃烧室的过剩空气量。
二次风的控制包括两部分：
一是二次风压调节系统，即通过调节二次风机入口导叶，保持二次风道的风压恒定；二是二次风（流入二次风喷口）流量调节系统，它是根据锅炉主控信号、含氧量以和床温信号来控制二次风挡板的开度。
9.风门挡板的控制方式和要求
哈锅供货范围内的小二次风门一般均是手动调整风门，不需参与控制，在现场试运和机组投入正常运行后，根据运行工况进行适当调整，以使锅炉获得最佳的燃烧效果。
风道燃烧器的配风需要加以控制，每只风道燃烧器配有一个燃油用风调节挡板和一个混和风调节挡板，通过计算将该燃烧器的油流量折算成风量，再与实测的燃油风量进行比较，进而控制燃油风挡板的开度。
混和风调节挡板可采用远操方式，作为调节床下风室风温的辅助手段。
床上燃烧器的配风控制可参见风道燃烧器的燃油用风控制，在该燃烧器停用后，应保持在最小风量位置。
10.炉膛通风（负压）控制回路
该锅炉是平衡通风锅炉，定义为通过控制燃烧产物的排出量和相对于给料的过剩空气量，维持炉膛内固定的运行压力值。
引风机从除尘器吸入烟气，并将清洁的烟气排到烟囱。
引风机从除尘器抽出烟气，将清洁后的烟气排到烟囱。
11.石灰石给料控制回路（将来若采用）
该回路的作用是向床中提供足够的石灰石，以维持二氧化硫的排放量低于允许的环保要求值并提供床料。
12.床压控制回路
该回路的目的是控制燃烧室内床料的数量，燃烧室内床料的数量直接正比于床压，无论是床压还是床料存量都对床温和传热率有直接的影响，另外，它还影响到SO2脱除率。
11.燃烧器燃油流量控制回路
该锅炉装置有2个床下启动油燃烧器和2个床上启动燃烧器，设置这些燃烧器的目的是在启动和停炉期间维持所需的主蒸汽压力，提高床温到达煤的点火温度。
通过控制油调节阀的开度改变油枪出力，进而控制床下风箱的风温以和床温。
12.控制回路附表
控制回路
被调量
控制变量
控制机构
锅炉负荷控制
主汽压力
给煤量、燃油量
给煤机转数、燃油调节阀
给水流量控制
汽包水位
给水量
给水旁路调节阀门
主给水调节阀
过热汽温控制
过热汽温
减温水量
减温水调节阀
燃烧室床温控制
床温
一、二次风比率
一、二次风调节挡板
燃烧室床压控制
床压
排渣量
闸阀开度和冷渣器转数
炉膛负压控制
炉膛负压
烟气量
引风机入口挡板
一次风流量控制
一次风量、床温
一次风量
一次风机入口导叶
二次风流量控制
烟道含氧量、床温
二次风量
二次风量总挡板
二次风机压力控制
二次风机出口压力
二次风量
二次风机入口导叶
风道燃烧器燃油流量和风量控制
床下风箱风温
床温
燃油量、配风量
燃油调节阀、燃烧器风量挡板
一次风暖风器风温控制
空予器冷端温度
暖风器蒸汽流量
暖风器蒸汽流量调节阀
四、暖炉燃烧器的控制要求
1．暖炉燃烧器概述
由于循环流化床锅炉的炉膛密相区和旋风分离器等多个部位设有较厚的耐磨耐火材料，因此，在设备启动过程中必须严格限制锅炉的加热升温速度，以防止这些非金属材料因受热不均而爆裂、脱落。
这就要求循环流化床锅炉的暖炉燃烧器设计，既要位置、数量合理，又要有较宽的调节比，而且需要可控性好，操作灵活。
风道燃烧器主要用于锅炉暖炉启动，它是将送入布风板下的冷一次风加热到880℃左右（一般不得超过900℃），再由一次热风去加热、流化床料。
所以，风道燃烧器加热均匀，床温容易控制。
床上启动燃烧器主要用于加快启动速度和助燃，它是用火焰直接加热床料。
由于温差大，使得床料的升温速度较快。
2．暖炉燃烧器的控制要求
暖炉燃烧器的操作和运行必须严格遵守有关运行规程的要求，并请参见相关设备的设计图纸和锅炉运行说明书等有关资料。
对于风道燃烧器，当所有联锁条件满足后，应按下列步序进行（参见后面框图）：
推进点火器；
打开油角阀，同时激励点火器点火；
经过一个点火时限后，
a．如果其火检探头检测到火焰，则点火枪停止打火并退出，该油枪点火成功并维持运行状态；
b．如果其火检探头没有检测到火焰，则油枪点火失败，立即关闭其油角阀，并由运行人员来确定一个停止过程。
除了MFT状态以外，风道燃烧器停止时应完成一个油枪吹扫过程。
油枪吹扫时应打开其吹扫阀，同时点火器开始一个打火时限并在时限结束后退出，并关闭吹扫阀。
对于床上启动燃烧器，当所有联锁条件满足后，应按下列步序进行（参见后面框图）：
推进油枪；
推进点火器；
打开油角阀，同时激励点火器点火；
经过一个点火时限后，
a．如果其火检探头检测到火焰，则点火枪停止打火并退出，该油枪点火成功并维持运行状态；
b．如果其火检探头没有检测到火焰，则油枪点火失败，立即关闭其油角阀，并由运行人员来确定一个停止过程。
除了MFT状态以外，启动燃烧器停止时应完成一个油枪吹扫过程。
油枪吹扫时应打开其吹扫阀，同时点火器开始一个打火时限并在时限结束后退出，并关闭吹扫阀。
启动燃烧器的运行框图（见下页）：
五、锅炉本体的测点
锅炉本体测点布置图纸详见我公司“锅炉测点布置图”。
附表锅炉测点说明
编号
测点名称
用途
运行值
测量范围
（仅供参考）
安装位置
备注
1
给水流量
给水量调节
180t/h
0~260t/h
给水管道
2
过热器总减温水流量
监视
8t/h
0~18t/h
过热器减温水总管道
最大值20t/h
3
给水操纵台前温度
给水流量修正
158℃
0~300℃
给水管道
4
省煤器入口压力
就地，远传监视
11.7MPa
0~20MPa
给水管道
5
省煤器入口温度
BTU补偿
158℃
0~300℃
给水管道
6
省煤器出口温度
监视
252℃
0~400℃
省煤器出口集箱
7
锅筒上下壁温测点
监视
320℃,Δ40℃
0~400℃
锅筒
8
锅筒水位报警
联锁保护
±125
±300
锅筒
动作值（对应汽包0水位）+203mm/-220mm
9
锅筒压力测点
监视，汽包水位压力修正
11.2MPa
0~20MPa
锅筒
10
一级过热器出口汽温
监视
398℃
0~600℃
一级过热器出口管道
11
二级过热器入口汽温
监视，修正一级喷水量
379℃
0~600℃
二级过热器入口管道
12
二级过热器出口汽温
一级喷水量调节
478℃
0~600℃
二级过热器出口管道
13
三级过热器入口汽温
监视，修正二级喷水量
459℃
0~600℃
三级过热器入口管道
14
集汽集箱出口汽温
监视，二级喷水量调节
540℃
0~600℃
集汽集箱出口管道
15
接全量安全阀
保护
9.81MPa
三过热器出口集箱
16
过热器一级减温水流量
监视
4.4t/h
0~10t/h
过热器减温器
最大值31.65t/h
17
过热器二级减温水流量
监视
3.3t/h
0~8t/h
过热器减温器
最大值21t/h
18
燃烧器壁温测点
监视，控制
900℃
0~1300℃
燃烧器内壁
19
燃烧室密相区下部压力
调节排灰
700mmH2O
0~1500mmH2O
燃烧室密相区下部
20
燃烧室密相区中部压力
监视
450mmH2O
0~1500mmH2O
燃烧室密相区中部
21
燃烧室密相区上部压力
监视
200mmH2O
0~1000mmH2O
燃烧室密相区上部
22
燃烧室密相区下部床温
控制，监视
896℃
0~1100℃
燃烧室密相区下部
动作值>1000℃
23
燃烧室密相区中部床温
控制，监视
896℃
0~1100℃
燃烧室密相区中部
24
燃烧室密相区上部床温
监视
896℃
0~1100℃
燃烧室密相区上部
25
燃烧室出口压力
监视，保护，调节
0
±200mmH2O
燃烧室出口
26
燃烧室出口温度
监视
896℃
0~1100℃
燃烧室出口
27
三级过热器入口烟温
监视
859℃
0~1100℃
三级过热器入口
28
三级过热器入口出口烟气压差
监视
10mmH2O
0~20mmH2O
包墙过热器
29
一级过热器入口出口烟气压差
监视
39mmH2O
0~50mmH2O
包墙过热器
30
一级过热器入口烟温
监视
723℃
0~1100℃
包墙过热器
31
一级过热器出口烟温
监视
535℃
0~700℃
包墙过热器
32
省煤器入出口烟气压差
监视
46.9mmH2O
0~50mmH2O
省煤器护板
33
省煤器出口烟道测氧点
风量调节
3.5%
0~10%
省煤器护板
34
空气预热器入口烟温
监视
269℃
0~400℃
空气预热器护板
35
空预器入口出口压力差
监视
105.8mmH2O
0~200mmH2O
空气预热器护板
36
空气预热器出口烟道测温
监视
145℃
0~200℃
空气预热器护板
37
旋风筒出口烟道测温
保护
896℃
0~1100℃
旋风筒出口烟道
动作值>1000℃
38
旋风筒出口烟道测压
试验
负170mmH2O
负250~0mmH2O
旋风筒出口烟道
39
旋风筒入口烟道测温
保护
896℃
0~1100℃
旋风筒入口烟道
动作值>1000℃
40
旋风筒入口烟道测温
试验
896℃
0~1100℃
旋风筒入口烟道
41
回料阀料腿测温
监视
896℃
0~1100℃
回料阀料腿
42
回料阀压力测点
保护
4347mmH2O
0~5000mmH2O
回料阀风箱
动作值<3000mmH2O（暂定）
43
回料阀压力测点
监视
4347mmH2O
0~5000mmH2O
回料阀风箱
44
回料阀温度测点
监视
896℃
0~1100℃
回料阀斜腿
45
回料阀压力测点
监视
750mmH2O
0~1500
回料阀斜腿
46
水冷风室温度测点
监视，保护
800℃
0~1000℃
水冷风室
动作值>1000℃
47
水冷风室压力测点
保护，监视
1550mmH2O
0~3000mmH2O
水冷风室
动作值>2794mmH2O
48
燃烧器（出口烟温）温度测点
监视，控制
900℃
0~1300℃
燃烧器出口
动作值>1000℃
49
燃烧器（出口烟压）压力测点
监视
1700mmH2O
0~3000mmH2O
燃烧器出口
注1：
表内运行值均为锅炉BMCR负荷下
注2：
表中减温水流量最大值是指最大减温水工况下的数值乘以150%，即增加1.5倍的余量。
此值每一级的喷水总量，可按该级减温器的个数计算出单支减温器对应的流量孔板量程。
注３：
备注中所给动作值是开关元件的整定值。
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