FSSS系统培训讲义.docx
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FSSS系统培训讲义
FSSS系统培训讲义
前言:
锅炉炉膛安全监控系统furnacesafeguardsupervisorysystem(简称FSSS)。
它本质是当锅炉灭火时,防止锅炉的任何部分积聚燃料和爆炸性混合物,保护锅炉不发生内爆或外爆而采取监视和控制措施的自动系统。
FSSS系统包括燃烧器控制系统(burnercontrolsystem,简称BCS)和炉膛安全系统(furnacesafetysystem,简称FSS)。
1.
系统功能介绍
设计规程规定:
(“应”,表示严格、必须,其反面词采用“不应”或“不得”;“宜”,表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做;“可”,表示允许有选择,在一定条件可以这样做)
a)
容量220T/H及以上锅炉FSSS系统必须具有炉膛自动吹扫功能;容量1000T/H及以上锅炉还宜具有燃油泄漏试验功能。
b)
容量220T/H及以上锅炉FSSS系统必须具有炉膛压力保护、锅炉火焰监测及灭火保护功能;容量670T/H及以下锅炉可采用全炉膛火焰监视和灭火保护;容量1000T/H及以上锅炉宜采用基于耽搁燃烧器的火焰监视和灭火保护。
c)
锅炉至少应具有“就地点火”功能;容量670T/H及以上锅炉还应具有“远方点火”功能。
d)
容量670T/H及以上锅炉,宜设置单个油枪自动吹扫功能。
e)
容量1000T/H及以上锅炉,当采用直吹式制粉系统时,可装设单套制粉系统正常顺序启停及“快速减负荷(runback)”时自动停止的燃烧器控制系统
FSSS主要功能包括:
1)
燃油系统泄露试验
2)
锅炉炉膛自动吹扫
3)
锅炉冷态自动点火
4)
全炉膛火焰检测
5)
单支燃烧器火焰检测
6)
锅炉主保护,即MFT(masterfueltrip)
7)
单支油枪火焰消失保护
8)
制粉系统程控
9)
首次跳闸原因记忆
10)
火检冷却风机控制
11)
快速减负荷(RB)
2.
组态逻辑设计(进入分散控制系统的FSSS)
2.1锅炉炉膛吹扫
设计规程规定:
锅炉点火前必须对炉膛进行时间不少于5min的吹扫,吹扫开始和吹扫过程中必须始终满足吹扫条件。
在吹扫计时时间内,若吹扫条件中任一条件失去,则认为吹扫失败,再次吹扫时须重新计时。
表1:
炉膛吹扫条件
序号
吹扫条件
直吹式制粉系统1000T/H及以上锅炉
1
主燃料跳闸条件不存在
应该具有
2
电源正常
3
至少一台送风机运行且相应挡板打开
4
至少一台引风机运行且相应挡板打开
5
至少一台空预器运行且相应挡板打开
6
炉膛通风量在25%~30%额定负荷风量范围内
7
燃油速断阀关闭
8
全部油枪关断阀关闭
9
全部一次风机跳闸
10
汽包水位正常(达到点火规定的水位值)
11
“吹扫”手动指令启动
吹扫条件
1)
各层火检均无火;
2)
轻油截止阀均关;
3)
一次风机均停;
4)
给煤机均停;
5)
有空预器主电机运行;
6)
无MFT信号;
7)
风量大于30%;
8)
无冷却风压力低;
9)
磨热风隔绝门均关;
10)
压缩空气压力正常;
上述各吹扫条件均满足时,“正在吹扫”灯亮,同时开始“5分钟”的计时;5分钟时间内,当任一条件被破坏时,“吹扫中断”灯亮;吹扫计时结束,“吹扫完成”灯亮,同时MFT复归,“无MFT”灯亮,油枪具备点火条件
2.2MFT及首出原因指示
2.2.1设计规程规定:
a)
锅炉MFT条件至少应满足下表规定:
序号
主燃料跳闸条件
直吹式制粉系统
1
全炉膛火焰丧失
应
2
炉压高
应
3
炉压低
应
4
汽包水位高
应
5
汽包水位低
应
6
全部送风机跳闸
应
7
全部引风机跳闸
应
8
全部一次风机跳闸
应
8
给水丧失(直流炉)
应
10
单元机组汽轮机主汽门关闭
应
11
手动停炉指令
应
12
全部磨煤机跳闸且燃油总阀或全部燃油支阀关闭
应
13
全部给煤机跳闸且燃油总阀或全部燃油支阀关闭
应
14
再热器超温
可
15
风量小于额定负荷风量25%~30%
宜
b)
锅炉炉膛压力保护逻辑应按“三取二”设计。
汽包水位保护逻辑也宜按“三取二”设计。
2.2.2
MFT
锅炉运行时,下列任何一种危险工况出现,系统发出MFT指令,通过MFT继电器盘切断所有进入炉膛的燃料,同时在“一级报警”发出“锅炉MFT”声光报警,并指示出MFT首次跳闸的原因。
MFT条件
(1)、手动紧急跳闸MFT;
采用双按钮双回路,一路直流220V电源驱动,与DCS电源柜UPS电源失电监测继电器端子并接,直接驱动MFT继电器盘内跳闸继电器,切断所有进入炉膛的燃料;另一路进入DCS系统,通过逻辑判断,发出MFT指令,并指示出MFT首次跳闸的原因
(2)、送风机全停;
(3)、吸风机全停;
(4)、汽包水位低;
汽包水位低信号来自水位变送器,并经温度、压力补偿,为三选二。
当一台汽包水位变送器故障或检修时,自动由“三选二”变为“二选一”;
当两台汽包水位变送器故障或检修时,自动由“二选一”变为“一选一”;
(5)、汽包水位高;
汽包水位高信号来自水位变送器,并经温度、压力补偿,为三选二。
当一台汽包水位变送器故障或检修时,自动由“三选二”变为“二选一”;
当两台汽包水位变送器故障或检修时,自动由“二选一”变为“一选一”;
(6)、炉膛压力低(三取二);
炉膛压力低信号来自就地压力开关,为三选二。
任一压力开关动作,均在“一级报警”发“炉膛压力低”声光报警,同时滚动报警
(7)、炉膛压力高(三取二);
炉膛压力高信号来自就地压力开关,为三选二。
任一压力开关动作,均在“一级报警”发“炉膛压力高”声光报警,同时滚动报警
(8)、失燃料
曾经有油层投运+给煤机均停+所有油角阀全关或燃油跳闸阀关闭,系统发出“失燃料”信号,触发MFT。
“曾经有油层投运”:
即上、中、下层油枪,至少有一层投运过2支,也就是说,锅炉经过了点火启动过程。
MFT发生后5秒,将复归此信号。
其目的是将长信号变为短信号,使停炉时不发“失燃料”信号,经过炉膛吹扫或MFT复归后即可点火(保护不切除)。
(9)、全炉膛灭火
有给煤机证实,上层、中层、下层3/4油角灭火,A层、B层、C层、D层、E层3/4粉角灭火或A、B、C、D、E给煤机停延时2秒,同时满足,发出“全炉膛灭火”信号,触发MFT。
“有给煤机证实”:
给煤机运行50秒后,发出“给煤机证实”信号。
就是说至少曾经有一台给煤机运行过。
其目的是将长信号变为短信号,使停炉时不发“全炉膛灭火”信号,经过炉膛吹扫或MFT复归后即可点火(保护不切除)。
全炉膛灭火:
当每一层燃烧器未检测到的火焰数都不少于该层燃烧器的3/4时,可认为全炉膛灭火
(10)、一次风机均停;
一次风机均停,有给煤机证实,无油层投运,同时满足,发“一次风机全停”信号,触发MFT。
通过“有给煤机证实”信号,将长信号变为短信号,使停炉时不发“一次风机均停”信号,经过炉膛吹扫或MFT复归后即可点火(保护不切除,)。
(11)、汽机跳闸;
汽机跳闸,负荷>30%,同时满足,发“汽机跳闸”信号,触发MFT。
“汽机跳闸”:
即汽机高压主汽门均关闭。
(就地信号经汽机信号扩展盘扩展后获得)
“负荷>30%”,一方面因汽机旁路系统的容量可以满足30%负荷时停机不停炉;另一方面通过“负荷>30%”信号,将长信号变为短信号,使机组停运时不发“汽机跳闸”信号,经过炉膛吹扫或MFT复归后即可点火(保护不切除,)。
(12)、给水泵全停;
(13)、风量<30%;
总风量<270KNm3,“一级报警”发“风量<30%”声光报警信号;总风量<230KNm3,发“风量<30%”信号,触发MFT。
(14)、火检冷却风机均停;(延时180秒)
(15)、引风机变频器均停;
A引风机变频方式下,变频器停止;B引风机变频方式下,变频器停止;同时满足发“引风机变频器均停”信号,触发MFT。
2.2.3灭火保护装置的投入
炉膛吹扫完成后,所有灭火保护装置均应投入运行;
2.2.4灭火保护的动作对象
硬联锁对象:
1)
停止A、B一次风机;
2)
停止A、B、C、D、E磨煤机
3)
关闭燃油跳闸阀
4)
关闭所有油枪三用阀
5)
关闭过热器、再热器减温水总门
6)
关闭汽机主汽门(“炉停机“保护投入时)
逻辑控制对象:
除上述硬联锁对象外,还包括:
1)
停止A、B、C、D、E给煤机运行
2)
二次风门
3)
减温水调门
4)
磨煤机冷热风调门
2.3油枪程控逻辑
油启动允许条件
(1)、无MFT
(2)、跳闸阀已开
(3)、压缩空气压力正常
油角启动顺序(各油角的控制逻辑相同,仅以单角为例说明如下)
①、
按下启动油角按钮,同时开始30秒的计时;
②、发进油枪、进点火枪指令
③、在油枪、点火枪均进到位后,发开三用阀指令;
④、在三用阀离开“关”位后,点火枪开始打火;
⑤、“三用阀已开”且“该角火检有火”,则表明点火启动成功,点火枪退出;
⑥、如30秒计时结束,油角火检仍无火,则该角启动失败
⑦、如油角启动失败,则应退出该油角(该油角所有设备在原位),并禁止在1min内再次点火。
油层#1角停止顺序
①、三用阀吹扫,延时60秒,关三用阀
②、发退油枪指令
油枪保护联锁条件
油角火检无火,则该油角跳闸
MFT发生,则该油角跳闸
油角启动、停止方式选择
油枪的控制方式可采用单角控制和对角控制
(1)、单角控制
即对油枪的点火启动采用单油枪控制。
(2)、对角控制
即对油枪的点火启动对角控制,主要在事故情况下使用。
在此方式下,#1(#3)角同时控制;#2(#4)角同时控制;
2.5、制粉系统程控逻辑
2.5.1、磨煤机控制
磨备好条件均满足时,该磨可以启动;磨启动成功后,任一跳闸条件满足,均发出磨煤机跳闸指令;使磨煤机停运,同时发出“磨煤机事故跳闸”声光报警
磨启动允许条件:
(1)、无MFT
(2)、风量>30%或有给煤机证实
磨点火允许条件:
对于每台磨均有两种情况
第一种:
临层油投运
第二种:
负荷>60%且临层给煤机证实
对于D磨还有一种情况,即中层油投运且C给煤机证实
油角投运:
三用阀已开且火检有火,则该角投运
油层投运:
油层有两支或两支以上油角投运,则该油层投运
磨备好条件:
(1)、磨启动允许
(2)、磨点火允许
(3)、磨润滑油条件满足
(4)、磨一次风量>31000Nm3
(5)、磨冷风调门开度>5%
(6)、磨出口温度>65℃
(7)、给煤机密封风门已开
(8)、磨一次风与密封风差压>1.96Kpa
(9)、磨电气控制回路正常
润滑油条件满足:
磨推力瓦温度<50℃;磨润滑油温度>0.15+△P;磨高速润滑油泵已运行;三个条件同时满足
磨跳闸条件:
(1)、磨润滑油条件不满足;即磨推力瓦温度>705+IANG℃或磨润滑油压力<0.145MPA
(2)、磨点火不允许;两种情况:
第一、给煤机启动100S时间内磨点火允许条件不满足。
第二、给煤机运行过程中跳闸且磨点火允许条件不满足
(3)、断煤;即给煤机发出的断煤报警信号或煤量<16.4T,延时60S
(4)、磨一次风与密封风差压<1.47Kpa
(5)、磨3/4无火;两种情况:
第一、磨煤机启动时,磨3/4无火延时25S。
第二、磨煤机运行中,磨3/4无火延时7S
(6)、磨出口温度>1105+IANG℃;磨出口温度>1105+IANG℃均满足,延时60S
(7)、MFT
(8)、磨煤机事故跳闸;即DCS控制系统未发出指令,而磨煤机停运
(9)、给煤机已停;给煤机已停,延时15S
(10)、RB;仅对于C、D、E磨有效
RB逻辑
RB发生的判断在CCS系统中完成,FSSS系统仅完成RB发生后的投油切磨过程。
(1)、RB投油
RB发生,若有A或B磨运行,系统发出投入下层油枪指令,延时20S,若下层油投入不成功,则系统发出投入中层油枪指令;若无A或B磨运行,系统发出投入中层油枪指令,延时20S,若中层油投入不成功,则系统发出投入下层油枪指令。
(2)、RB切磨
RB发生,发出投入下层油或中层油指令,若有下层油或中层油投运成功且大于三台磨运行,则系统间隔6S(一次风机RB除外,间隔3S)依次发出切E磨、切D磨、切C磨指令,直至剩余两台磨运行为止
2.5.2、给煤机控制
给煤机启动允许条件均满足,该给煤机可以启动;给煤机启动成功后,相应磨煤机停运或相应磨煤机任一跳闸条件满足,均发出给煤机跳闸指令,使给煤机煤机停运,同时发出“磨煤机事故跳闸”声光报警
给煤机启动允许条件:
(1)、无MFT
(2)、磨煤机已启
(3)、给煤机进口门已开
(4)、给煤机出口门已开
(5)、给煤机转速最小或给煤机刚刚停运的1S时间内
(6)、无磨跳闸条件
给煤机跳闸条件:
(1)、相应磨煤机任一跳闸条件
(2)、无“磨煤机已启”
(3)、磨煤机已停
给煤机联锁条件:
磨煤机已启,给煤机联锁启动
2.5.3、磨煤机润滑油系统控制
磨煤机润滑油系统的启动
接受到操作人员的油泵启动指令后,系统根据逻辑条件作出判断,若齿轮箱油温小于21℃,则油泵低速运行,同时电加热器投入。
当齿轮箱油温大于25℃时,油泵自动转入高速运行。
磨煤机润滑油系统的停止
若油泵低速运行,可直接停运;若油泵高速运行,则需在齿轮箱油温小于38℃且磨煤机已停运时,才能停止其运行。
动力柜上的紧急停泵按钮可在事故情况下使用
磨煤机润滑油系统电加热器控制
磨煤机润滑油系统电加热器的投入受油泵低速运行的控制。
当且仅当油泵低速运行时,电加热器才能投入。
2.5.4、制粉系统其它控制
除磨煤机、给煤机及磨油站外,制粉系统还包含密封风机、磨入口风门、消防蒸汽门、吹扫风门、给煤机密封风门、给煤机进、出口门等的控制
密封风机联锁
磨热风隔绝门小气缸和消防蒸汽门均关闭后,延时3600S,停运密封风机
消防蒸汽门联锁
磨煤机停且磨出口温度高于100℃时,消防蒸汽门自动打开;门全开后延时300S或磨出口温度低于85℃时,消防蒸汽门自动关闭。
热风隔绝门大小汽缸联锁
磨热风隔绝门小气缸打开,自动打开其大气缸;磨热风隔绝门大气缸关闭,自动关闭其小气缸
其它联锁
磨煤机停运,自动关闭热风隔绝门大气缸、冷、热风挡板、给煤机进、出口门及密封风门。
2.6燃油系统泄露试验
泄露试验条件
(1)、无MFT
(2)、三用阀全关
(3)、油循环阀关闭
上述条件均满足后,按下“启动泄露试验按钮”,系统发出“开跳闸阀”指令,当油系统“压
油压>2.3MPa”灯亮后,系统发出“关跳闸阀”指令;“跳闸阀已关”、“压
油压>2.3MPa”和“无MFT”三个条件均满足,这时,系统开始“2分钟”的计时,计时结束,“泄露试验完成”灯亮;2分钟内,任一条件消失或重新按下“启动泄露试验按钮”,“泄露试验失败”灯亮
2.7、火检冷却风机、油跳闸阀、油循环阀管理
2.7.1、火检冷却风机控制
火检冷却风机应在炉膛燃烧启动之前启动,只有在就地转换开关位于远方位置时,冷却风机方可从CRT上启动,一台火检冷却风机的风压低或事故跳闸会联锁启动另一台风机,如果压力低于200mmH2O,会出现冷却风压力低报警。
(1)、处于自动状态:
一台火检冷却风机运行,当其事故跳闸或冷却风压力低于200mmH2O时,联锁启动第二台风机。
(2)、处于手动状态
在手动状态,任一台火检风机的运行和停止都受控于CRT上的启动和停止按钮。
2.7.2、油跳闸阀控制
开跳闸阀条件
(1)、油枪三用阀均关
(2)、压缩空气压力>0.4Mpa
跳闸阀联锁
MFT联关跳闸阀
压缩空气丧失,跳闸阀自动关闭
2.7.3、油循环阀控制
开油循环阀条件
油跳闸阀已开
油循环阀联锁: