燃烧器技术协议版.docx
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燃烧器技术协议版
新疆黑山煤炭化工有限责任公司煤气发电项目
2×65t/h锅炉低氮燃烧器及管路系统
技
术
协
议
买（需）方：
卖（供）方：
二O一五年八月
技术协议
**有限公司（以下简称“买方”）与（以下简称“卖方”）就新疆黑山煤炭化工有限责任公司兰炭尾气发电工程2×65t/h锅炉低氮燃烧器及管路的设计、制造、供货与技术服务相关事宜，经双方代表充分友好协商，达成以下技术协议。
一、
总则
1.1本技术协议按锅炉相关技术参数及要求编写。
1.1.1
燃烧系统设计能保证大于20%负荷时，低氮燃烧器不发生回火、
脱火、灭火事故。
确保不发生煤气燃爆事故，不会造成停炉。
1.1.2
低氮燃烧器设计能确保在各种工况下能稳定燃烧，并具有防止
回火功能。
1.1.3
点火系统实现程控及安全联锁。
1.1.4
为保证燃烧安全，留有火焰检测装置接口，配置有完备的火检
设备，并与煤气管道上的快速切断阀形成联锁控制，保证锅炉的
安全。
1.1.5
低氮燃烧器喷嘴的使用寿命不低于设备经安装试验合格后三
年，且便于检修。
1.1.6
低氮燃烧器在热态运行下，其调节装置不受热膨胀的影响而产
生卡涩现象，应灵活可靠。
1.1.7
低氮燃烧器的设计、布置考虑降低燃烧中产生
NOX的措施。
1.1.8
点火器装置在出厂前成套调试合格，并提供证明文件。
1.1.9
就地安装柜及阀门均要求防爆。
1.1.10
必须有同类产品运行业绩或型式试验证书。
1.2本技术协议中规定了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和
适用的标准，卖方将提供一套满足本技术协议和所列标准要求的高质
量产品及其相应服务。
产品必须同时满足国家关于安全、环境保护的
强制性标准和规范要求。
1.3供方须执行本协议所列标准。
有矛盾时，按较高标准执行。
卖方在设备
设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新版本
的标准。
1.4合同签订10天内，供方提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、
安装、调试、试运、验收、运行和维护等标准清单给买方，由需方确
认。
卖方提供的文件，包括但不限于系统图、就地柜原理图、端子图、接线图、电气原理图柜内布置图等；火检装置、高能点火器、气动快关阀、控制柜、仪表空气系统和密封装置等的安装、使用说明书等。
1.5设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中，供方
应保证需方不承担有关设备专利的一切责任。
1.6供方应提供高质量的设备。
这些设备应是成熟可靠、技术先进的产品，
且制造厂已有相同容量机组合同设备制造、运行的成功经验。
1.7在签订合同之后，需方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一
些补充要求，具体项目由供需双方共同商定。
1.8供方提供的文件，包括图纸、计算书、说明、使用手册等，均应使用国际单位制（SI）。
所有文件、工程图纸及相互通讯，均应使用中文。
不论在合同谈判还是签约后的工程建设期间，中文是主要的工作语言。
若文件为英文，应同时附中文说明。
1.9本技术协议的签字并不能减轻卖方对系统完整性的责任，若在安装及使用过程中发现是系统必须但本协议中未体现的，卖方需无条件补齐以保证系统的完整及安全运行。
1.10本技术协议为订货合同的附件,与合同正文具有同等效力。
1.11设计规范及标准
中国国家标准及电力行业标准
面板、架和柜的基本尺寸系列
GB2681--电工成套装置中的导线颜色
GB2682--电工成套装置中指示灯和按钮的颜色
GB/T7353-1999工业自动化仪表盘、柜、台、箱
GB/T4208-1993外壳防护等级（IP代码）
GB14050-1993系统接地的型式及安全技术要求
GB/T低压电器外壳防护等级
JB/T1402--91盘装工业过程和控制仪表尺寸及开孔尺寸
DLGJ116--93火力发电厂锅炉炉膛安全监测系统设计技术规定
DL435—91火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程
NDGJ16－89火力发电厂热工自动化设计技术规定
SDJ1火力发电厂设计技术规程
G-RK-95-52《锅炉炉膛安全监控系统技术规范书》
美国国家防火协会（NFPA）
ANSI/NFPA70国家电气规范
ANSI/NFPA8502多燃烧器锅炉炉膛防内爆和外爆标准
ANSI/NFPA8503制粉系统的安装及运行
美国电气和电子工程师协会（IEEE）
ANSI/IEEE472冲击电压承受能力导则（SWC）
ANSI/IEEE488可编程仪表的数字接口
美国电子工业协会（EIA）
EIARS-232-C数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口
美国仪器学会
（ISA）
ISA
ISAIPTS60
数字处理计算机硬件测试
热电偶换算表
美国科学仪器制造商协会（SAMA）
SAMAPMS仪表和控制系统功能图表示法
英国电气制造商协会（NEMA）
ANSI/NEMAICS4
工业控制设备和系统的端子排
ANSI/NEMAICS6
工业控制设备和系统外壳
美国保险商实验室（UL）
UL44
橡胶导线、电缆的安全标准
UL1413
电视用阴极射线管的防内爆
1.12燃烧器外形尺寸必须满足南京奥能锅炉有限公司提供炉膛及钢架截
面图纸（后附）。
二、供货范围、设计界限及设备性能介绍
2.1供货范围（单台锅炉）：
从燃气母管进锅炉开始所有阀组、仪表（包括
但不限于以下清单）
2.1.1Fsss部分
序号
名称
型号及规格
单位
1
点火电气控制柜
（就
RSQ-IV
台
地）
2
高能点火装置
套
4
高压导电杆
根
5
半导体高能电嘴
只
6
高压高温电缆
根
7
电源预制电缆
根
8
点火快切阀
台
9
燃烧器
台
10
燃烧器快关阀
DN300
台
11
手动关闭阀
DN300
台
12
电动调节阀
DN300
台
13
点火气枪
根
FSSS主机柜（含进口继
（2200×800×600
台
14
电器）S7-300系列
）
15
上位机
台
16
上位机平台
台
17
燃气压力开关
只
18配套法兰
数量
4
4
4
4
4
4
4
8
16
8
8
4
1
2
2
8
2.1.2火焰检测器
序号
名称
型号及规格
单位
数量
1
智能紫外火检探
套
8
头
2
智能紫外火检处
套
8
理器
3
火检法兰导管装
套
8
置
4
火检控制柜
HHK-HJ
台
1
2.1.3
冷却风系统
序号
名
称
型号
单位
数量
生产
厂家
1冷却风机就地控
台
OMRON
制箱
1
继电
器，
2冷却风压力高、冷
Honeywell
只
2
进口
却风压力低
3
风门、切换档板等
套
1
4
冷却风机
套
1
说明：
卖方确认配套供货的程控系统能满足FSSS系统的安全可靠运行，并
积极与DCS厂家配合，实现FSSS与DCS系统的一体化。
控制系统采用西门子S7-300系统或不低于该等级的其他进口品牌，上
位机用应至少每台锅炉采用1台工控机控制。
PLC中的CPU采用冗余设计结构。
2.2设计界限及各种参数
2.1.1设计界限
卖方负责所供设备的设计，控制系统：
就地控制柜外形尺寸图、接线原理
图、就地设备至就地柜的电缆选型。
低氮燃烧器：
低氮燃烧器的安装图、燃气
管路的阀门及仪表的选型、燃气管路系统图。
程控柜：
外形尺寸图、接线原理
图，逻辑保护的设计。
压缩空气系统：
空压机、储气罐、净化装置安装图，管
路系统图，控制柜外形尺寸图、接线原理图、电缆选型。
2.1.2配套锅炉参数
1）.
锅炉型号：
过热蒸汽流量：
65
t/h
过热蒸汽压力：
MPa.
过热蒸汽温度：
450
℃
给水温度：
~150℃
锅炉排烟温度
≤150℃
排污率
≤2%
空气预热器进风温度
20℃
保证锅炉热效率
≥91%
每台锅炉的理论燃料消耗量为Nm3/h
；
2）.燃气锅炉的炉前压力为
4KPa---10KPa；
3）.煤气温度：
~27℃
4）助燃空气>280℃
5）煤气成分：
净煤气的组成见下表。
兰炭尾气（净干兰炭尾气）质量指标
成分
H2
CH4
CO
N2CO2
O2CmHnS
其他
V%
<
热值
7524kJ/Nm3
6）环境条件
设备安装地点：
新疆吐鲁番地区托克逊县克尔碱镇黑山
基本气象参数如下：
近五年年平均气温℃
全年最高气温均低于20℃
各月平均最低气温℃
年均降水量
年均蒸发量
年主导风向是沿沟谷走向的NE及SW风
年平均风速约s
最大冻土深度1690mm
最大积雪厚度34mm
年平均相对湿度59
主厂房零米海拔高度：
2535m
基本地震烈度：
7度
2.3主要设备性能说明
2.3.1兰炭煤气低氮燃烧器
低氮燃烧器调节比：
≥6：
1
低氮燃烧器出力：
Nm3/h
点火方式：
二级点火方式，采用高能点火器点燃长明灯，长明灯点燃主烧
嘴。
低氮燃烧器主要由低氮燃烧器本体、稳焰装置、点火气枪（长明灯）、主燃气喷口、火焰检测器、气动推进器、点火装置等组成；低氮燃烧器为焦炉煤气
低氮燃烧器。
燃烧时，点火采用分级点火方式，即点火时首先由高能点火装置点燃点火气枪，再由点火气枪点燃主烧嘴；点火枪安装在冷却风筒内，低氮燃烧器外筒内通过的冷却风能对点火枪起到保护作用，低氮燃烧器燃烧所用的助
燃风由鼓风机提供。
低氮燃烧器喷头主要材料采用耐热钢0Cr25Ni20,其耐温能达到1200℃，保证低氮燃烧器满足环境温度的要求。
低氮燃烧器调节比大于6：
1，保证低氮燃烧器平稳运行，低氮燃烧器火焰稳定。
低氮燃烧器具备百分之十
的超出力能力，低氮燃烧器可保证锅炉氮氧化物排放量小于250mg以内。
燃烧器选配严格执行TSGZB001-2008燃油（燃气）燃烧器安全技术规则的
要求。
燃烧器阀门口径按DN300考虑，切断阀为双阀配置并应有检漏功能。
2.3.2高能点火装置
高能点火装置主要由高能点火器、高能半导体点火枪、高压屏蔽电缆三部
分组成。
高能点火装置的工作原理是：
交流工频220VAC，通过升压整流变换成直流
脉冲电压，对贮能电容器充电。
当电容器上电压升至放电管击穿电压时，放电
电流经放电管、扼流圈、屏蔽电缆直至在半导体电嘴间隙形成高能电弧火花。
当点火器停止工作时，电容器上的剩余电荷通过泄放电阻接地。
高能点火器的外壳为金属外壳，外表平整美观，密封性好，防护等级达到
IP55。
点火器可连续打火长达5个小时。
其放电电压低、点火能量大，单次点火能量为6焦耳，火花频率为10～15次/秒。
具有极强的适应环境的能力，工作温度范围为-30℃～85℃，相对湿度<95%即可。
点火枪的半导体电嘴是我公司的专利产品，放电电压低，起弧电压<1000V。
半导体电嘴的使用寿命长，可打火20万次。
点火枪头与枪体用优质不锈钢制成，可耐较高温度不被烧毁。
在低于1000℃环境中可长期使用，短时间可耐1400℃的高温。
点火枪中心电路阻值<Ω，抗电强度为DC8000V。
点火枪的长度根据具体工程而定，满足低氮燃烧器点火的需要为准。
高压点火屏蔽电缆用于将点火器输出的电流送至点火枪半导体电嘴上放
电。
电缆两端接头用特制不锈钢制成，与点火器输出口和点火枪底部连接紧密，其中心电路阻值<Ω，保证较大电流工作时的安全可靠。
电缆主体部分有金属软管保护，抗电强度为DC4000V，，最小弯曲半径为64mm。
点火电缆工作环境温度
为-30℃～110℃。
长度能满足点火枪进退及安装位置的需求等。
2.3.3点火长明灯
组合气体点火枪采用紧凑型设计。
点火器工作的燃气压力范围为4－5KPa，
燃气流量为10-180Nm3/h。
2.3.4点火速断阀
NQF系列气动球阀作为快速启闭执行元件，广泛使用在火电站锅炉燃油、
燃气系统的各种油品、气体或蒸汽管路中。
也可满足其它行业如：
石化、冶金、
化工等对阀门实现远距离集中控制的要求。
该产品以压缩空气为动力源，因而
结构紧凑、启闭迅速、工作平稳、安全可靠。
并且使用维护方便、寿命长。
该
阀开关均有位置指示及信号反馈，是工业系统实现远程控制和自动控制的理想
执行元件。
技术参数：
通径：
DN25
压力：
工作电压：
220VAC
关闭时间：
1秒
2.3.5火焰检测器
火焰检测器采用紫外光式火焰检测器，安装在低氮燃烧器上，用以检测炉
膛火焰状态。
本装置由探头、检测电缆和信号处理箱组成。
工作时，探头通过
紫外光敏元件吸收火焰中的紫外成份经光电转换、放大处理后给出火焰判断信
号。
其结构特点是镜头采用聚焦透镜和防尘玻璃，在探头后端设有一个风管，
可以接入压缩空气或配备专用冷却风系统对探头镜片进行吹扫和冷却。
2.3.6压力变送器与压力表
按照低氮燃烧器的使用范围分别配置合适的压力开关，以便在压力高或低
时向程控系统送出相应的信号，避免意外的发生。
压力变送器选用EJA系列，
该系列压力变送器具有精度高，可靠性高的优点。
在管道的适当部位还设置有压力表，供运行人员观察。
压力表选用国内知
名品牌。
2.3.7就地点火控制柜
每台锅炉配置1台就地控制柜，就地控制柜采用“一控二”的控制方式，
就地控制柜控低氮燃烧器的点火系统设备。
就地控制柜有操作面板，以指示灯形式显示就地主要设备的状态，如点火
枪的原位、到位，点火器工作状态等。
就地控制柜还可完成“就地/程控”点火
方式的切换（通过“就地/程控”切换开关）。
当处于“就地”点火方式时，可
按动面板上的设备控制按钮，就地设备进行相应的动作来完成就地点火；当处
于“程控”点火方式时，面板上就地设备的控制按钮被屏蔽。
就地点火柜同时是一个重要的中继设备，现场的所有设备的信号均接到就
地点火柜的端子上，通过就地柜送给程控柜；程控柜发出的控制指令通过就地
点火柜完成对现场设备的控制。
控制柜内主要元件均为进口，如OMRON继电器、
时间继电器，交流接触器，小型断路器和柜门上的按钮、指示灯等。
继电器、
时间继电器触点的容量为220VAC5A或24VDC5A，交流接触器主触点的容量为
380VAC11A。
本控制柜柜体和柜门均为专业公司用1mm钢板制成，防雨防尘，其
防护等级可达IP55。
本柜外门和内门均装有电气控制柜专用锁。
柜体外部烤漆，
美观耐用。
柜顶装有吊耳，方便现场施工吊装。
2.3.8程控柜
程控柜是整个自动控制系统的核心，所有的功能均预先编入程序，具有多
种输入、输出功能，能够有效地监控整个低氮燃烧器运行状态。
系统留有与DCS系统的接口。
控制系统采用西门子系统平台，FSSS所需I/O模块采用西门子相配套。
系统通讯要求采用Modbus通讯。
整个控制系统上位机操作画面由DCS厂家提供并
完成，在DCS系统中可实现远程手动点火及自动点火。
锅炉的负荷调节由DCS实现，在DCS操作台上设置后备的MFT停炉、复归等必须的后备按钮。
燃气调节阀及风门执行机构由DCS控制。
柜内主要元器件均为进口，如继电器与直流电源采用日本OMRON产品。
机柜性能
1）所有机柜门均具有抗射频干扰能力，
2）机柜的所有电缆均从柜底引入，在主机柜顶设有排风扇，可以很好的散
热。
3）柜内端子排、电缆夹头、电缆走线槽及接线槽均为阻燃型材料。
端子排留有10%的余量，继电器柜内继电器有10%备用。
4）机柜内留有充足空间，能够方便地接线、布线。
5）柜内设有220VAC照明灯，留有220VAC插座。
6）所有柜内设有独立的PLC直流地、机壳安全地、电缆屏蔽地端子以与结构内部未接地电路板在电气上隔离。
2.3.8.1程控柜主要功能（FSSS）：
锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）是一个低氮燃烧器管理和燃料安全联锁系
统，它能在锅炉正常工作和启动、停止等运行方式下，连续监视燃烧系统的参
数与状态，并进行逻辑运算判断，通过联锁使燃烧设备中的有关部件按照既定
的合理程序完成必要的操作或处理未遂性事故，以保证锅炉炉膛及燃烧系统的
安全，它将在防止由于运行人员误操作及设备故障时引起锅炉喷烟、爆炸而产
生的人身伤害、设备损坏方面起重要的保障作用。
FSSS包括低氮燃烧器控制系统（BCS）和燃料安全系统（FSS），可对锅炉
运行的主要参数和锅炉辅机运行状态进行连续监测并对锅炉低氮燃烧器进行管
理，在操作人员来不及处理的危机情况下将燃料系统置安全状态，从而保证锅
炉及所附设备的安全。
1）．主要功能：
锅炉炉膛安全监控系统的作用：
自动完成各种保护与操作动作
避免允许人员的误操作
执行人工操作来不及的快动作
2）．主要体现在下列方面：
在吹扫完成及有关条件满足之前，阻止任何燃料进入炉膛
连续监测锅炉的运行工况，在检测到危害人员和设备安全的工况时，发
出MFT（主燃料跳闸）信号
当发生危害工况时，停运全部或部分已投运的锅炉燃烧设备和有关辅
机，快速切除进入炉膛的燃料
MFT发生后，维持锅炉进风量，以清除炉膛和烟道中可能积聚的可燃混
合物。
3）．具体功能：
BCS
气低氮燃烧器管理（包括点火枪进退控制，气角阀开关控制等）
燃气阀控制
点火气阀控制
炉膛设备控制
FSS
炉膛吹扫
主燃料跳闸
首跳原因显示
火焰检测
联锁和报警
4）.主要技术原则
炉膛吹扫
在燃料进入炉膛燃烧之前（初次点火或在锅炉跳闸之后）必须对炉膛完成一次成功的吹扫，以有效地清除在炉膛、烟井及其相连的烟道中可能积聚的任何可燃物体，否则保护系统阻止任何燃料燃烧设备启动。
根据NFPA的规定，需用相当于炉膛体积3~5倍的新鲜空气予以更换，一般在风量大于30%前提下吹扫至少5分钟。
另一方面，吹扫程序也是锅炉启动之前各设备相关功能的一次全面检查，吹扫完成后即可进入点火逻辑。
（1）启动吹扫前，必须全部满足下列条件——即吹扫许可条件：
所有燃料阀全关
炉膛压力正常
送风机运行
引风机运行
无MFT条件出现炉膛无火
火焰检测器冷却风压力正常汽包水位正常
送风量>30%
锅炉厂FSSS要求的其它条件
（2）整个吹扫过程中吹扫许可条件必须满足，只有在吹扫完成后方可允许点火，否则闭锁点火系统。
（3）在吹扫过程中，吹扫许可条件任一条丧失，吹扫累计时间置零。
只有所有吹扫许可条件都满足时运行人员方可重新启动吹扫时间。
阀门系统泄漏试验
（1）在炉膛吹扫完成后，开始进行阀门泄漏试验。
目的是证实本系统各
部分的严密性。
（2）试验过程
在泄漏试验条件满足后，按动“泄漏试验”按钮，燃气主速关阀将打开，
燃料气通过主管路，即冲压阶段。
当阀后的压力开关P1大于设定值时，关闭主
速断阀，开始2分钟的泄漏检测；假如2分钟后P1仍然大于设定值，则证明管
路和燃气支路阀没有泄漏；否则，就说明管路和燃气支路阀有泄漏；第二步，
打开排空阀，当压力低信号P2出现时，关闭排空阀，进行2分钟的泄漏检测。
2分钟后，如果压力低信号P2仍然满足，则说明燃气主速断阀没有泄漏，并给
出“泄漏试验成功”信号；否则，就说明燃气主速断阀有泄漏。
（3）主燃料跳闸及首跳显示
当出现下述任何危机锅炉安全运行的情况下将发MFT动作指令
手动紧急跳闸（双按钮,动作和确认）运行人员紧急时用（按钮装在锅炉DCS操作台上，动作信号接至FSSS柜内）
全炉膛灭火（FSSS成套范围之内）
所有送风机跳闸（来自设计院电气专业）
所有引风机跳闸（来自设计院电气专业）
汽包水位高于（来自DCS）
汽包水位低于（来自DCS）
燃料丧失（FSSS成套范围之内）
总风量<30%持续5分钟（来自DCS）
炉膛压力高（三个压力开关，三取二直接进FSSS柜，压力开关由买方提供）
炉膛压力低（来自三个压力开关，三取二直接进FSSS柜，压力开关由买方提供）
火焰检测器冷却风压力低（FSSS成套范围之内，压力开关1个由买方提供）
燃气压力过高（FSSS成套范围之内，由其配套的压力变送器信号判断）
燃气压力过低（FSSS成套范围之内，由其配套的压力变送器信号判断）
系统电源丧失（FSSS成套范围之内）
蒸汽压力过高（集汽集箱（三个压力开关，三取二直接进FSSS柜，压力开关由买方提供）
汽包压力过高（三个压力开关，三取二直接进FSSS柜，压力开关由买方提供）
仪表气源压力低保护信号（FSSS成套范围之内，压力开关1个由买方
提供）
备用2点
当发生MFT时，系统立即切断锅炉的一切燃料，并与机组其它系统自动完成下列操作。
发出声光报警，并提示首出MFT原因
燃气支路阀快速关闭
点火阀门快速关闭
启动炉膛吹扫程序
其它
发生MFT时，系统发出MFT及首跳原因显示，并用该跳闸原因（即MFT首出条件）闭锁随后而来的其它MFT条件的显示，直到该首跳条件清除且启动吹扫计时开始时，解除首跳显示及首跳闭锁。
（4）紧急跳闸
当运行人员发现危及机组安全或其他需要紧急停炉的情况时，操作人员可
在集控室操作盘上同时按下“MFT动作”和“MFT确定”按钮（硬接线），则启动手动紧急跳闸，只要FSSS系统上电，即使PLC故障退出运行的情况下，操作人员仍可启动紧急跳闸功能发出MFT跳闸指令。
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