火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)設計技術規(guī)定

火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng) 設 計 技 術 規(guī) 定 DLGJ116-93 主編部門：電力工業(yè)部西南電力設計院 批準部門：電力工業(yè)部電力規(guī)劃設計總院 施行日期：1994年1月1日 電力工業(yè)部電力規(guī)劃設計管理總院 關于頒發(fā)DLGJ116-93火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)設計技術規(guī)定的通知 電規(guī)發(fā)(1993)255號 各有關單位： 為適應電力建設發(fā)展的需要，我院委托西南電力設計院編制了火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)設計技術規(guī)定，現(xiàn)批準頒發(fā)DLGJ11693火力發(fā)電廠鍋 爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)設計技術規(guī)定。自發(fā)行之日起施行。 各單位在執(zhí)行過程中要注意積累資料，及時總結經(jīng)驗，如發(fā)現(xiàn)不妥和需要補充 之處，請隨時函告我院。 1993年9月22日 1總則 1.0.1本規(guī)定為實施火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程熱工自動化部分的補充和具體化。1.0.2本規(guī)定適用于新建或擴建火力發(fā)電廠2202000t/h燃煤粉鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)設計，不適用于純燃油、氣和流化床式鍋爐，也不包括防止鍋爐內爆、液態(tài)排渣爐的防氫氣爆炸等內容。 1.0.3制粉系統(tǒng)的防爆只涉及與燃燒直接有關的部分，不完全包括制粉系統(tǒng)監(jiān)控設 計的內容。 1.0.4火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的設計，宜采用通過審定的標準設計、典 型設計和通用設計。 1.0.5火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的設計，應采用可靠性高的設備和成熟的 技術。新產(chǎn)品和新技術應經(jīng)過試用和考驗，鑒定合格后方可在設計中采用。 2應用功能 2.0.1完整的鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)包括下列功能： (1)鍋爐爐膛吹掃及燃油泄漏試驗； (2)鍋爐點火； (3)鍋爐火焰監(jiān)視； (4)鍋爐爐膛壓力(正、負壓)和滅火保護，以及主燃料跳閘； (5)燃燒器控制。 2.0.2容量為220t/h及以上鍋爐的爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)必須具有爐膛吹掃功能；容量 為1000t/h及以上鍋爐還宜具有燃油泄漏試驗功能。 2.0.3容量為220t/h及以上鍋爐的爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)必須具有鍋爐爐膛壓力(正、負 壓)保護、鍋爐火焰監(jiān)視及滅火保護功能。 容量為670t/h及以下鍋爐，可采用全爐膛火焰監(jiān)視和滅火保護；容量為1000t/h 及以上的鍋爐，宜采用基于單個燃燒器的火焰監(jiān)視和滅火保護。 2.0.4鍋爐至少應具有“就地點火”功能；容量為670t/h及以上鍋爐，還應具有“遠 方點火”功能；對具有燃燒器控制功能的鍋爐，還應設置“自動點火”功能。 當有兩種或兩種以上點火功能時，控制室內應具有選擇點火方式的手段。 2.0.5容量為670t/h及以上鍋爐，宜設置單個油槍吹掃順序控制功能。 2.0.6容量為1000t/h及以上鍋爐，當采用中間貯倉式制粉系統(tǒng)時，可裝設根據(jù)負荷 (在負荷大于最低不投油穩(wěn)燃負荷范圍內)自動切投燃燒器的燃燒器控制系統(tǒng)。 2.0.7容量為1000t/h的鍋爐，當采用直吹式制粉系統(tǒng)時，可裝設單套制粉系統(tǒng)正常 順序啟停及“快速減負荷”(Run Back)時自動停止的燃燒器控制系統(tǒng)。 2.0.8容量為2000t/h的鍋爐，當采用直吹式制粉系統(tǒng)時，可裝設根據(jù)負荷(在負荷 大于最小不投油穩(wěn)燃負荷范圍內)自動啟停制粉系統(tǒng)的燃燒器控制系統(tǒng)。 2.0.9容量為410t/h及以上鍋爐，宜裝設監(jiān)視爐膛火焰的工業(yè)電視。 3邏輯設計 3.1爐膛吹掃 3.1.1鍋爐點火前必須對爐膛進行吹掃，吹掃開始和吹掃過程中必須滿足一定的吹 掃條件。吹掃條件應根據(jù)鍋爐容量和制粉系統(tǒng)的類型按表3.1.1所列確定。 表3.1.1 鍋 爐 爐 膛 吹 掃 條 件 3.1.2鍋爐爐膛吹掃時間應不少于5min或相當于爐膛(包括煙道)換氣5次的時間， 取其中較大值。 在吹掃計時時間內，若吹掃條件中任一條件失去，則認為吹掃失敗，再次吹掃 時應重新計時。 3.2主燃料跳閘 3.2.1鍋爐主燃料跳閘條件應根據(jù)火焰監(jiān)視和保護方法以及制粉系統(tǒng)類型確定，至 少應滿足表3.2.1規(guī)定。 鍋爐爐膛壓力保護邏輯應按“三取二”設計。汽包水位保護邏輯也宜按“三取 二”設計。 鍋爐爐膛壓力，汽包水位和再熱氣溫高、低報警值，主燃料跳閘動作值以及延 遲時間，應由鍋爐廠提供設計依據(jù)，在運行中再作修正。 表3.2.1 主燃料跳閘條件 1)單元機組具有自動“快速切負荷”(FCB)能力時汽輪機自動主汽門關閉，可 不動作主燃料跳閘； 2)角火焰喪失觸發(fā)主燃料跳閘這一項僅適用于非風扇磨煤機直吹式制粉系統(tǒng) 且鍋爐采用切向燃燒方式時。 注：進行爐膛吹掃時，可以甚至應該存在的主燃料跳閘條件(如全爐膛火焰喪 失、單元機組汽輪機跳閘等)，應是短時作用的信號，以便能正常進行吹掃。 3.2.2鍋爐主燃料跳閘的動作對象應按表3.2.2確定。 表3.2.2 主 燃 料 跳 閘 動 作 對 象 3.2.3不是由送風機或引風機解列造成的主燃料跳閘，不能解列送風機和引風機。 3.2.4送風機或引風機解列引起主燃料跳閘動作后，應延時一定時間再緩慢打開跳 閘風機的擋板，并保持打開狀態(tài)不少于15min。 3.2.5當鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)中具有“臨界火焰”監(jiān)視邏輯時，在沒有取得經(jīng)驗 前，“臨界火焰”信號宜只作為報警信號。 3.3局部火焰喪失 3.3.1對容量為1000t/h及以上的四角噴燃鍋爐，當單個燃燒器火焰喪失時，應發(fā)出 報警信號，由運行人員判斷是否停止相應燃燒器對；當一個燃燒器對的兩個火焰均 喪失時，該燃燒器對應自動跳閘。若同層相鄰兩個燃燒器火焰均喪失時，該層所有 燃燒器對應的給粉機或磨煤機應自動跳閘。 3.3.2對容量為1000t/h及以上的對沖式燃燒鍋爐或W型火焰燃燒鍋爐，當單個燃 燒器火焰喪失時，應發(fā)出報警信號，相應的燃燒器對自動跳閘；當同一個磨煤機供 粉的燃燒器火焰喪失數(shù)量超過規(guī)定值時，相應的磨煤機應自動停止。 3.3.3對容量為1000t/h及以上的風扇磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)鍋爐，當單個燃燒器火 焰喪失時，發(fā)出報警信號，由運行人員判斷是否停止相應磨煤機；當一個角熄火的 燃燒器數(shù)量大于規(guī)定值時，相應磨煤機應自動停止。 3.4點火、助燃 3.4.1鍋爐點火油(氣)槍和助燃油槍的啟動條件應根據(jù)點火方式分別按表3.4.1-1和 表3.4.1-2確定。 表3.4.1-1 啟 動 點 火 油 (氣) 槍 條 件 注：煤粉燃燒器投運后，應閉鎖表中的第6項。 表3.4.1-2 啟動助燃油槍條件 3.4.2鍋爐點火順序控制應遵循以下原則： (1)點火、助燃油(氣)槍宜按成對原則投運和停止。 (2)點火器打火10s鐘內，如點火油(氣)火焰未建立，則應退出該點火系統(tǒng)，并 禁止在1min內再次點火。 3.4.3油槍運行中出現(xiàn)下列任何一種情況時，宜自動切除油槍的運行： (1)霧化介質壓力低，延時s； (2)油壓過低，延時s。 3.4.4氣槍運行中出現(xiàn)下列任一種情況時，宜自動切除氣槍的運行： (1)氣壓過低，延時s； (2)氣壓過高，延時s。 3.4.5對不具備“快速甩負荷”(FCB)、“快速減負荷”(RB)或燃燒器控制功能的系 統(tǒng)，嚴禁自動啟動投油。 3.5煤粉燃燒器控制 3.5.1鍋爐煤粉燃燒器投入至少應滿足表3.5.1中的全部條件。 表3.5.1 投入煤粉燃燒器的條件 3.6其他要求 3.6.1并列運行的風機(包括送風機和引風機等)未全部跳閘時，應迅速關閉跳閘風機 的擋板。 3.6.2磨煤機跳閘時，應立即停止相應的給煤機。 3.6.3對直吹式制粉系統(tǒng)，負荷較低情況下正常停運給煤機時，應在先投運相應油 槍后再停運給煤機，并經(jīng)一定延時停運磨煤機。 3.6.4直吹式制粉系統(tǒng)的給煤機和中貯式制粉系統(tǒng)的給粉機應有最低轉速限制。 3.6.5給煤機或給粉機控制電源中斷時，應同時切斷相應的動力電源。 3.6.6在控制盤(臺)上嚴禁裝設解除任何主燃料跳閘條件的開關，以及機組電氣連鎖 開關。 3.6.7鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)必須有防止由于電源中斷或恢復，以及瞬間切換時造 成誤動作的措施。 4操作、顯示和信號 4.0.1在控制盤(臺)上應提供下列操作： (1)爐膛吹掃； (2)點火方式選擇； (3)點火油(氣)槍、助燃油(氣)槍、煤粉燃燒器(包括相應直吹式制粉系統(tǒng))等的投 入和切除； (4)手動主燃料跳閘。 控制盤(臺)上不允許設置“主燃料跳閘復歸”操作手段。 4.0.2對于容量為1000t/h及以上鍋爐，當鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一納入單元機組 分散控制系統(tǒng)中時，第4.0.1條所列的(1)、(2)和(3)項可采用分散控制系統(tǒng)的CRT 鍵盤操作，并根據(jù)單元機組熱工自動化總體設計，配置必要的后備常規(guī)操作器。不宜 采用無冗余措施的計算機CRT鍵盤操作。 用于緊急安全停機的“手動主燃料跳閘”操作，應獨立于分散控制系統(tǒng)，并由 硬接線實現(xiàn)。 4.0.3鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)中的燃料安全系統(tǒng)和機組的電氣連鎖系統(tǒng)應相互獨 立。安全系統(tǒng)的輸出應直接作用于表3.2.2規(guī)定的最終執(zhí)行對象。 4.0.4在控制盤(臺)上應設必要的報警信號，具體配置應按表4.0.4確定。當鍋爐爐 膛安全監(jiān)控系統(tǒng)具有CRT屏幕顯示功能時，可不再配置傳統(tǒng)信號燈板。 表4.0.4 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)報警信號配置 續(xù)表4.0.4 續(xù)表4.0.4 4.0.5當具有CRT屏幕顯示功能時，應設置吹掃條件、點火條件、吹掃失敗、點火 失敗、主燃料及主燃料跳閘原因等專用顯示畫面。 4.0.6系統(tǒng)至少應設置主燃料跳閘和油燃料跳閘的首出原因顯示。當采用分散控制 系統(tǒng)或裝設計算機監(jiān)視系統(tǒng)時，表4.0.4中擬送入光字牌報警的信號均應送入這些 系統(tǒng)作為事件順序記錄的信號。 5設備類型和技術條件 5.0.1鍋爐爐膛安全監(jiān)控裝置宜采用可編程序控制器或微機控制器。對于采用分散 控制系統(tǒng)的工程，如廠商有成功的運行經(jīng)驗，也可把監(jiān)控裝置納入分散控制系統(tǒng) 中，采用相同的控制設備。 5.0.2當單元機組采用分散控制系統(tǒng)，而鍋爐爐膛安全監(jiān)控裝置采用其他類型控制 器時，宜配置可靠的通信接口，以便在分散控制系統(tǒng)的操作員站上監(jiān)視鍋爐爐膛安 全監(jiān)控系統(tǒng)的信息，而無需增加額外的輸入/輸出通道。 5.0.3爐膛壓力測量用的正、負壓力開關應采用過程壓力直接驅動的壓力開關。 5.0.4總燃油快關閥和各油槍快關閥(包括霧化、吹掃、關斷合一的三用閥)在滅火時 應快速切斷油路，以減少進入爐膛的未燃油。工作壓力下的關閉時間宜小于或等于 1s。 5.0.5總燃油(或燃氣)快關閥和各油槍(或氣槍)快關閥宜采用不同種類的驅動源。 5.0.6點火油(或氣)槍應提供可靠的防濺型行程開關。 6取樣系統(tǒng) 6.0.1爐膛壓力保護應分別設三個正壓或負壓取樣點，在爐墻上獨立開孔，并通過 獨立的取樣管接至壓力開關。為避免取樣管內積灰堵塞，還應采取防堵措施。 爐膛壓力取樣孔應與吹灰器和看火孔有足夠的距離，以免吹灰或開啟孔洞時影 響壓力測量值。 6.0.2到制粉系統(tǒng)的熱風管、各一次風管、二次風管等應有符合測量要求的風壓、 風量的取樣孔，以及必要的測量管吹掃措施。 6.0.3燃燒器上應有火焰檢測器的安裝位置，保證各燃燒器火焰檢測器能正確地檢 測火焰。火焰檢測器的具體安裝位置應由鍋爐廠和裝置制造廠共同確定。 附錄A 全爐膛火焰喪失、不穩(wěn)定臨界火焰 及角火焰喪失的定義 原則上應由鍋爐廠負責提出該鍋爐的引起主燃料跳閘的火焰喪失定義。下面提 出的通常引起主燃料跳閘的各種火焰喪失的定義可供設計選用。 A1“全爐膛火焰喪失”的定義 (1)全爐膛火焰檢測時，當有一半或一半以上的火焰喪失并延時了一定時間，且 運行的油或氣燃燒器層又少于規(guī)定的層數(shù)，可認為全爐膛火焰喪失。 (2)單獨燃燒器火焰檢測時，每一燃燒器層未檢測到的火焰數(shù)都不少于該層燃燒 器數(shù)的3/4時，可認為全爐膛火焰喪失。 A2“不穩(wěn)定臨界火焰”(簡稱“臨界火焰”)的定義 無論哪種布置型式的燃燒器爐膛，在一定時間內，爐膛內熄火燃燒器的數(shù)量與 總的運行燃燒器數(shù)量之比達到某百分數(shù)，爐膛燃燒不穩(wěn)，出現(xiàn)滅火前的“臨界火 焰”。 這種工況的關鍵是上述的“在一定時間內”和“某百分數(shù)”，它們需通過實際 試驗確定。 A3“角火焰喪失”的定義 切向燃燒式鍋爐，當投運煤層不少于總煤層的半數(shù)時，若鍋爐任一角的火焰喪 失，可認為“角火焰喪失”。 附錄B 燃燒器對、給粉機對的定義 B1“燃燒器對”的定義 四角噴燃爐膛同一層對角兩個燃燒器稱為“燃燒器對”；對沖式燃燒爐膛，同 一層同一側壁上且以爐膛中心線為基準相互對稱的兩個燃燒器為一“燃燒器對”； W型火焰燃燒式爐膛，位于爐膛前后墻上且以爐膛中心點為基準相互對稱的兩個燃 燒器為一“燃燒器對”。 B2“給粉機對”的定義 對中間貯倉式制粉系統(tǒng)，與“燃燒器對”相對應的給粉機稱為“給粉機對”。 附錄C 本規(guī)定用詞及表格中符號的說明 在執(zhí)行本規(guī)定時，對一些表示要求嚴格程度的用詞及表格中的符號說明如下