鍋爐熱工保護

1、鍋爐機組的熱工保護有以下幾方面的鍋爐機組的熱工保護有以下幾方面的內(nèi)容：內(nèi)容： 限值保護。限值保護。根據(jù)鍋爐和輔機的運根據(jù)鍋爐和輔機的運行工況對鍋爐的最大出力的變負荷行工況對鍋爐的最大出力的變負荷速度予以限制，對鍋爐的各種調(diào)節(jié)速度予以限制，對鍋爐的各種調(diào)節(jié)閥門和擋板的最大、最小開度加以閥門和擋板的最大、最小開度加以限制。限制。 聯(lián)鎖保護。聯(lián)鎖保護。鍋爐在啟停和運行中，鍋爐在啟停和運行中，一旦出現(xiàn)誤操作，聯(lián)鎖保護裝置能一旦出現(xiàn)誤操作，聯(lián)鎖保護裝置能自動加以限制。自動加以限制。聯(lián)鎖聯(lián)鎖是利用被控對象之間相互存在是利用被控對象之間相互存在的簡單邏輯關系，使這些被控對象的簡單邏輯關系，使這些被控對象相互

2、牽連，形成聯(lián)鎖效應，從而實相互牽連，形成聯(lián)鎖效應，從而實現(xiàn)自動保護功能?，F(xiàn)自動保護功能。 緊急停爐保護。緊急停爐保護。當某些重要輔機當某些重要輔機發(fā)生故障時，應迅速降低鍋爐的負發(fā)生故障時，應迅速降低鍋爐的負荷停止鍋爐的運行；當鍋爐運行中，荷停止鍋爐的運行；當鍋爐運行中，某些主要參數(shù)超過允許值時，保護某些主要參數(shù)超過允許值時，保護裝置立即動作，采取緊急措施，直裝置立即動作，采取緊急措施，直至緊急停爐保護，以免事故發(fā)生或至緊急停爐保護，以免事故發(fā)生或擴大。擴大。保護的原則要求保護的原則要求1. 安全門保護安全門保護 安全門保護自成系統(tǒng)。安全門保護自成系統(tǒng)。必須有機械式和電動（或氣動）式兩種必須有機

3、械式和電動（或氣動）式兩種 安全門，而再熱機組必須是汽包、過熱器、安全門，而再熱機組必須是汽包、過熱器、再熱器均設安全門。再熱器均設安全門。保護的原則要求保護的原則要求2. 充分利用旁路系統(tǒng)充分利用旁路系統(tǒng) 當汽機突然甩負荷造成鍋爐主蒸汽壓當汽機突然甩負荷造成鍋爐主蒸汽壓力升高超過規(guī)定值時，高壓快速旁路閥快力升高超過規(guī)定值時，高壓快速旁路閥快速將鍋爐蒸汽從旁路系統(tǒng)排出，經(jīng)減溫減速將鍋爐蒸汽從旁路系統(tǒng)排出，經(jīng)減溫減壓后的蒸汽進入汽機的凝汽器，發(fā)揮安全壓后的蒸汽進入汽機的凝汽器，發(fā)揮安全保護作用。保護作用。保護的原則要求保護的原則要求3. 鍋爐壓力高保護設置要求鍋爐壓力高保護設置要求 鍋爐壓力高保

4、護一般按鍋爐壓力高保護一般按、三三個定值整定。個定值整定。值值：先停選擇好的給粉機；：先停選擇好的給粉機；值值：進一步停選定的給粉機，同時打：進一步停選定的給粉機，同時打開對空排氣；開對空排氣； 值值：打開安全門，對空排氣。：打開安全門，對空排氣。當發(fā)電機掉閘、汽機甩負荷時，按當發(fā)電機掉閘、汽機甩負荷時，按鍋爐轉(zhuǎn)為低負荷運行的原則處理。鍋爐轉(zhuǎn)為低負荷運行的原則處理。主汽壓力高主汽壓力高值值汽輪機甩負荷汽輪機甩負荷&切除部分火嘴切除部分火嘴主汽壓力高主汽壓力高值值主汽壓力高主汽壓力高值值報警報警報警報警1打開安全門打開安全門投旁路系統(tǒng)投旁路系統(tǒng)投油投油有旁路系統(tǒng)鍋爐主汽壓力保護系統(tǒng)框圖有旁路系統(tǒng)

5、鍋爐主汽壓力保護系統(tǒng)框圖 脈沖式安全門脈沖式安全門2. 脈沖式安全門控制電路脈沖式安全門控制電路2. 出現(xiàn)滿水時能及時保護出現(xiàn)滿水時能及時保護3. 水位測量高度可靠水位測量高度可靠 水位高水位高1 水位高水位高3 水位高水位高1開事故放水門開事故放水門 水位高水位高2關事故放水門關事故放水門安全門動作安全門動作計算機指令計算機指令 緊急停爐緊急停爐汽包水位高保護邏輯圖汽包水位高保護邏輯圖其他停爐保護其他停爐保護+50+150+250報報警警停停爐爐 水位低水位低1 水位低水位低3關定排總門關定排總門 水位低水位低2關備用給水門關備用給水門1安全門動作安全門動作計算機指令計算機指令 緊急停爐緊急

6、停爐汽包水位低保護邏輯圖汽包水位低保護邏輯圖其他停爐保護其他停爐保護-150-250-50報報警警停停爐爐60s 水位低水位低1開備用給水門開備用給水門 汽包水位汽包水位AMFT 邏輯邏輯ORDCS系統(tǒng)鍋爐汽包水位保護邏輯系統(tǒng)鍋爐汽包水位保護邏輯 汽包水位汽包水位B 汽包水位汽包水位CLOLOLOHiHiHiOR 直流鍋爐斷水保護直流鍋爐斷水保護 此保護的作用是防止直流鍋爐此保護的作用是防止直流鍋爐發(fā)生斷水故障，導致受熱面嚴重超發(fā)生斷水故障，導致受熱面嚴重超溫而損壞；如果在斷水后幾秒鐘內(nèi)溫而損壞；如果在斷水后幾秒鐘內(nèi)不能恢復供水時，必須停爐。不能恢復供水時，必須停爐。直流鍋爐斷水保護系統(tǒng)直流鍋

7、爐斷水保護系統(tǒng)給水流量給水流量低低值值給水流量給水流量低低值值OR緊急停爐緊急停爐其它停爐保護其它停爐保護甲側(cè)熱段再熱汽溫高甲側(cè)熱段再熱汽溫高乙側(cè)熱段再熱汽溫高乙側(cè)熱段再熱汽溫高&打開事故噴水門打開事故噴水門再熱器溫度高保護邏輯圖再熱器溫度高保護邏輯圖 鍋爐輔機的聯(lián)所保護主要指燃燒及制粉系統(tǒng)各輔機之間的聯(lián)鎖。 1、概述、概述 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(Furnace Safeguard Supervisory System, FSSS)是現(xiàn)代大型鍋爐必須具是現(xiàn)代大型鍋爐必須具備的一種監(jiān)控系統(tǒng)。它能在鍋爐正常運行和啟停等備的一種監(jiān)控系統(tǒng)。它能在鍋爐正常運行和啟停等各種運行工況下，連續(xù)監(jiān)視

8、燃燒系統(tǒng)的各個參數(shù)和各種運行工況下，連續(xù)監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的各個參數(shù)和狀態(tài)，不斷地進行邏輯判斷和運算，遇到危險工況狀態(tài)，不斷地進行邏輯判斷和運算，遇到危險工況時發(fā)出指令，通過各種順控和連鎖裝置，使燃燒系時發(fā)出指令，通過各種順控和連鎖裝置，使燃燒系統(tǒng)中的有關設備統(tǒng)中的有關設備(如磨煤機、給煤機、油槍等如磨煤機、給煤機、油槍等)嚴格嚴格按照安全規(guī)范的要求順序進行操作或處理未遂事故，按照安全規(guī)范的要求順序進行操作或處理未遂事故，以保證鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全。以保證鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全。 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)，一般可分為三大部分：爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)，一般可分為三大部分：即燃燒器控制系統(tǒng)、燃料安全系統(tǒng)和爐水循環(huán)泵即燃燒器

9、控制系統(tǒng)、燃料安全系統(tǒng)和爐水循環(huán)泵控制系統(tǒng)。下面簡述它們的作用?？刂葡到y(tǒng)。下面簡述它們的作用。(1)燃燒器控制系統(tǒng)燃燒器控制系統(tǒng)(Burner Control System，BCS)。它的主要作用是連續(xù)監(jiān)視運行，控制點火它的主要作用是連續(xù)監(jiān)視運行，控制點火及暖爐油槍，對磨煤機、給煤機等制粉設備實現(xiàn)及暖爐油槍，對磨煤機、給煤機等制粉設備實現(xiàn)自啟停或遠方操作，分別監(jiān)視油層、煤層及全爐自啟?；蜻h方操作，分別監(jiān)視油層、煤層及全爐膛火球火焰；當吹掃、點火和帶負荷運行時，控膛火球火焰；當吹掃、點火和帶負荷運行時，控制風箱擋板位置，以便獲得爐膛所需的空氣分布；制風箱擋板位置，以便獲得爐膛所需的空氣分布；還提

10、供狀態(tài)信號到模擬量控制系統(tǒng)還提供狀態(tài)信號到模擬量控制系統(tǒng)(Modulation Control System，MCS)、計算機監(jiān)視系統(tǒng)計算機監(jiān)視系統(tǒng)(ComputerMonitoringSystem，CMS)、旁路控制旁路控制系統(tǒng)系統(tǒng)(BypassControl System，BPS)及汽輪機控制及汽輪機控制系統(tǒng)系統(tǒng)(Turbine Control System，TCS) 等。等。 (2)燃料安全系統(tǒng)燃料安全系統(tǒng)(Fuel Safety System，F(xiàn)SS)。它的它的主要作用是在鍋爐運行的各個階段，包括啟停過程主要作用是在鍋爐運行的各個階段，包括啟停過程中，預防在鍋爐的任何部分形成一種可爆燃

11、的氣粉中，預防在鍋爐的任何部分形成一種可爆燃的氣粉混合物，防止爐膛爆炸；在對設備和人身有危險時混合物，防止爐膛爆炸；在對設備和人身有危險時產(chǎn)生產(chǎn)生MFT(主燃料跳閘信號主燃料跳閘信號)，并提供，并提供“首次跳閘原首次跳閘原因因”的報警信號，以便事故查找和分析。的報警信號，以便事故查找和分析。MFT信號信號發(fā)出后，切除所有燃燒設備和有關輔助設備，切斷發(fā)出后，切除所有燃燒設備和有關輔助設備，切斷進入爐膛的一切燃料。進入爐膛的一切燃料。MFT以后仍需維持爐內(nèi)通風，以后仍需維持爐內(nèi)通風，進行跳閘后的爐膛吹掃，清除爐膛及尾部煙道中的進行跳閘后的爐膛吹掃，清除爐膛及尾部煙道中的可燃混合物，防止爐膛爆炸?？?/p>

12、燃混合物，防止爐膛爆炸。 (3)爐水循環(huán)泵控制爐水循環(huán)泵控制(Boiler Circulation Pumps BCP)。這項功能僅局限于控制循環(huán)汽包爐，這項功能僅局限于控制循環(huán)汽包爐，其主要作用是保證爐水循環(huán)泵的正常工作。例其主要作用是保證爐水循環(huán)泵的正常工作。例如，三臺爐水循環(huán)泵中應保證至少有一臺在運如，三臺爐水循環(huán)泵中應保證至少有一臺在運行，行， 若不能維持最后一臺泵的運行，則發(fā)出若不能維持最后一臺泵的運行，則發(fā)出MFT信號，實行緊急停爐。爐水循環(huán)泵控制與信號，實行緊急停爐。爐水循環(huán)泵控制與前面兩部分控制有較大的獨立性，彼此之前面兩部分控制有較大的獨立性，彼此之間聯(lián)間聯(lián)系較小。系較小。

13、由此可見，由此可見，F(xiàn)SSS實際上是把燃燒系統(tǒng)的實際上是把燃燒系統(tǒng)的安全運行規(guī)程用一套邏輯控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，安全運行規(guī)程用一套邏輯控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，它不僅能自動完成各種操作和保護功能，還它不僅能自動完成各種操作和保護功能，還能避免運行人員在手動操作時的誤操作?？赡鼙苊膺\行人員在手動操作時的誤操作?？梢哉f，以說，F(xiàn)SSS 和和MCS是保障鍋爐機組正常啟停是保障鍋爐機組正常啟停和安全運行的兩大支柱，和安全運行的兩大支柱，MCS主要起調(diào)節(jié)作主要起調(diào)節(jié)作用，而用，而FSSS主要起安全保護作用。主要起安全保護作用。 2、FSSS系統(tǒng)的組成和功能系統(tǒng)的組成和功能 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)是邏輯控制系統(tǒng)，爐膛安全監(jiān)控系

14、統(tǒng)是邏輯控制系統(tǒng)，它將鍋爐燃料系統(tǒng)的控制與安全保護融它將鍋爐燃料系統(tǒng)的控制與安全保護融為一體，既向運行人員提供全部燃料系為一體，既向運行人員提供全部燃料系統(tǒng)的操作手段和管理方式，又可以在鍋統(tǒng)的操作手段和管理方式，又可以在鍋爐運行的各個階段進行連續(xù)的監(jiān)視、報爐運行的各個階段進行連續(xù)的監(jiān)視、報警、主輔設備的安全運行及跳閘保護。警、主輔設備的安全運行及跳閘保護。 系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)主要由操作顯示盤、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)主要由操作顯示盤、邏輯控制柜、檢測元邏輯控制柜、檢測元件、驅(qū)動機構以及被件、驅(qū)動機構以及被控對象等組成，如圖所示。控對象等組成，如圖所示。 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成爐膛安

15、全監(jiān)控系統(tǒng)的組成立體圖：立體圖： (1)操作顯示。操作顯示。操作顯示設備是運行人員操作顯示設備是運行人員與邏輯控制部分之間進行人、機對話的與邏輯控制部分之間進行人、機對話的聯(lián)絡工具，運行人員的操作指令主要是聯(lián)絡工具，運行人員的操作指令主要是通過鍵盤、鼠標發(fā)送到邏輯控制部分，通過鍵盤、鼠標發(fā)送到邏輯控制部分，運行狀態(tài)及參數(shù)、被控對象動作完成狀運行狀態(tài)及參數(shù)、被控對象動作完成狀態(tài)等又返回態(tài)等又返回CRT。顯示的方式有儀表面顯示的方式有儀表面板顯示和操作站、工程師站顯示方式。板顯示和操作站、工程師站顯示方式。CRT顯示包括趨勢顯示、報警顯示、過顯示包括趨勢顯示、報警顯示、過程顯示、系統(tǒng)顯示、記錄顯示

16、等。程顯示、系統(tǒng)顯示、記錄顯示等。 (2)輸入、輸出接口。輸入、輸出接口。輸入接口用來完輸入接口用來完成輸入信號的電平轉(zhuǎn)成輸入信號的電平轉(zhuǎn)換。輸出接口用換。輸出接口用來完成控制信號的功率轉(zhuǎn)換。輸入、來完成控制信號的功率轉(zhuǎn)換。輸入、輸出接口不完成信號的轉(zhuǎn)換，而且能輸出接口不完成信號的轉(zhuǎn)換，而且能對信號進行隔離，起到抗干擾的作用。對信號進行隔離，起到抗干擾的作用。 (3)檢測元件。檢測元件。檢測元件是用來將不同的檢測元件是用來將不同的物理量信號轉(zhuǎn)換成電信號物理量信號轉(zhuǎn)換成電信號(檢測信號檢測信號)。在在FSSS中檢測元件主要是監(jiān)測爐內(nèi)燃中檢測元件主要是監(jiān)測爐內(nèi)燃燒情況，燃燒空氣系統(tǒng)狀態(tài)等。用到的燒

17、情況，燃燒空氣系統(tǒng)狀態(tài)等。用到的檢測元件主要有壓力開關、溫度開關、檢測元件主要有壓力開關、溫度開關、流量開關、行程開關和火焰檢測器等。流量開關、行程開關和火焰檢測器等。為了得到可靠的現(xiàn)場信號，可選用為了得到可靠的現(xiàn)場信號，可選用2、3或或4檢測元件進行測量，然后進行二取檢測元件進行測量，然后進行二取一、三取二或四取三等數(shù)據(jù)處理，得到一、三取二或四取三等數(shù)據(jù)處理，得到可靠的檢測信號?？煽康臋z測信號。(4)驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置。FSSS的驅(qū)動裝置用于控的驅(qū)動裝置用于控制和隔離進入爐膛燃料制和隔離進入爐膛燃料(油、煤油、煤)和空氣。和空氣。驅(qū)動裝置包括閥門和擋板驅(qū)動裝置、驅(qū)動裝置包括閥門和擋板驅(qū)動裝置

18、、電電動機啟動器，如啟動磨煤機、給煤動機啟動器，如啟動磨煤機、給煤機、風機等。機、風機等。 (5)邏輯控制部分。邏輯控制部分。邏輯控制部分是邏輯控制部分是FSSS的核心，能完成邏輯綜合、判斷、的核心，能完成邏輯綜合、判斷、運算和顯示功能。所有運行人員的指令，運算和顯示功能。所有運行人員的指令，現(xiàn)場運行的狀態(tài)，被控對象的狀態(tài)等都現(xiàn)場運行的狀態(tài)，被控對象的狀態(tài)等都要通過邏輯控制部分驗證，滿足一定的要通過邏輯控制部分驗證，滿足一定的許可條件后才能送到驅(qū)動裝置去控制被許可條件后才能送到驅(qū)動裝置去控制被控對象。當出現(xiàn)危及設備和機組安全運控對象。當出現(xiàn)危及設備和機組安全運行的情況，邏輯控制部分會自動發(fā)出指

19、行的情況，邏輯控制部分會自動發(fā)出指令，停運有關設備，并將操作結果在令，停運有關設備，并將操作結果在CRT上顯示出來。上顯示出來。 2爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)在鍋爐啟停階段，按運行爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)在鍋爐啟停階段，按運行要求啟停油燃燒器和煤燃燒器。在機組事故情況要求啟停油燃燒器和煤燃燒器。在機組事故情況下，爐膛安全監(jiān)控配合完成主燃料跳閘下，爐膛安全監(jiān)控配合完成主燃料跳閘(MFT)、機組快速甩負荷機組快速甩負荷(FCB)及主要輔機局部故障自動及主要輔機局部故障自動減負荷減負荷(RB)等功能。當機組發(fā)生嚴重故障而需主等功能。當機組發(fā)生嚴重故障而需主燃料跳閘時，由爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出燃料跳閘時，由爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出MFT指令，指令，并指出跳閘原因，由并指出跳閘原因，由MCS完成相應的調(diào)節(jié)任務，完成相應的調(diào)節(jié)任務，實行緊急停爐。當電網(wǎng)、發(fā)電機或汽輪機故障而實行緊急停爐。當電網(wǎng)、發(fā)電機或汽輪機故障而需機組迅速甩負