电厂热工保护系统分析PPT课件.ppt

热工保护系统1 1.目目 录录第一部分第一部分 热热工保工保护护系系统统概述概述第二部分第二部分 炉膛安全炉膛安全监监控系控系统统 一、炉膛爆炸的原因和防止措施一、炉膛爆炸的原因和防止措施 1、形成炉膛爆炸的原因、形成炉膛爆炸的原因 2、炉膛爆炸的防止措施、炉膛爆炸的防止措施 二、炉膛安全二、炉膛安全监监控系控系统统的主要安全功能的主要安全功能 三、FSSS逻辑系统2 2.第一部分第一部分 热热工保工保护护系系统统概述概述 发电厂热控保护系统是发电厂一个十分重要的、不可缺少的组成部分，对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。在主、辅设备发生某些可能引发严重后果的故障时，及时采取相应的措施加以保护，从而软化故障，停机待修，避免发生重大的设备损坏和人身伤亡事故。发电厂热控保护系统从广义上可分为以下几个子系统：3 3.1、FSSS(BMS)系统 炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System）有的地方称为燃烧器管理系统(Burner Management System)，它是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系统。2、SCS系统 顺序控制系统(Sequence Control System），这种控制系统的特点是一个按照预先规定的顺序进行检查、判断(逻辑运算)、控制、再检查、判断、控制的过程。任务是实现对单元机组的辅机、如各种电动机、阀门挡板的启动或停止、开或关控制。4 4.3 3、TSITSI系系统统 汽汽轮轮机机监测仪监测仪表（表（Turbine Supervisory Turbine Supervisory Instrument)Instrument)主要主要对对汽汽轮轮机机组组的的转转速、振速、振动动、轴轴向位移、向位移、大大轴轴偏心度、相偏心度、相对对膨膨胀胀、油、油动动机行程、气缸膨机行程、气缸膨胀胀等机械等机械参数参数进进行行监侧监侧。当被。当被监测监测的主要参数超的主要参数超过规过规定定值时发值时发出出报报警信号。在超警信号。在超过过极限极限值时值时触触发发保保护护装置装置动动作作.关关闭闭主主汽汽门门，实实行行紧紧急停机，以避免重大急停机，以避免重大恶恶性事故的性事故的发发生。生。4 4、ETSETS系系统统 汽汽轮轮机机紧紧急跳急跳闸闸系系统统（Emergency Turbine Emergency Turbine System)System)用作汽用作汽轮发电轮发电机机组组危急情况下的保危急情况下的保护护，它与，它与DEHDEH、TSITSI一起构成汽一起构成汽轮发电轮发电机机组组的的监监控保控保护护系系统统。ETSETS监视监视汽汽轮轮机机转转速、速、轴轴向位移向位移(推力推力轴轴承磨承磨损损)、轴轴承承润润滑油滑油压压、凝汽器真空以及、凝汽器真空以及电电液液调节调节系系统统的控制油油的控制油油压压、振振动动等。当等。当这这些参数中的任一个超些参数中的任一个超过过运行极限运行极限值时值时，系，系统统将关将关闭闭汽汽轮轮机的所有机的所有进进汽汽阀门阀门，使汽，使汽轮轮机跳机跳闸闸。以保。以保证证机机组设备组设备的安全。系的安全。系统还统还提供用提供用户扩户扩充用的遥控跳充用的遥控跳闸闸接口。接口。5 5.第二部分第二部分 炉膛安全炉膛安全监监控系控系统统 锅锅炉炉膛安全炉炉膛安全监监控系控系统统(furnace safeguard supervisory system,简简称称FSSS)是大型火是大型火电电机机组组自自动动保保护护和自和自动动控制系控制系统统的一个重要的一个重要组组成部分。成部分。FSSS的主要功能是通的主要功能是通过过事先制定的事先制定的逻辑逻辑程序和种种安全程序和种种安全联锁联锁条件，保条件，保证证在在锅锅炉运行的各个炉运行的各个阶阶段，包括启段，包括启动动和停机和停机过过程程中，防止爆炸性的燃料和空气混合物在中，防止爆炸性的燃料和空气混合物在锅锅炉的任炉的任何部分何部分积积聚，避免聚，避免锅锅炉爆炸事故的炉爆炸事故的发发生。生。引起炉膛爆炸大多是由于点燃了在几秒引起炉膛爆炸大多是由于点燃了在几秒钟钟内内堆堆积积在炉膛内的燃料造成的，运行人在炉膛内的燃料造成的，运行人员员不能不能对这对这种情况作出及种情况作出及时时的反的反应应，这这个任个任务务只能依靠只能依靠FSSS系系统统来完成。来完成。6 6.FSSS的主要功能大致可的主要功能大致可归纳为归纳为以下五以下五项项（1）、炉膛吹炉膛吹扫扫。锅锅炉点火前和停炉后必炉点火前和停炉后必须须对对炉膛炉膛进进行行连续连续吹吹扫扫。（2）、油油枪枪或油或油枪组枪组程控。程控。（3）、炉膛火焰炉膛火焰检测检测。（4）、磨煤机磨煤机组组程序启停和程序启停和给给煤机、磨煤机煤机、磨煤机保保护逻辑护逻辑（5）、主燃料跳主燃料跳闸闸(master fuel trip-MFT)7 7.一、炉膛爆炸的原因和防止措施一、炉膛爆炸的原因和防止措施一、炉膛爆炸的原因和防止措施一、炉膛爆炸的原因和防止措施 为为了弄清了弄清FSSSFSSS系系统统的功能原理，有必要的功能原理，有必要对对炉膛爆炸炉膛爆炸的原因的原因进进行行认认真的分析。炉膛爆炸指的是在真的分析。炉膛爆炸指的是在锅锅炉炉膛炉炉膛内内积积存的可燃混合物突然同存的可燃混合物突然同时时被点燃，即爆燃而使烟被点燃，即爆燃而使烟气气侧压侧压力升高造成炉力升高造成炉墙结墙结构破坏的构破坏的现现象，亦称象，亦称为为外爆。外爆。烟气烟气侧压侧压力力过过低，造成炉低，造成炉墙结墙结构破坏的构破坏的现现象，称象，称为为内内爆。爆。形成炉膛爆炸的原因有形成炉膛爆炸的原因有形成炉膛爆炸的原因有形成炉膛爆炸的原因有3 3点点点点 1 1）、炉膛爆燃的理）、炉膛爆燃的理论论分析：分析：当当进进入炉内的燃料立即被点燃，燃入炉内的燃料立即被点燃，燃烧烧后生成的烟气后生成的烟气也随也随时时排出，炉膛和烟道内没有可燃混合物排出，炉膛和烟道内没有可燃混合物积积存，因存，因而也就不可能而也就不可能发发生爆炸。但如果运行人生爆炸。但如果运行人员员操作操作顺顺序不序不当，当，设备设备或控制系或控制系统设计统设计不合理，或者是不合理，或者是设备设备和控制和控制系系统统出出现现故障等，就有可能故障等，就有可能发发生爆燃。从原理上来分生爆燃。从原理上来分析，只有符合下列三种情况才有可能析，只有符合下列三种情况才有可能发发生爆燃：生爆燃：8 8.n n炉膛或烟道内有燃料和助燃空气炉膛或烟道内有燃料和助燃空气积积存。存。n n积积存的燃料和空气混合物是爆炸性的。存的燃料和空气混合物是爆炸性的。n n具有足具有足够够的点火能源。的点火能源。当这三个条件中有一个不存在时，就不会发生爆燃，所谓爆炸性混合物也就是可以点燃的混合物，然而锅炉在工作时不可能没有可燃混合物，也不可能没有点火能源，因此主要是设法防止可燃混合物积存在炉膛和烟道中。燃料与空气按一定比例混合时才能形成可燃混合物，混合物中所含燃料浓度过大或过小均不能点燃，至于具体可燃混合物的浓度范围随不同燃料而不同，且与温度有关。9 9.当炉膛温度低当炉膛温度低时时(如升炉点火如升炉点火时时期期)一定要有更适当的一定要有更适当的浓浓度比才能点燃，或者要有更大的点火能源度比才能点燃，或者要有更大的点火能源(即更高的即更高的温度温度)才能点燃。如果由于没有足才能点燃。如果由于没有足够够的点火能源或的点火能源或浓浓度度比不当，送入炉膛的燃料不能着火。或者使正在燃比不当，送入炉膛的燃料不能着火。或者使正在燃烧烧的的火焰中断，火焰中断，这时这时就有燃料和空气混合物就有燃料和空气混合物进进入炉膛，入炉膛，这这种种情况延情况延续续的的时间时间越越长长，炉膛内，炉膛内积积存的燃料和空气混合物存的燃料和空气混合物越多，如送入的可燃混合物或越多，如送入的可燃混合物或经扩经扩散而达到可燃范散而达到可燃范围围，则则突然点燃可能突然点燃可能发发生爆燃。生爆燃。当可然混合物点燃当可然混合物点燃时时即即发发生爆燃，爆燃生爆燃，爆燃时时火焰的火焰的传传播速度很快，播速度很快，积积存的可燃混合物等于同存的可燃混合物等于同时时点燃，生成气点燃，生成气容容积积突然增大，一突然增大，一时时来不及由炉膛出口排出，因而使炉来不及由炉膛出口排出，因而使炉膛膛压压力力骤骤增。当爆燃后的炉膛增。当爆燃后的炉膛压压力力P P大于炉大于炉墙结墙结构所能构所能承受的承受的压压力，即力，即发发生爆炸性的破坏事故。生爆炸性的破坏事故。1010.2 2）、可能）、可能发发炉爆的危炉爆的危险险情况情况 4 4点点 炉膛内最可能炉膛内最可能发发生可燃混合物生可燃混合物积积存的几种危存的几种危险险情况：情况：(1)(1)燃料在停炉燃料在停炉时积时积存或停炉后漏存或停炉后漏进锅进锅炉炉膛内，未炉炉膛内，未经经吹吹扫扫，进进行点火。行点火。(2)(2)重复不成功的点火，未及重复不成功的点火，未及时时吹吹扫扫，造成大量爆炸性混，造成大量爆炸性混合物合物积积聚。聚。(3)(3)一个或者几个燃一个或者几个燃烧烧器燃器燃烧烧不良或失去火焰，从而堆不良或失去火焰，从而堆积积起可燃的混合物。起可燃的混合物。(4)(4)运行中整个炉膛熄火，造成燃料和空气可燃混合物的运行中整个炉膛熄火，造成燃料和空气可燃混合物的积积聚，随后再次点火或者有其它点火源存在聚，随后再次点火或者有其它点火源存在时时，使，使这这些些可燃混合物点燃。可燃混合物点燃。上述危上述危险险情况，情况，对对于燃用不同燃料的于燃用不同燃料的锅锅炉都是相同炉都是相同的。但是由于不同燃料具有不同的物理化学特性，所以的。但是由于不同燃料具有不同的物理化学特性，所以对对于燃用不同燃料的于燃用不同燃料的锅锅炉，在炉，在设计设计和运行和运行时时都都应该应该充分充分注意到由不同燃料注意到由不同燃料带带来的特殊来的特殊问题问题。1111.3 3）、燃煤的特殊）、燃煤的特殊问题问题 8 8点点(1)(1)每立方米空气中含有每立方米空气中含有0 00505公斤煤粉公斤煤粉时时，就可形成爆，就可形成爆炸性混合物。炸性混合物。600MW600MW机机组锅组锅炉炉额额定定负负荷荷时时，每秒，每秒钟约钟约烧烧8080公斤煤，所以在燃用煤粉公斤煤，所以在燃用煤粉时时必必须严须严格照运行格照运行规规程程进进行。行。(2)(2)煤需在几个独立的分系煤需在几个独立的分系统统中加工，中加工，传递传递。这这些分系些分系统统必必须须同同时时运行，如某个分系运行，如某个分系统统故障，就会增加潜在的故障，就会增加潜在的爆炸危爆炸危险险。(3)(3)煤在磨碎煤在磨碎过过程中所程中所释释放的甲放的甲烷烷气体，可能气体，可能积积聚在一个聚在一个封封闭闭的空的空间间里。里。(4)(4)原煤中可能含有原煤中可能含有杂质杂质如碎如碎铁块铁块等。等。这这些些杂质杂质可能会把可能会把给给煤机堵塞住，从而造成煤机堵塞住，从而造成给给煤机运行中断甚至煤机运行中断甚至损损坏。坏。杂质杂质引起的煤量中断可能会引起炉膛中失去部分或全引起的煤量中断可能会引起炉膛中失去部分或全都火焰，而在再点火都火焰，而在再点火时时可能引起打炮和爆炸。同可能引起打炮和爆炸。同样样当当原煤原煤过过分湿的分湿的话话，也会引起煤供，也会引起煤供应应系系统统中出中出现现堵塞。堵塞。1212.(5)(5)磨煤机停运磨煤机停运时时，操作，操作顺顺序不当，使磨煤机和煤粉管道序不当，使磨煤机和煤粉管道中中积积存煤粉，再次启存煤粉，再次启动时动时，使大量煤粉同，使大量煤粉同时进时进入炉膛，入炉膛，造成造成“打炮打炮”。另外磨煤机停运或磨煤机跳。另外磨煤机停运或磨煤机跳闸时闸时未出空磨未出空磨煤机内存煤，煤机内存煤，积积存煤粉可能自燃爆炸。存煤粉可能自燃爆炸。(6)(6)输输送煤粉一次送煤粉一次风风速不速不够够，可能造成煤粉在煤粉管道中，可能造成煤粉在煤粉管道中积积累燃累燃烧烧，因此在磨煤机运行和停运，因此在磨煤机运行和停运过过程中，一次程中，一次风风速速必必须须达到达到规规定要求。由于一台磨煤机引出多条煤粉管道，定要求。由于一台磨煤机引出多条煤粉管道，管道管道长长度、度、结结构不同，各个管道构不同，各个管道风风速可能不等。因此最速可能不等。因此最低的管道安全低的管道安全风风速必速必须须以同一磨煤机中以同一磨煤机中风风速最低的那根速最低的那根管子管子为为基基础础确定，在确定，在锅锅炉炉试试运行运行时时需需进进行必要的行必要的试验试验来来确定。确定。(7)(7)保持一定的磨煤机出口温度。温度太低妨碍磨煤效果。保持一定的磨煤机出口温度。温度太低妨碍磨煤效果。温度太高会引起温度太高会引起结结焦和部件焦和部件烧烧坏，也增加了磨煤机着火坏，也增加了磨煤机着火的可能性。的可能性。对对于不同的煤种，磨煤机出口温度需合理于不同的煤种，磨煤机出口温度需合理调调整。整。(8)(8)大多数大多数测测量量仪仪表和采表和采样样系系统统只能指示气只能指示气态态可燃物，不可燃物，不能能检测检测出没有燃出没有燃烧烧的煤粉粒子是否存在。的煤粉粒子是否存在。1313.4 4）、燃油的特殊）、燃油的特殊问题问题 5 5点点 （1 1）油的燃）油的燃烧热值烧热值高，所以防泄漏高，所以防泄漏问题问题更加重要，因更加重要，因为为少量的泄漏也可能造成潜在危少量的泄漏也可能造成潜在危险险。（2 2）燃油的粘度必）燃油的粘度必须须保持在保持在规规定定值值范范围围内，以保内，以保证雾证雾化化质质量量 （3 3）当油）当油枪枪采用机械采用机械雾雾化，就要十分注意化，就要十分注意喷喷嘴或档板嘴或档板上的孔径尺寸，因上的孔径尺寸，因为为如果由于制造如果由于制造误误差或使用磨差或使用磨损损使使尺寸尺寸变变化化时时，各个燃，各个燃烧烧器上器上喷喷出的油量就会有明出的油量就会有明显显的的差差别别这这不不仅仅影响到影响到锅锅炉的效率，特炉的效率，特别别是在炉膛富裕是在炉膛富裕风风量不多量不多时还时还可能在炉膛中可能在炉膛中积积存可燃物，所以要定期存可燃物，所以要定期对喷对喷嘴嘴进进行行检查检查。（4 4）由于燃料油是无）由于燃料油是无压缩压缩性的液体，通常用的管道系性的液体，通常用的管道系统统也是无也是无弹弹性的，所有可能引起油量的突性的，所有可能引起油量的突变变的情况，的情况，如供油如供油阀阀突然突然动动作；作；单单个油个油枪枪截止截止阀阀突然突然动动作，燃作，燃烧烧器回油管道器回油管道调节阀调节阀突然突然动动作等均可能造成危作等均可能造成危险险的工况，的工况，阀门阀门或或执执行机构的故障或者行机构的故障或者阀阀的的动动作太快更可能加作太快更可能加剧剧这这种危种危险险。1414.（5）由于燃烧层的不同以及其它一些因素，如从调节伐算起的距离，管道尺寸不当也会造成进油量的不同。2、炉膛爆炸的防止措施、炉膛爆炸的防止措施 1)防止炉膛爆炸的原则性措施：前面提到如能防止可燃混合物积存就可防止炉膛爆炸，经验证明大多炉膛爆炸发生在点火和暖炉期间，在低负荷运行或在停炉熄火过程中也发生过，对于不同的运行情况要采用不同的防止方法。从原则上来看，只要做到下面几点就可以防止爆炸：1515.(1)(1)在主燃料与空气混合物在主燃料与空气混合物进进口口处处有的足有的足够够的点火能源，的点火能源，点火器的火焰要点火器的火焰要稳稳定，具有一定的能量而且位置恰当能定，具有一定的能量而且位置恰当能把主燃料点燃。把主燃料点燃。(2)(2)当有未点燃的燃料当有未点燃的燃料进进入炉膛入炉膛时时，这这段段时间应时间应尽可能尽可能缩缩短，使短，使积积存的可燃物容存的可燃物容积积占炉膛容占炉膛容积积的极小部分。的极小部分。(3)(3)对对于已于已进进入炉膛未点燃的可燃混合物，尽快地冲淡，入炉膛未点燃的可燃混合物，尽快地冲淡，使之超出可燃范使之超出可燃范围围，并不断地把它吹，并不断地把它吹扫扫出去。出去。(4)(4)当送入的燃料只有部分燃当送入的燃料只有部分燃烧时烧时，应继续应继续冲淡，使之成冲淡，使之成为为不可燃的混合物。不可燃的混合物。2)点火暖炉期间 点火期间炉膛是冷的，这时还没有预热空气，这期间要起动的设备和进行的操作很多，很容易发生误操作。1616.点火器的火焰是炉膛的第一轮火焰，点燃点火器之前应保证炉膛与烟道内没有积存的可燃混合物，因此点火前必须用空气吹扫炉膛与烟道，将任何积存的燃料吹扫出去，同时还要防止有燃料流入炉膛和烟道，为能达到吹扫目的，吹扫时要有一定的换气量和一定的空气流速，一般要求换气量不少于炉膛容积四倍的空气量，而空气流量应不小于额走负荷时空气流量的25(一般规定为30)，以免被吹起的燃料又积存下来。吹扫时间必须连续保持5分钟以上，保证吹扫彻底。另外在5分钟吹扫前，一般先进行油系统泄漏试验，保证燃油跳闸阀和油枪喷嘴阀关闭严密，防止燃油在停用时漏入炉瞠。1717.3)火焰中断 不论在什么情况下，如果燃烧器的火焰熄灭，就应立即切断燃料，否则进入的燃料将积存在炉膛中，这段时间越长进入的燃料就越多可能形成严重爆燃。任一燃烧器的火焰熄灭，就应立即切断该燃烧器的燃料，如全部火焰熄灭，应立即切断全部燃料。1818.二、炉膛安全二、炉膛安全二、炉膛安全二、炉膛安全监监监监控系控系控系控系统统统统的主要安全功能的主要安全功能的主要安全功能的主要安全功能 FSSS FSSS系系统统的具体安全的具体安全联锁联锁条件要根据各个机条件要根据各个机组组的的燃燃烧烧系系统统物理特性和燃料种物理特性和燃料种类类决定。决定。对对于大部分大型燃于大部分大型燃煤机煤机组组来来说说，FSSSFSSS系系统统均包含下述主要安全功能：均包含下述主要安全功能：1)1)炉膛点火前的吹炉膛点火前的吹扫扫。点火前吹。点火前吹扫扫的目的是的目的是为为了在启了在启动动前把炉膛及管道内前把炉膛及管道内积积聚的没有燃聚的没有燃烧烧的燃料和气体清除掉。的燃料和气体清除掉。为为此要有一个合适的此要有一个合适的风风量并通量并通过过一定的一定的时间时间，一般采用，一般采用全全负负荷的荷的3030风风量，吹量，吹扫时间扫时间是是5 5分分钟钟。进进行吹行吹扫扫必必须须满满足足规规定的吹定的吹扫许扫许可条件。如所有磨煤机停止运行，可条件。如所有磨煤机停止运行，热热风门风门关关闭闭，所有油，所有油枪喷枪喷嘴嘴阀阀关关闭闭，主油管跳，主油管跳闸阀闸阀关关闭闭，至少有一台送至少有一台送风风机和一台引机和一台引风风机在机在进进行，行，风风量量3030额额定定风风量，量，辅辅助助风风档板打开，火焰档板打开，火焰检测检测器指示器指示“无火焰无火焰”等等等。等。1919.2)燃油点火。当炉膛吹扫完成后，在满足一定的许可条件下，燃油才能投入运行，典型的许可条件为：a.吹扫完成；b.燃油母管跳闸阀开；c主油管油压正常；d.主油管油温正常；e手动油阀打开等。当上述许可条件满足，则发出启动命令，起动燃油枪，点火顺序是自动进行的。3)主燃料(煤粉)引入。当锅炉已经用油暖炉，在满足一定的许可条件下，可以启动磨煤机，这些许可条件主要有：a.必须具有毗邻层的点火支持能量。这一许可条件是最重要的，只有具有足够的点火支持能量，才能保证主燃料进入炉膛即被点燃。b.必须具备“磨煤机已准备好的条件，这个条件一般包含如下许可条件，如磨煤机出口阀打开、润滑油压满足和一次风满足等等。2020.4)4)连续监视连续监视运行工况在机运行工况在机组组运行运行过过程中，程中，FSSSFSSS逻辑逻辑系系统统通通过过装在装在锅锅炉各个部位的敏感元件如炉各个部位的敏感元件如压压力开关、限位力开关、限位开关和火焰开关和火焰检测检测器等提供的信号器等提供的信号对对炉膛燃炉膛燃烧烧工况及其它工况及其它关关键键的运行参数的运行参数进进行行连续连续的的监测监测，无，无论论什么什么时时候，只要候，只要有异常情况出有异常情况出现现，FSSSFSSS系系统统将将发发出声光出声光报报警，提醒运警，提醒运行人行人员员立即立即进进行正确的操作和行正确的操作和处处理，以避免可能引起的理，以避免可能引起的跳跳闸闸事故。在某了些情况下运行人事故。在某了些情况下运行人员员，来不及反，来不及反应应，FSSSFSSS系系统统将自将自动动启启动动跳跳闸闸。5)5)切除部分燃切除部分燃烧烧器或器或紧紧急停炉。在急停炉。在紧紧急情况下，如主要急情况下，如主要辅辅机故障机故障(Run Back)(Run Back)汽机或汽机或电电网故障甩网故障甩负负荷。荷。(FCB)(FCB)，运行人运行人员员来不及来不及进进行及行及时时操作操作FSSSFSSS将以将以层为单层为单位按位按预预定的定的顺顺序切除部分燃序切除部分燃烧烧器。当器。当发发生危及整个生危及整个设备设备和人身和人身安全的安全的紧紧急工况，急工况，FSSSFSSS将启将启动动主燃料跳主燃料跳闸闸MFTMFT切除所切除所有燃有燃烧烧器，器，紧紧急停炉。一些典型的主燃料跳急停炉。一些典型的主燃料跳闸闸条件条件为为：失去全部送失去全部送风风机或引机或引风风机，汽包水位机，汽包水位过过低和低和锅锅炉熄火等。炉熄火等。无无论论什么什么时时候，当候，当锅锅炉有关炉有关设备设备的安全情况遭受危的安全情况遭受危险时险时，运行人运行人员员可以直接启可以直接启动动MFTMFT或跳掉个或跳掉个别设备别设备，而不需要，而不需要等待等待FSSSFSSS启启动动跳跳闸闸。2121.6)燃烧后的吹扫，在锅炉跳闸或正常停炉切除所有燃烧器后，都必须进行不少于5分钟的吹扫，以清除可能储存在炉内的燃料空气混合物。2222.三、FSSS逻辑系统 逻辑系统可以看作是FSSS系统的“大脑”。它对运行人员的操作指令和敏感元件的状态进行连续的监测和处理，运行人员发出的指令只有通过逻辑系统验证，满足一定的安全许可条件后才能送到驱动装置上，当出现危及设备和机组安全运行的情况，逻辑系统会自动停掉有关的设备。逻辑系统采用分层分时控制方式，每个层的故障不会影响整个机组的运行，从而大大提高了整体可靠性和可用率。2323.FSSS逻辑系统一般分成以下三个部分(1)总体控制部分 这一部分主要包括；炉膛吹扫，主燃料跳闸，炉膛火焰监视，快速减负荷(FCB)，辅机故障减负荷(RB)，燃料启动许可，燃油母管跳闸阀和回油阀控制以及密封风机、火检冷却风机等。(2)油层控制系统；配置三个油层，相应有三个独立的逻辑控制系统，分别控制每个层的四个角的燃油控制设备(由油枪、高能点火器、油枪角阀组成)。(3)煤层控制系统配置六个煤层，相应有六个独立的煤层逻辑控制系统，分别控制各个煤层的设备，如给煤机、磨煤机、冷热风门等。2424.列举几个逻辑实例:（见图）（1）、MFT条件 （2）、吹扫逻辑 2525.2626.1.锅炉紧急停止按钮 在操作台共有两个MFT跳闸按钮，共引出四组线，其中3组直接送往MFT继电器柜，跳闸MFT(硬线)；另一路送往Drop10控制柜，在逻辑中触发MFT保护动作2727.2.炉膛压力低低保护 炉膛压力过低，会造成炉膛及烟道及烟送内爆，给炉体造成破坏。当就地三只压力开关任两个低于2540Pa时，经三取二逻辑判断，延时3秒MFT动作。2828.3.炉膛压力高高保护 炉膛燃烧不稳或其它原因造成炉膛内产生正压，严重时会造成灭火或炉墙破坏，当就地三只压力开关有任两个高于+3300Pa时，经三取二逻辑判断，延时3秒MFT动作。2929.4.火检冷却风与炉膛差压低低保护 就地共安装有3个火检炉膛冷却风差压低低开关产。当3个火检冷却风与炉膛差太开关中任意两个低于2000Pa时，在逻辑中经过三取二判断，延时30秒MFT动作 含质量检测3030.5.引风机全停保护 当发生AB两台引风机全停止时，立即发出MFT动作指令。3131.6.送风机全停保护 当发生AB两台送风机全停止时，立即发出MFT动作指令。3232.7.电动给水泵全停保护 当发生ABC三台电动给水泵全部停止时，延时10秒发出MFT动作指令。3333.8.三次点火失败保护 为了防止锅炉在点火阶段由于点火不成功造成燃料大量聚集，当锅炉MFT复位后，油枪连续三次点火不成功，立即发出MFT动作指令。判断条件：当MFT复位且燃烧器投运记忆为0时，任一油枪每发一次跳闸信号，刚计娄器增加1，当计数器累计为3时，MFT动作。3434.9.延时点火失败保护 当MFT复位后，如果1800少内没有燃烧器投运，立即触发MFT动作。具体判断条件：当MFT复位，炉前进油快关阀开到位，且燃烧器投运记忆为0时，计时器开始计时，如果1800秒内燃烧器没有投运，则触发MFT动作。3535.10.失去全部燃料跳闸 机组正常运行过程中，燃烧器投运记忆信号动作（该信号与三次点火失败项目中的燃烧器投运记忆为同一信号），在全部油枪的进油阀和雾化阀全关或者炉前进油阀和回油阀全关的情况下，如果全部给煤机跳闸同时全部磨煤机跳闸或者全部一次风机跳闸，则发一个脉冲信号触发MFT动作3636.11.失去全部火焰跳闸 机组正常运行过程中，在任一层燃烧器投运的情况下，如果全部火检信号消失触发MFT动作。（火检信号采用四取三的逻辑判断，如果磨煤机跳闸，则该磨煤机所带两层燃烧器也认为是火检信号消息）3737.12.总风量低于30%机组正常运行时，如果是总风量小于30%，将会影响燃烧，甚至造成燃料堆积在炉膛内，威胁锅炉安全，为保证安全，该信号延时5秒后发MFT跳闸指令，总风量信号由左、右侧二次风流量差压变送器计算后相加得出。另外加了两路硬线从CCS(DROP3)接入FSSS(DROP10)3838.13.汽包水位低低保护 汽包水位低于350mm时，延时3秒MFT动作，其延时是为了防止由于水位瞬时波动造成保护误动，此信号由就地变送器送来，经过低值选择器，三取二输出。含质量检测3939.14.汽包水位高高保护 汽包水位高于+250mm时，延时3秒MFT动作，其延时是为了防止由于水位瞬时波动造成保护误动，此信号由就地变送器送来，经过低值选择器，三取二输出。4040.15.汽机跳闸保护 正常运行中，在主蒸汽流量大于150t/h情况下，如果汽轮机挂闸信号消失或者高、中压汽门同时关闭，则汽轮机跳闸触发MFT动作，汽轮机挂闸信号采用三个汽轮机挂闸信号开关经三取二逻辑判断后送出，同时为防止DCS通讯故障，另接两组硬线由DROP41接至DROP74141.16.FSSS控制柜失去电源 该路保护采用硬接线由FSSS控制柜（DROP10）接至MFT继电器柜，FSSS控制柜内共由三个电源监视继电器，为常带电结构，每个继电器分别有一组接线引至MFT继电柜，和三路手动跳闸接线并联后接至3个MFT继电器，电源监视继电器和MFT继电器一一对应，电源跳闸后由MFT继电器实现三取二动作。4242.MFT复位的条件 MFT动作后，必须进行为期300秒的炉膛吹扫，炉膛吹扫完成后，MFT信号自动复位 吹扫条件共15个：1.1.任一送风机运行信号2.2.任一引风机运行信号3.3.全部一次风机停止信号4.4.任一空预器停止信号4343.5.5.全部磨煤机停止信号全部磨煤机停止信号6.6.全部全部给给煤机停止信号煤机停止信号7.7.全部磨煤机全部磨煤机总风门总风门关信号关信号8.8.油跳油跳闸阀闸阀关信号关信号9.9.全部煤火全部煤火检检无火信号无火信号10.10.全部火全部火检检无无为为信号信号11.11.全部油角全部油角阀阀及及雾雾化化阀阀关信号关信号12.12.无无MFTMFT条件条件13.13.汽包水位正常（汽包水位正常（+200-200+200-200）14.14.总风总风量量满满足要求足要求15.15.油泄露油泄露试验试验完成完成4444.1、现场设备现场设备 现场设备现场设备包括包括驱动驱动装置及装置及传传感元件。感元件。(1)(1)驱动驱动装置装置 驱动驱动装置用于控制和隔离装置用于控制和隔离进进入炉膛的燃料和空气。入炉膛的燃料和空气。燃燃烧烧系系统统的的驱动驱动装置包括装置包括电动电动或气或气动动的的执执行机构。如行机构。如挡挡板板驱动驱动器、暖炉油跳器、暖炉油跳闸阀闸阀、油角三位油角三位阀阀、高能触、高能触发发器、器、油油枪枪点火点火枪枪气缸等等。运行人气缸等等。运行人员员通通过逻辑过逻辑系系统监统监控控这这些些装置。由于装置。由于FSSSFSSS系系统统是一个是一个逻辑逻辑控制系控制系统统，因此，因此，逻逻辑辑系系统给这统给这些启些启动动装置的指令不是开就是关，不是投入装置的指令不是开就是关，不是投入就是退出。而那些就是退出。而那些调节挡调节挡板的开度，如板的开度，如辅辅助助风风控制控制挡挡板、板、燃油再循燃油再循环阀环阀开度、开度、给给粉机粉机转转速等的开度速等的开度则则由由闭环闭环控制控制系系统统(CCS)(CCS)来控制。来控制。保保证这证这些些驱动驱动装置的良好的工作状装置的良好的工作状态态是十分重要的，是十分重要的，因因为为FSSSFSSS指令和安全指令和安全联锁联锁靠靠这这些些驱动驱动装置装置执执行和行和实现实现。因此必因此必须对须对所有的所有的现场设备进现场设备进行定期行定期监视监视、检验检验和和测试测试，并保持并保持这这些些设备设备的清的清洁洁；设备设备停运后，要定期停运后，要定期动动作所有作所有的的阀门阀门和和挡挡板。机板。机组检组检修修时时按按标标准准检检修修项项目目进进行行检检修和修和维护维护。4545.(2)(2)、敏感元件、敏感元件 敏感元件是用来敏感元件是用来监测监测炉内燃炉内燃烧烧和燃料空气系和燃料空气系统统状状态态的装置，如炉内有无火焰，空气、烟气、燃油的的装置，如炉内有无火焰，空气、烟气、燃油的压压力、力、温度，温度，阀门阀门、挡挡板的开关情况等。敏感元件包括板的开关情况等。敏感元件包括压压力开力开关、温度开关、流量关、温度开关、流量(差差压压)开关、限位开关及火焰开关、限位开关及火焰检测检测器等。器等。压压力开关用于反映燃料、空气、炉膛力开关用于反映燃料、空气、炉膛压压力。例如，力。例如，当当检测检测到炉膛到炉膛压压力超力超过过允允许值时许值时，使机，使机组组跳跳闸闸。温度开。温度开关用于反映燃料、空气温度。关用于反映燃料、空气温度。限位开关用于反映限位开关用于反映阀门阀门或或挡挡板的极限行程，以保板的极限行程，以保证证运行在运行在规规定的安全限度之内，或提供一个定的安全限度之内，或提供一个证实证实信号，信号，证证明明阀门阀门是开的是开的还还是关的。是关的。火焰火焰检测检测器用于器用于监视监视炉膛内主燃炉膛内主燃烧烧器或油器或油枪枪的火焰，的火焰，以以证实证实火焰是否存在。火焰是否存在。敏感元件得到的状敏感元件得到的状态进态进入入FSSSFSSS逻辑逻辑，再由，再由FSSSFSSS逻逻辑辑运算，运算，发发出相出相应应的控制指令，控制燃的控制指令，控制燃烧烧系系统统中的有关中的有关设备设备。敏感元件。敏感元件检测检测到的状到的状态还态还将通将通过过CRTCRT或指示灯、或指示灯、光字排，向运行人光字排，向运行人员员反映当前各反映当前各设备设备的运行状的运行状态态。4646.当有当有报报警状警状态态出出现时现时，提醒运行人，提醒运行人员员及及时进时进行操作，行操作，纠纠正事故正事故倾倾向。向。显显然，保持敏感元件的良好工作状然，保持敏感元件的良好工作状态态也非常重要，也非常重要，敏感元件的故障可能敏感元件的故障可能导导致不必要的跳致不必要的跳闸闸。敏感元件投入。敏感元件投入使用前使用前应进应进行行严严格的格的检查检查，以保，以保证证运行要求，投入使用运行要求，投入使用后，要定期后，要定期进进行校行校验验；必；必须须保持敏感元件的清保持敏感元件的清洁洁度，度，这这对对火焰火焰检测检测器尤其重要，需定期器尤其重要，需定期检查检查，同，同时时始始终终保持提保持提供足供足够够的冷却的冷却风风。4747.2、FSSS控制控制设备设备重点分析重点分析（1 1）、火）、火）、火）、火检检检检系系系系统统统统 火焰火焰检测检测器是器是FSSSFSSS系系统统中重要敏感部件，是炉膛安中重要敏感部件，是炉膛安全全监监控和控和灭灭火保火保护护的关的关键键。火焰。火焰检测检测器的种器的种类类很多，因很多，因为为燃燃烧过烧过程中有程中有许许多物理特征能被多物理特征能被检测仪检测仪表作表作为为火焰感火焰感觉觉出来，目前使用出来，目前使用较为较为普遍的有普遍的有紫外紫外线线、红红外外线线和可和可见见光光检测检测方式。方式。紫外紫外线线型火焰型火焰检测检测器器对对于以燃油和天燃气于以燃油和天燃气为为燃料的燃料的燃燃烧烧器器较较好，其火焰将好，其火焰将辐辐射出一定数量的紫外射出一定数量的紫外线线，使用，使用对对波波长为长为2000-3000 2000-3000 的紫外的紫外线线敏感的紫外光敏管，就敏感的紫外光敏管，就能能检测检测到燃到燃烧烧器的火焰信号，由于紫外器的火焰信号，由于紫外线线的的辐辐射主要集射主要集中在火焰根部的一次燃中在火焰根部的一次燃烧烧区里，因此能区里，因此能获获得得较较高的高的鉴别鉴别能力，不易受到相能力，不易受到相邻邻燃燃烧烧器火焰的影响。但器火焰的影响。但对对燃煤燃煤锅锅炉炉来来讲讲，这这种紫外种紫外线线火焰火焰检测检测器的灵敏度要低于燃油或天器的灵敏度要低于燃油或天燃气工况。燃气工况。4848.红外线型火焰检测器对以燃煤为燃料的燃烧器较好，其火焰中发出大量波长8000 以上的红外线，使用红外检测器就能测到燃烧器的火焰信号。火焰的红外线(包括可见光)具有脉动性，脉动的频率是根据燃料种类的不同有很大的变化，燃煤的脉动频率最低，燃油和天燃气则比燃煤脉动频率高得多，另外煤/风比、燃料喷射速度、风速和燃烧器的几何形状等也会影响到火焰的脉动频率和强度。所测出火焰的脉冲频率和强度是否在规定范围内，便能判断火焰是否正常。火焰检测器由两部分构成，探头部分和信号处理卡件。现在也常使用一体化火焰检测器（二期）但基本原理没有变。以下仅分析分离式。4949.A、探头部分 火焰火焰检测检测器的探器的探头头部分把燃料燃部分把燃料燃烧辐烧辐射的可射的可见见光光转转变为变为脉脉动动的的电电流信号。探流信号。探头头原理方框原理方框图图如下：如下：5050.探头部分具有一下特点：（1 1）、探）、探头头瞄准透瞄准透镜镜采用平凸透采用平凸透镜镜 这这种平凸透种平凸透镜镜能使探能使探头视头视角限制在一个小角度内。角限制在一个小角度内。试验证试验证明，限制明，限制视视角能增角能增强强火焰信号脉火焰信号脉动动分量的峰峰分量的峰峰(最大最大值值和最小和最小值值之之间间的幅的幅值值)。增加脉。增加脉动动的幅的幅值值，将便，将便于于电电子子处处理回路理回路检测检测和放大低和放大低频频脉脉动动。（2 2）、采用）、采用红红外外滤滤波的特种光波的特种光电电二极管二极管 光光电电二极管二极管对对可可见见光的灵敏度相当于人的眼睛。下光的灵敏度相当于人的眼睛。下页页图图示示给给出了光出了光导纤维导纤维、无、无滤滤波的光波的光电电管和管和带红带红外外滤滤波的波的光光电电管管对对各种波各种波长长的响的响应应曲曲线线。这这些响些响应应曲曲线线是在大型是在大型燃煤燃煤锅锅炉上作出的。从曲炉上作出的。从曲线线上可以看出，光上可以看出，光导纤维导纤维和光和光电电管管对对紫外紫外线线光均无反光均无反应应。5151.5252.（3 3）、采用）、采用对对数放大器数放大器 由于光由于光电电管管产产生的生的电电流大小是光流大小是光强强度的指数函数，度的指数函数，电电路中采用了路中采用了对对数放大器，将光数放大器，将光电电管管产产生的生的电电流信号流信号转转变为电压变为电压信号并予以放大。采用信号并予以放大。采用对对数放大器数放大器还还可防止信可防止信号号饱饱和，使得各种情况下的火焰信号均在和，使得各种情况下的火焰信号均在预预定定值值范范围围内，内，这样这样就可以用所就可以用所测测得的火焰得的火焰强强度信号作度信号作为为火焰火焰检测检测器自器自身是否故障的判断依据。身是否故障的判断依据。（4 4）、使用）、使用发发光二极管的光二极管的负负反反馈馈回路回路 在在对对数放大器上数放大器上连连接了一个接了一个发发光二极管的光二极管的负负反反馈馈回回路，使得在路，