《计算机分散控制亲统》 第八章 炉膛安全监控系统 Furnace Safeguard Supervisory System 与动力工程学 2021-2-24
2021-2-24 1 Furnace Safeguard Supervisory System
《计算机分散控制亲统》 第一节概述 、炉膛安全监控系统的地位 大容量锅炉需要控制的燃烧设备数量比较多,有点火装 置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助风(二次风)挡板、燃料风 (周界风)挡板等,不仅类型比较复杂,而且它们的操作过程 也很复杂。所以大容量锅炉的燃烧器必须采用自动顺序控制 炉膛安全监控系统( Furnace Safeguard Supervisory System,简称 FSSS,也有称燃烧器管理系统( Burner Management System简称为 BMS),或称燃烧器控制系统、燃料燃烧安全系统 FSSS是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系统。 能源与动力工程学院 School of Energy Power Engineering 2021-2-24
2021-2-24 2 一、炉膛安全监控系统的地位 大容量锅炉需要控制的燃烧设备数量比较多，有点火装 置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助风(二次风)挡板、燃料风 (周界风)挡板等，不仅类型比较复杂，而且它们的操作过程 也很复杂。所以大容量锅炉的燃烧器必须采用自动顺序控制。 炉膛安全监控系统(Furnace Safeguard Supervisory System,简称 FSSS)，也有称燃烧器管理系统(Burner Management System简称为 BMS)，或称燃烧器控制系统、燃料燃烧安全系统。 FSSS是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系统
《计算机分散控制亲统》 FSSS能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下: 连续地密切监视燃烧系统的大量参数与状态 不断地进行逻辑判断和运算,必要时发出运作指令,通 过各种联锁装置,使燃烧设备中的有关部件(如磨煤机组、 点火器组、燃烧器组等)严格按照既定的合理程序完成必 要的操作, 对异常工况和未遂性事故作出快速反应和处理 °防止炉膛的任何部位积聚燃料与空气的混合物,防止锅 炉发生爆燃而损坏设备,以保证操作人员和锅炉燃烧系 统的安全 与动力工程学 2021-2-24
2021-2-24 3 FSSS能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下： • 连续地密切监视燃烧系统的大量参数与状态， • 不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出运作指令，通 过各种联锁装置，使燃烧设备中的有关部件(如磨煤机组、 点火器组、燃烧器组等)严格按照既定的合理程序完成必 要的操作， • 对异常工况和未遂性事故作出快速反应和处理。 • 防止炉膛的任何部位积聚燃料与空气的混合物，防止锅 炉发生爆燃而损坏设备，以保证操作人员和锅炉燃烧系 统的安全
《计算机分散控制亲统》 炉膛安全监控系统实际上是把燃烧系统的安全运行规 程用一个逻辑控制系统予以实现。采用FSS能: 自动地完成各种操作和保护动作; 避免运行人员在手动操作时的误动作; 及时执行手动来不及处理的快动作, 如紧急切断和跳闸等 炉膛安全监控系统要求自动化程度较高,如 运行人员可以通过CRT键盘和控制盘(BTG盘)或 其它接口设备,发出各种指令,启停燃烧系统有关 设备 ·燃烧设备可以分别单独启停,也可以根据一定的组 合成组自动启停。如 与动力工程学 2021-2-24
2021-2-24 4 • 自动地完成各种操作和保护动作； • 避免运行人员在手动操作时的误动作； • 及时执行手动来不及处理的快动作， 如:紧急切断和跳闸等。 炉膛安全监控系统实际上是把燃烧系统的安全运行规 程用一个逻辑控制系统予以实现。采用FSSS能： • 运行人员可以通过CRT键盘和控制盘（BTG盘）或 其它接口设备，发出各种指令，启/停燃烧系统有关 设备。 • 燃烧设备可以分别单独启停，也可以根据一定的组 合成组自动启停。如： 炉膛安全监控系统要求自动化程度较高，如：
《计算机分散控制亲统》 它能将同一层的给煤机、磨煤机、有关风门挡板及 其它辅属设备一起组成一个自动系统,运行人员只需发出 启动某台磨煤机的指令,当所要求的许可条件都满足时, 系统将自动按照适当的时间程序进行一系列动作; 也能将准备投入运行的所有磨煤机层组合一起,运 行人员只要发出一个启动指令,系统将所有磨煤机层按顺 序逐层自动投入运行 无论是自动启停或遥控操作单台设备的启停,系统逻 辑通过各种安全连锁条件,保证这些设备及整个系统的安 全,防止危险情况的发生 与动力工程学 2021-2-24
2021-2-24 5 它能将同一层的给煤机、磨煤机、有关风门挡板及 其它辅属设备一起组成一个自动系统，运行人员只需发出 启动某台磨煤机的指令，当所要求的许可条件都满足时， 系统将自动按照适当的时间程序进行一系列动作； 也能将准备投入运行的所有磨煤机层组合一起，运 行人员只要发出一个启动指令，系统将所有磨煤机层按顺 序逐层自动投入运行。 无论是自动启停或遥控操作单台设备的启停，系统逻 辑通过各种安全连锁条件，保证这些 设备及整个系统的安 全，防止危险情况的发生
《计算机分散控制亲统》 炉膛安全监控系统与控制对象密切相关,即与: 锅炉结构、 燃烧器布置 制粉系统、}以及它们的运行方式 油系统、 点火器 等都有直接关系 次仪表取样点、 火焰检测器的安装位置、 执行机构的工作性能。 因此,FSSS是根据不同的控制对象和不同的控制要求 来确定它的功能的。 如今,炉膛安全监控系统被视为现代锅炉控制系统的 重要支柱之 能源与动力工程学院 School of Energy Power Engineering 2021-2-24
2021-2-24 6 因此，FSSS是根据不同的控制对象和不同的控制要求 来确定它的功能的。 如今，炉膛安全监控系统被视为现代锅炉控制系统的 重要支柱之一。 炉膛安全监控系统与控制对象密切相关，即与： 等都有直接关系 锅炉结构、 燃烧器布置、 制粉系统、 油系统、 点火器 一次仪表取样点、 火焰检测器的安装位置、 执行机构的工作性能。 以及它们的运行方式
《计算机分散控制亲统》 二、炉膛安全监控系统的作用 炉膛安全监控系统的主要组成部分一般包括: 1、燃烧器控制系统( Burner Control System,简称BCS) BCS的主要作用是 连续监视运行, 控制点火及暖炉油枪, 对磨煤机、给煤机等制粉设备实现自启停或远方操作, 监视油层、煤层及全炉膛火球火焰 吹扫、点火和带负荷运行时,控制风箱挡板位置。 °向模拟量控制系统、计算机监视系统、旁路控制系统及 汽机控制系统等提供状态信号。 与动力工程学 2021-2-24
2021-2-24 7 二、炉膛安全监控系统的作用 炉膛安全监控系统的主要组成部分一般包括： • 连续监视运行， • 控制点火及暖炉油枪， • 对磨煤机、给煤机等制粉设备实现自启停或远方操作， • 监视油层、煤层及全炉膛火球火焰。 • 吹扫、点火和带负荷运行时，控制风箱挡板位置。 • 向模拟量控制系统、计算机监视系统、旁路控制系统及 汽机控制系统等提供状态信号。 1、燃烧器控制系统(Burner Control System，简称BCS) BCS的主要作用是：
《计算机分散控制亲统》 2、燃料安全系统( Fuel Safety System,简称FSS) FSS的主要作用是 在锅炉运行的各个阶段,包括启停过程中,预防在锅 炉的任何部分形成一种可爆燃的气粉混合物,防止炉 膛爆炸。 在对设备和人身有危险时,产生主燃料跳闸(Main Fuel Trip简称MFT)信号,并提供“首次跳闸原因” 的报警信号,以便事故查找和分析 MFT信号发出后,切除所有燃烧设备和有关辅助设备, 切断进入炉膛的一切燃料。 ·MFT以后仍需维持炉内通风,进行跳闸后的炉膛吹扫, 清除炉膛及尾部烟道中的可燃混合物,防止炉膛爆炸 =3)能源与动力工程学院 School of Energy Power Engineering 2021-2-24
2021-2-24 8 • 在锅炉运行的各个阶段，包括启停过程中，预防在锅 炉的任何部分形成一种可爆燃的气粉混合物，防止炉 膛爆炸。 • 在对设备和人身有危险时，产生主燃料跳闸(Main Fuel Trip简称MFT)信号 ，并提供“首次跳闸原因” 的报警信号，以便事故查找和分析。 • MFT信号发出后，切除所有燃烧设备和有关辅助设备， 切断进入炉膛的一切燃料。 • MFT以后仍需维持炉内通风，进行跳闸后的炉膛吹扫， 清除炉膛及尾部烟道中的可燃混合物，防止炉膛爆炸。 2、燃料安全系统(Fuel Safety System,简称FSS) FSS的主要作用是：
《计算机分散控制亲统》 炉膛安全监控系统的主要功能是在锅炉启、 停和运行的任何阶段防止锅炉的任何部位积聚爆 炸性燃料和空气混合物,防止损坏锅炉和燃烧设 备的恶性爆炸事故发生。 为此,必须弄清炉膛爆炸的原因及其防止。 与动力工程学 2021-2-24
2021-2-24 9 炉膛安全监控系统的主要功能是在锅炉启、 停和运行的任何阶段防止锅炉的任何部位积聚爆 炸性燃料和空气混合物，防止损坏锅炉和燃烧设 备的恶性爆炸事故发生。 为此，必须弄清炉膛爆炸的原因及其防止
《计算机分散控制亲统》 第二节炉膛爆炸的原因及其防止 、炉膛爆炸的原因 炉膛或烟道中积聚了一定数量未经燃烧的燃料与空气 起形成的可燃混合物,在遇有点火源时(如锅炉启动点火、 锅炉熄火后重新点火、炉膛内燃料本身所积存的热能等),会使可 燃混合物突然点燃。由于火焰传播速度极快,积存的可燃 混合物近于同时点燃,生成烟气后容积突然增大,一时来 不及排出炉膛,致使炉膛压力骤增,这种现象称为爆燃 (俗称“打炮”)。严重的爆燃即为爆炸。 由于炉膛压力过高,当超过炉膛结构所能承受的压力 时,使炉墙向外崩塌,称为“外爆”。 能源与动力工程学院 School of Energy Power Engineering 2021-2-24 10
2021-2-24 10 一、炉膛爆炸的原因 炉膛或烟道中积聚了一定数量未经燃烧的燃料与空气 一起形成的可燃混合物，在遇有点火源时（如锅炉启动点火、 锅炉熄火后重新点火、炉膛内燃料本身所积存的热能等），会使可 燃混合物突然点燃。由于火焰传播速度极快，积存的可燃 混合物近于同时点燃，生成烟气后容积突然增大，一时来 不及排出炉膛，致使炉膛压力骤增，这种现象称为爆燃 (俗称“打炮”)。严重的爆燃即为爆炸。 由于炉膛压力过高，当超过炉膛结构所能承受的压力 时，使炉墙向外崩塌，称为“外爆”