摘 要：本溪北營(yíng)發(fā)電廠是本溪鋼鐵集團(tuán)北營(yíng)廠區(qū)下屬的一個(gè)發(fā)電廠，發(fā)電廠共有四個(gè)生產(chǎn)區(qū)；其中三個(gè)生產(chǎn)區(qū)的所有鍋爐均為煤氣爐，主燃料為高爐煤氣，焦?fàn)t煤氣作為點(diǎn)火及調(diào)節(jié)煤氣壓力使用。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定，電站鍋爐必須有可靠的點(diǎn)火方式及熄火保護(hù)系統(tǒng)。發(fā)電廠各區(qū)由于建設(shè)年代久，目前沒有自動(dòng)點(diǎn)火裝置及熄火保護(hù)系統(tǒng)，需重新完善加裝點(diǎn)火裝置及熄火保護(hù)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：FSSS系統(tǒng)；自動(dòng)點(diǎn)火裝置；MFT跳閘保護(hù)

1 系統(tǒng)概述

爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）是現(xiàn)代大型鍋爐必須具備的一種監(jiān)控系統(tǒng)，它能在鍋爐正常工作和起停等各種運(yùn)行方式下，連續(xù)密切監(jiān)視燃燒系統(tǒng)大量參數(shù)狀態(tài)，不斷的進(jìn)行邏輯判斷和運(yùn)算，必要時(shí)發(fā)出動(dòng)作指令，通過連鎖裝置，使燃燒設(shè)備有關(guān)部件按照既定合理程序，完成必要的操作，以保障鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全。

2 FSSS系統(tǒng)的主要功能

2.1 鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用

（1）自動(dòng)完成各種保護(hù)與操作動(dòng)作；（2）避免允許人員的誤操作；（3）執(zhí)行人工操作來不及的快動(dòng)作。

2.2 要系統(tǒng)的主功能為

（1）爐膛吹掃（DCS）完成；（2）主燃料跳閘；（3）首跳原因顯示；（4）手動(dòng)緊急跳閘；（5）火焰檢測(cè)；（6）聯(lián)鎖和報(bào)警；（7）燃燒器管理（包括點(diǎn)火槍進(jìn)退控制，氣角閥開關(guān)控制等）；（8）主燃?xì)忾y控制；（9）爐前設(shè)備控制；（10）與DCS通信和硬接線連接。

該系統(tǒng)具有就地單步點(diǎn)火和主控室程序點(diǎn)火的功能，并能時(shí)時(shí)監(jiān)視燃燒器的運(yùn)行工況，還具有燃燒器熄火保護(hù)功能，即當(dāng)點(diǎn)火不著或燃燒過程中意外熄火，系統(tǒng)將自動(dòng)切斷燃?xì)忾y門的功能。就地控制柜放置在就地燃燒器附近，就地柜具有程控/就地操作方式的切換（就地切換）、就地單步操作設(shè)備、就地設(shè)備的位置顯示等等功能。還能在程控方式下，接受遠(yuǎn)方程序的指令，進(jìn)行設(shè)備的操作。

自動(dòng)點(diǎn)火功能：具體過程如下：高能點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火槍點(diǎn)燃焦?fàn)t煤氣燒嘴，形成穩(wěn)定的小火焰，并通過紫外光火檢判斷有無火焰信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到有穩(wěn)定的火焰時(shí)，紫外火檢把觸點(diǎn)信號(hào)送到爐前控制柜，或控制柜再把點(diǎn)火成功信號(hào)送到PLC控制系統(tǒng)。點(diǎn)火器發(fā)火時(shí)間由就地控制柜內(nèi)的時(shí)間繼電器控制，一般為15秒。當(dāng)燃?xì)赓|(zhì)量較差或其他原因高爐煤氣未能點(diǎn)著時(shí)，火檢未能檢測(cè)到有穩(wěn)定的火焰，爐前控制柜立即發(fā)出指令，關(guān)閉焦?fàn)t煤氣閥門。PLC系統(tǒng)關(guān)閉高爐氣閥門以避免點(diǎn)火失敗對(duì)鍋爐造成的危險(xiǎn)。

3 主要技術(shù)原則

3.1 爐膛吹掃（DCS系統(tǒng)完成）

在燃料進(jìn)入爐膛燃燒之前（初次點(diǎn)火或在鍋爐跳閘之后）DCS系統(tǒng)必須對(duì)爐膛完成一次成功的吹掃，以有效地清除在爐膛，煙口及其相連的煙道中可能積聚的任何可燃混合物，否則保護(hù)系統(tǒng)阻止任何燃料燃燒設(shè)備啟動(dòng)。吹掃燃?xì)忮仩t用氮?dú)饬髁繎?yīng)不小于30%滿負(fù)荷時(shí)的空氣流量，并應(yīng)恒定。另一方面，吹掃程序也是鍋爐啟動(dòng)之前各設(shè)備相關(guān)功能的一次全面檢查，吹掃完成后即可進(jìn)入點(diǎn)火邏輯。爐膛吹掃是在下列條件均滿足并保持的情況下進(jìn)行10-15分鐘計(jì)時(shí)的。

（1）送風(fēng)機(jī)運(yùn)行；（2）引風(fēng)機(jī)運(yùn)行；（3）支管燃?xì)馑贁嚅y全關(guān)；（4）主管燃?xì)馑贁嚅y關(guān)；（5）汽包水位正常；（6）無鍋爐跳閘指令；（7）所有火檢顯示“無火焰”；（8）系統(tǒng)電源正常。

整個(gè)吹掃計(jì)時(shí)期間均應(yīng)滿足上述條件，任一條件更新喪失，則吹掃累計(jì)時(shí)置零，待所有許可條件重新建立，運(yùn)行人員才可重新啟動(dòng)吹掃程序。當(dāng)吹掃完畢滿足點(diǎn)火的允許；DCS系統(tǒng)給出允許點(diǎn)火信號(hào)；FSSS系統(tǒng)可進(jìn)入點(diǎn)火條件。

3.2 燃燒器程序點(diǎn)火

（1）點(diǎn)火槍推進(jìn)；（2）啟動(dòng)點(diǎn)火器；（3）開點(diǎn)火燃?xì)馑贁嚅y；（4）燃燒器有火（火檢判斷）；（5）點(diǎn)火槍退出。

以上點(diǎn)火程序按順序判斷控制。若在啟動(dòng)燃燒器過程中：點(diǎn)火瓦斯槍進(jìn)不到位；支管燃?xì)馑贁嚅y開不到位或主、支管燃?xì)馑贁嚅y打開后，火檢在10秒內(nèi)檢測(cè)該燃燒器無火焰信號(hào)，則立即關(guān)閉所對(duì)應(yīng)支管燃?xì)馑贁嚅y，并發(fā)出“點(diǎn)火失敗”報(bào)警。就地點(diǎn)火設(shè)備按照以上程序進(jìn)行點(diǎn)火，也可在現(xiàn)場(chǎng)就地控制柜面板上進(jìn)行獨(dú)立操作；并且設(shè)備的各種狀態(tài)在現(xiàn)場(chǎng)就地控制柜面板上均有顯示；就地控制柜可把爐前設(shè)備狀態(tài)的所有信號(hào)送到FSSS，并在程控方式時(shí)接受FSSS的指令。

3.3 主燃料跳閘及首跳顯示

為保證只停運(yùn)少量燃料設(shè)備，減少系統(tǒng)不安全因素及爐膛運(yùn)行的不安全工況，本系統(tǒng)提供含主燃料跳閘的多層次跳閘，當(dāng)發(fā)生下列條件之一時(shí)，系統(tǒng)立即發(fā)出主燃料跳閘信號(hào)。

（1）手動(dòng)MFT（DCS系統(tǒng)完成）；（2）送風(fēng)機(jī)跳閘（DCS系統(tǒng)完成）；（3）引風(fēng)機(jī)跳閘（DCS系統(tǒng)完成）；（4）爐膛壓力高（三取二）值≥+1500Pa；（5）爐膛壓力低（三取二）值≤-1500Pa；（6）汽包水位跳閘保護(hù)（引自DCS柜）；（7）汽包蒸汽壓力高保護(hù)值≥3.5MPa（引自DCS柜）；（8）燃?xì)鈮毫Φ捅Ｗo(hù)，取≤3000Pa；（9）燃?xì)鈮毫Ω弑Ｗo(hù)，取≥25000Pa；（10）全爐膛滅火。

當(dāng)發(fā)生MFT時(shí)，系統(tǒng)立即切斷鍋爐的一切燃料，并自動(dòng)完成下列操作：（1）報(bào)警發(fā)出聲光報(bào)警；（2）燃?xì)猓ǜ?、焦?fàn)t煤氣）速斷閥迅速關(guān)斷。

3.4 緊急跳閘

當(dāng)運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)危及機(jī)組運(yùn)行安全或其他需要緊急停爐的情況時(shí)，操作人員可在集控室CRT畫面上同時(shí)按下“MFT動(dòng)作”和“MFT確定”按鈕，則啟動(dòng)手動(dòng)緊急跳閘，通過PLC程序邏輯判斷發(fā)出MFT跳閘指令給高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣氣動(dòng)閥。

3.5 火焰檢測(cè)

全爐膛火焰配置4套紫外光火焰檢測(cè)器檢測(cè)煤氣主火焰，F(xiàn)SSS系統(tǒng)判斷前、后墻同時(shí)出現(xiàn)無火時(shí)即為火焰喪失，即認(rèn)為全爐膛滅火，發(fā)生MFT送到PLC系統(tǒng)控制所有關(guān)斷閥，切斷一切燃料；且FSSS系統(tǒng)同時(shí)切斷焦?fàn)t煤氣閥門。

3.6 煤氣壓力檢測(cè)

在高爐煤氣及焦?fàn)t煤氣主管道；分別配置壓力開關(guān)12只，用于檢測(cè)壓力高、低值；高爐煤氣管道上方取兩個(gè)不同位置開孔取樣，每個(gè)取樣管帶3只壓力開關(guān)。當(dāng)壓力發(fā)生變化；低于或高于設(shè)定安全值時(shí)；系統(tǒng)將高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣管道四角氣動(dòng)快速切斷閥關(guān)閉。

3.7 爐膛壓力檢測(cè)

爐膛壓力開關(guān)設(shè)置6只（3個(gè)高壓開關(guān)、3個(gè)低壓開關(guān)），作為鍋爐重要保護(hù)裝置，爐膛壓力高低跳閘開關(guān)采取“三取二”方式先取信號(hào)，即其中有2只壓力開關(guān)達(dá)到高、低壓力設(shè)定值時(shí)，高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣管道四角氣動(dòng)快速切斷閥關(guān)閉。

3.8 冷卻風(fēng)系統(tǒng)

冷卻風(fēng)機(jī)柜用于控制冷卻風(fēng)機(jī)的啟停和聯(lián)鎖。風(fēng)機(jī)控制連鎖包括探頭冷卻風(fēng)壓低聯(lián)鎖和雙風(fēng)機(jī)互為備用聯(lián)鎖。同時(shí)，冷卻風(fēng)機(jī)柜還可接受來自FSSS系統(tǒng)的控制指令，并將風(fēng)機(jī)狀態(tài)及風(fēng)壓等信號(hào)送至FSSS系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 譚勝輝.高爐煤氣鍋爐FSSS技術(shù)改進(jìn)的研究[D].電子科技大學(xué)，2013.

作者簡(jiǎn)介：

王曉明（1986—），男，遼寧本溪人，本科，助理工程師，研究方向：熱工自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)。