科技学院顺序控制结课报告（2012 ― 2013年度第1学期）课程名称： 顺序控制题□名称： FSSS炉膛安全监控系统院 系： 动力工程系班 级： 自动化09K1学 号： 091912010107学生姓名： 胡岳波成 绩：2012年12月炉膛安全监控系统简介炉膛安全监控系统的概念炉腔安全监控系统是指对锅炉燃烧器进行自动投切控制，以满足机组启停及增减负荷的要 求；对锅炉的运行状态进行监视，并确保锅炉安全的一个控制保护系统在有些资料中，也 把该系统称为燃烧器管理系统BMS,在不作严格区分的场合，可以将这两个系统等同从 FSSS的定义可以看出，该系统主要包括两部分内容：燃烧器控制系统BCS,完成锅炉燃烧器 的白动投切控制；锅炉安全保护系统FSS,在锅炉正常T作和启停等各种运行T况下，持续 监视燃烧系统及机组的大最参数和状态，进行逻辑判断和运算，必要时发出动作指令，通过 备种顺序控制和联锁装置，使燃烧系统中的有关设备严格按照一定的逻笹顺序进行操作，以 保证锅炉燃烧系统的安全一、FSSS基本功能：目前，FSSS产品较多，实现方式也有多种，不同的系统在设计思想和设计方法上不尽一致, 但功能大同小异。
总体而言，FSSS的功能是确保锅炉安全、经济、稳定地运行，可分为燃 烧器控制功能以及锅炉安全监控功能具体将FSSS的基木功能归纳为以下几个方面 ⑴炉膛吹扫⑵燃油投入许可及控制⑶煤粉投入许可及控制(4)持续运行监视⑸特殊工况监控⑹紧急跳闸(刀跳闸后炉膛吹扫(1) 炉膛吹扫：锅炉停炉麻，尤其是长期停炉示，闲置的炉腔里必然会积聚一些燃料或杂物，给重新运行带 来不安全因素，因此，FSSS设计了点火前炉膛吹扫功能在吹扫许可条件满足示，由运行 人员启动一次为时5min的持续炉膛吹扫过稈，这些吹扫许可条件实际上是全面检查锅炉是 否能投入运行为了防止运行人员的疏忽，系统设置了大量的联锁，锅炉如果不经吹扫， MFT信号不复位，则无法进行投油、点火等进一步操作同时，必须满足5min的吹扫时间, 如果因为吹扫许可条件失去而引起吹扫过程中断，必须等待条件重新满足示，再启动一次 5min的吹扫，否则锅炉也无法点火2) 燃油投入许可及控制：在锅炉完成点火前吹扫后，控制系统将开始对投油点火所必备的条件进行扫描，如吹扫是否 完成、点火油/启动油系统泄漏试验是否成功、油源条件是否满足、雾化介质条件是否满足、 汕枪和点火枪机械电气条件是否满足等。
上述条件经确认满足后，FSSS将向运行人员发出 点火许可信号，一旦运行人员发出点火指令后，系统对将要投入的油层/组进行白动稈序控 制，程控内容包括总油源/汽源开启、编排燃烧器启动顺序、油枪和点火枪的推进、油枪油 阀的控制、点火时间的控制、点火成功与否的白动判断、点火完成后油枪的吹扫、油层/组 点火不成功的跳闸等3) 煤粉投入许可及控制：系统成功完成锅炉点火及低负荷运行示，即开始对投入煤粉所必备的条件进行检杳，完成大 量的条件扫描工作主要包括锅炉参数是否合适、煤粉点火能量是否充足、喷燃器工况、有 关风门扌当板工况、制粉系统准备条件等待上述诸条件满足后，系统向运行人员发出允许投 煤粉信号运行人员发出投煤粉指令后，系统开始对将要启动的煤层进行自动程序控制，内 容包括编排设备启动顺序、控制启动时间、启动备有关设备、监视各种参数、启动成功与否 判断、煤层白动启动，不成功跳闸等系统还对煤层正常停运进行白动程序控制4) 持续运行监视：从点火前吹扫开始，锅炉就被置于FSSS的全面安全监控Z下系统连续监视机组各主要状 态和参数，如炉腔圧力、汽机运行状态、全炉腔火焰、备种辅机工况等发现备种不安全因 素时都给予声光报警，真至跳闸锅炉。
5) 特殊工况监控：这里的特殊T况是指负荷返H和快速切负荷，当机组发生这两种工况时，FSSS的任务是与 其他控制系统(主要是MCS)配合，尽快将锅炉负荷减下-來负荷返冋(Run Back,简称RB)是由主要辅机故障引起的锅炉急剧减负荷的特殊工况当发生 这种工况时，FSSS迅速将锅炉减到与运行辅机能力相匹配的负荷值，同时将汽机负荷调整 到该目标值快速减负荷(Fast Cut Back,简称FCB)是由汽机或发电机侧故障引起的停机不停炉或带厂用电运行的工况⑹紧急跳闸:锅炉在运行中若岀现了某些运行人员无法及时作岀反川的危急情况时，系统将讲行紧急跳 闸,如出现炉膛熄火、燃料全中断等情况时,FSSS将启动主燃料跳闸(Main Fuel Trip,简称 MFT),同时记录和显示首出原因以便于处理FSSS还为运行人员提供手动启动主燃料跳闸 的手段发出主燃料跳闸信号后，FSSS将切除所有燃料设备和有关辅助设备，切断进入炉 膛的…切燃料主燃料跳闸后仍需维持炉内通风，故需要进行吹扫以清除炉膛及尾部烟道中 的可燃性混合物吹扫结束前，在有关允许条件未满足的情况下，不允许再送燃料至炉膛, 系统不允许运行人员在不遵守安全规程的情况下启动设备，如果违反安全规程，设备将无法 启动。
⑺跳闸后炉膛吹扫锅炉紧急跳闸时，炉膛在一瞬间突然熄火，残留大量可燃性混合物，而且温度很高，很可能 引起炉腔爆炸因此，FSSS在锅炉跳闸的同时启动炉腔吹扫，吹扫时间也是5min0与点火 前吹扫不同的是，跳闸示的炉膛吹扫被||动启动且许可条件数目大为减少如果是由送、引 风机全停引起的锅炉跳闸，系统将全部烟、风扌肖板开至最人，利用白然通风冷却炉膛二、FSSS组成忖前，炉膛安全监控系统通常由四个部分组成：控制台、逻辑控制系统、执行 机构和检测元件，参见图12-1控制台返回信号逻辑控制系统执行机构检测元件|<二锅炉炉膛图12-1炉膛安全监控系统纽成示意图① 控制台包括运行人员控制台(操作员LCD和键盘)、就地控制台、系统模拟台等运行人 员控制台包括指令器件和信息反馈器件指令器件用于发出控制指令对燃烧设备 和系统进行操作，如锅炉启动吋燃烧器点火及锅炉停炉吋燃烧器熄火等操作；信 息反馈器件用作状态指示，向运行人员反馈燃烧设备和系统的运行状况随着电 厂口动化程度的提高，大型火电厂都取消了操作盘台，炉膛安全监控系统的绝大 部分指令和状态信息，都通过操作员站的LCD和键盘来实现指令器件体现为操 作站操作画而上的操作按钮、操作热点或快捷键，血信息反馈器件的形式变得非 常丰富，可以采用文字变化、颜色变化、闪烁、图形、动画、曲线、报表等多种 方式显示燃烧设备和系统的操作和运行信息。
为了便于维修、测试和校验现场设 备，FSSS —般需要设置就地控制台，如给煤机就地台、磨煤机液力和润滑油系 统就地台等系统模拟台是系统调试和故障寻找的有力工具，可以对各层燃烧设 备及总体功能进行模拟操作实验.② 逻辑控制系统逻辑控制系统是FSSS的核心FSSS需要控制的设备多，流程和操作方式多变， 使得FSSS的逻辑控制系统比较复杂从图12-1可以看出，逻辑控制系统一方面 接收运行人员的操作指令，一方面接收检测元件检测的实吋状态信息，这些状态 信息既包括锅炉炉膛的状态信息，也包括执行机构的执行状态逻辑控制系统综 合运行人员的操作指令和检测信号，进行一系列逻辑运算，逻辑运算的结果驱动 执行机构，控制相应的对象（如燃料阀、风门挡板等）同时，逻辑控制系统发送 信息给反馈器件,使运行人员随吋掌握燃烧设备的运行状态需要强调的是,FSSS 并不是一个完全独立的控制系统，它与机组的其他控制系统有机地联系在一起③ 执行机构执行机构也称驱动装置，是FSSS系统中的驱动机构包括:各种电磁阀、控制阀；点火枪的驱动机构；各种挡板的驱动装置；磨煤机、给煤机等电机控制器等④ 检测元件检测元件是FSSS的信号源泉，其主要作用是将反映燃烧系统状态的各种参数转 换成FSSS可接受的信号，主要是各种类型的开关量信号。
主要包括：① 反映执行机构位置的限位开关；② 反映压力、温度、流量是否正常的压力开关、温度开关、流量开关 等；矗监视炉膛火焰是否存在的火焰检测器等1燃油系统功能组1.1燃油泄漏功能组1.2燃油母管供油快关阀功能组1.3燃油母管冋油快关阀功能组1.4 OFT跳闸功能组2锅炉炉膛吹扫2. 1锅炉炉膛吹扫条件（全部满足）2.2锅炉炉腔吹扫功能组3锅炉炉膛安全保护MFT3. 1锅炉炉膛安全保护HFT动作条件4油层控制4.1油口启动允许条件（以下条件全部满足）4.2汕枪启动逻辑功能纟R4.3油枪停ll••逻辑功能组5微油控制5. 1微油模式切换逻辑5.2微汕点火允许启动条件（以下条件全部满足）5.3微油油枪启动逻辑功能组5.4微油油枪停止逻緝功能组5.5微油油枪吹扫逻辑功能组5. 5微油蒸汽入口电动门5.6微汕暖风器风门6磨煤机控制6.1磨煤机启动条件（以下条件全部满足）6.2磨煤机顺控启动功能组6.3磨煤机顺控停止功能组6.4磨煤机急停功能组6.5给煤机功能组7磨煤机密封子组FSSS (Furnace Safeguard Supervisory System)功能说明笫一节泄漏试验油系统泄漏试验是针对油母管跳闸阀、油母管再循环阀及油角阀的密闭性所做的试验。
泄漏试验分两步进行：首先试验汕母管跳闸阀；然麻试验汕母管再循环阀及汕角阀启动该 试验方法是：操作员直接在CRT上发出启动泄漏试验指令油母管跳闸阀泄漏试验试验时，油母管跳闸阀、旁路阀、再循环阀均已关油母管冋油再循环阀先打开8秒钟, 将汕母管中的压力泄掉，Zfi关闭该阀，这样就将供汕泵的正常供汕压力加在了汕母管跳闸 阀的两端，FSSS将监视油母管跳闸阀两端的差压，如果差压在90秒内一育保持高，则泄漏 试验成功，进行下一步试验；如果差压低，则表明油母管跳闸阀有泄漏，泄漏试验失败油母管再循环阀及油角阀泄漏试验在这部分试验中，汕母管跳闸阀、旁路阀、再循环阀均已关打开汕母管跳闸阀来给汕 母管加压，汕母管压力正常后关闭该阀如果汕母管加压在一分钟内还没有完成，就会显 示“母管加压失败”，该试验作废如果汕母管跳闸阀两端并压在90秒内一肓保持低，则 泄漏试验成功，否则泄漏试验失败试验顺序：1>若允许条件满足，可以从CRT H接发出启动泄漏试验指令2、 打开油母管再循环阀，泄压8秒后关阀,并在CRT上显示”燃油汕漏试验正在进行3、 若油母管跳闸阀两端羌压在90秒内一貢大于70kPa,贝I」认为油母管跳闸阀泄漏试 验通过，进行下一步冋油再循环阀及油角阀泄漏试验；否则认为油母管跳闸阀有泄漏，泄漏 试验失败，并在CRT显示4、 若油母管跳闸阀泄漏试验通过，则打开油母管跳闸阀，冲压直到油母管压力正常， 再关油母管跳闸阀。
5、 若油母管跳闸阀两端羌压在90秒内一-直小于70kPa,则燃油泄漏试验通过，并在CRT 上显示；否则认为油母管再循环阀或及油角阀有泄漏，燃油汕漏试验失败，并在CRT上显 /Ji O油母管泄漏试验准备就绪条件1> MFT继电器已跳闸2、 OFT继电器已跳闸3、 汕母管再循环阀已关hl8084、 汕母管跳闸阀已关5、 所有油角阀关闭6、 油压正常7、 燃油泄漏试验尚未完成 第二节炉膛吹扫锅炉启动前或MFT示必须进行炉膛吹扫,否则不允许再次点火在整个吹扫过程中FSSS 逻辑要监视一套一次吹扫及二次吹扫的允许条件一次吹扫允许条件是FSSS进入吹扫模式 所必需具备的条件；二次吹扫允许条件是启动吹扫计时器所必需具备的条件在吹扫过程中 如果某个二次吹扫条件突然不满足了，吹扫计时器就会复位，但并不中断吹扫；但如果某个 一次吹扫条件不满足了。