电厂热工保护系统
电厂热工保护系统介绍

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。
当炉膛温度低时(如升炉点火时期)一定要有更适当的 浓度比才能点燃, 或者要有更大的点火能源(即更高的温 度)才能点燃。如果由于没有足够的点火能源或浓度比 不当, 送入炉膛的燃料不能着火。或者使正在燃烧的火 焰中断, 这时就有燃料和空气混合物进入炉膛, 这种情 况延续的时间越长, 炉膛内积存的燃料和空气混合物越 多, 如送入的可燃混合物或经扩散而达到可燃范围, 则 突然点燃可能发生爆燃。
4)连续监视运行工况.在机组运行过程中,FSSS逻辑系 统通过装在锅炉各个部位的敏感元件如压力开关、限位 开关和火焰检测器等提供的信号对炉膛燃烧工况及其它 关键的运行参数进行连续的监测,无论什么时候,只要 有异常情况出现,FSSS系统将发出声光报警,提醒运 行人员立即进行正确的操作和处理,以避免可能引起的 跳闸事故。在某了些情况下运行人员,来不及反应, FSSS系统将自动启动跳闸。
(1)在主燃料与空气混合物进口处有的足够的点火能源, 点火器的火焰要稳定, 具有一定的能量而且位置恰当能 把主燃料点燃。
(2)当有未点燃的燃料进入炉膛时, 这段时间应尽可能缩 短, 使积存的可燃物容积占炉膛容积的极小部分。
(3)对于已进入炉膛未点燃的可燃混合物, 尽快地冲淡, 使 之超出可燃范围, 并不断地把它吹扫出去。
当可然混合物点燃时即发生爆燃, 爆燃时火焰的传播 速度很快, 积存的可燃混合物等于同时点燃, 生成气容 积突然增大, 一时来不及由炉膛出口排出, 因而使炉膛 压力骤增。当爆燃后的炉膛压力P大于炉墙结构所能承 受的压力, 即发生爆炸性的破坏事故。
dl54282023火力发电厂热工保护系统设计规程

DLxxx火力发电厂热工保护系统设计规程序在火力发电厂的热工系统中,保护系统的设计至关重要。
保护系统的规程对于火力发电厂的安全稳定运行起着至关重要的作用。
本文将围绕DLxxx火力发电厂热工保护系统设计规程展开讨论,旨在全面介绍热工保护系统设计规程的要点及其意义。
一、规程的制定背景DLxxx火力发电厂热工保护系统设计规程的制定,是为了进一步规范火力发电厂的热工保护系统设计标准,提高火力发电厂的热工系统的安全性和稳定性。
随着社会的发展和科技的进步,新型燃料的使用以及火力发电厂设备的更新换代,对热工保护系统设计的要求也日益提高。
制定符合时代发展的规程,有利于保障火力发电厂的正常运行。
二、规程的适用范围DLxxx火力发电厂热工保护系统设计规程适用于火力发电厂的热工系统,包括锅炉、汽轮机、循环水系统、锅炉给水系统等。
规程明确了在燃煤、燃气、燃油等多种燃料情况下的适用范围和要求,确保规程的全面性和适用性。
三、规程的主要内容1. 安全保护原则:规程明确了热工保护系统设计应遵循的安全保护原则,包括设备保护、人员保护等方面的要求,确保热工系统在各种工况下都能够安全稳定地运行。
2. 设计要求:规程对热工保护系统的设计要求进行了详细的规定,包括保护系统的结构设计、功能设计、性能指标等方面的要求,确保保护系统能够及时、准确地响应各种异常情况。
3. 设备选型:规程对热工保护系统中所涉及的设备选型进行了要求,包括传感器、执行器、控制器等设备的选型原则和要求,确保设备的稳定性和可靠性。
4. 运行维护:规程明确了热工保护系统的运行维护要求,包括系统的检修周期、设备的维护原则、故障处理流程等,确保保护系统在运行过程中能够保持良好的状态。
四、规程的意义DLxxx火力发电厂热工保护系统设计规程的制定和实施,对于火力发电厂具有重要的意义:1. 提高安全性:规程的实施能够提高火力发电厂热工系统的安全性,减少事故发生的可能性,确保人员和设备的安全。
浅析电厂热工保护系统误动与逻辑优化_2

浅析电厂热工保护系统误动与逻辑优化发布时间:2021-08-23T09:55:28.720Z 来源:《当代电力文化》2021年4月11期作者:周阳[导读] 热工保护系统是火力发电机组不可或缺的一部分,其能否可靠准确地动作,对于机组的安全稳定运行起着关键作用。
周阳国电汉川发电有限公司湖北省汉川市 431600摘要:热工保护系统是火力发电机组不可或缺的一部分,其能否可靠准确地动作,对于机组的安全稳定运行起着关键作用。
但在机组正常运行过程中,往往由于DCS软/硬件故障、热控元件故障、电缆接线短路/断路/虚接、电源故障、人为因素或设计安装存在缺陷等各类原因,热工保护会发生误动或拒动的事件。
这些情况轻则造成机组快减负荷,严重的就会直接导致停机,给企业带来不同程度的经济损失。
因此,在机组稳定运行时,加强日常巡视、规范操作、认真排查设备隐患,在主/辅机可能发生事故前,及时采取相应措施加以保护,才能避免机组发生减负荷或停机事件,从而减少经济损失。
本文主要分析浅析电厂热工保护系统误动与逻辑优化。
关键词:热工保护;误动;逻辑优化;设备治理引言在热保护工作过程中,经常发生误动作拒绝的情况,即使主辅助机械正常工作,保护工作也经常发生。
如果停止主辅助机械,将影响系统的正常运行,给火力发电厂带来一定的经济损失。
通常,保护系统会因故障问题而启动,主辅助机械停止工作。
同时受故障原因的影响,保护系统在主辅助机械发生故障时不能立即工作,保护作用得不到充分发挥,事故扩大,这种情况是拒绝保护。
随着科学技术的进步和发展,火力发电厂的运行效率不断提高,热工保护的误动拒动问题也受到广泛关注和重视。
1、火力发电厂热工保护概述火力发电厂运行中,热工保护能否有效发挥作用直接关系到机组运行的安全稳定,特别是在大型火力发电厂,每年因非计划停运、RB 等原因造成的损失占一定比例,在停运事件中,部分是热工保护系统故障造成的,新机组投入使用时,这种情况尤为突出,发生这种情况主要是因为建设时期没有进行合理的设计和配置,投产机组经常发生热工保护的误动作,严重的情况下一年内也可能发生7次误动作。
火电厂热工保护系统可靠性分析

设备 误动。为 了避免 D S C 单一通 l I 发 电 机断水送 电气 热工保护系统是火力发 电厂一个不可缺少 道故 障造成 辅机 保护联 锁误 动 , 的重要组成部分 ,其功能是当机组或设备运行 某电厂对机绀重要辅 机的保护联 ) 过程 中出现异常时 ,为避免出现 没备损坏或者 锁逻辑进行改进 :在凝 泵跳闸联 人身伤亡等严重后果 , 紧急 、 自动顺序 动作相关 关出 口电动门联锁 中,采用 凝泵 设备 ,以免造成相应损失的一道防护屏障 。在 跳闸信号 、 凝泵运行信 号取反 、 凝 主、 辅设备发 生异常时 , 护及 时 、 保 正确动作 , 可 泵 电流 < A做 三取二 逻辑 , 5m 解 避免发生重 大的设备损 坏和人 身伤亡事 故 ; 但 决了由于单 一信号误动造成 出 口 F: l发电机冷却水流量;2 定子冷却水引 出线流量 ; F: 在主 、 设备正 常运行 时 , 系统 凶 自身故障 门误关 的问题 。 辅 保护 凝泵运行信号 、 凝 P : 电机 内冷 水 压 力 1发 而引起动作 , 主 、 使 辅设备非 计划停 运 , 造 泵 电流信号在设 计时 ,都 已送 至 就会 图 4发 电机 断 水保 护 成不 必要 的经济损失 ;在 主、辅设备发生 故障 D S C ,以上改进 没 增 加 D S C 实 时发现设备异常 ,给设备状 态健康分析提供 了 时, 保护系统也发生故障而不动作 , 则会造成 事 点 的依据 。 2保护信号的品质判断 故 的不可避免和扩大 。 在我们 的 1 3 常生产中 , 热 模拟量信号也应 做偏差 报警。如某 电厂轴 工保护误动和拒动的情况时有发生 ,如何提高 保护,信 号虽然采用 了三取二 或 四取二 , E } j 热工保护系统的可靠 l 防止热工保护误动 、 生, 拒 提高了保护动作的准确性和 可靠性 , 但却 没有 向位移保 护采用二取一设 置 ,其中轴 向位 移 1 信 0 m缓慢 变化 , 过 1 2 经 动成为火力发 电厂持续关注的焦点。 对保护信号质量进行实时状态监测 , 而在机组 号探 头老化 , 号从-. m 变到 ~. m, 1m 轴向位 移大报 警 , 头 2 持一 O 探 保 1保护、 联锁的冗余设置 的历次检修中 ,都会发 现部分压力开关定值漂 h 2 m不变 , 汽机轴承温度不高 , 振动不大 。0 1 目 ,火力 发电厂热工保护为了提高 町靠 移 大或报废 。 前 这些压力开关故障现象早已存在 , 0 l .n i后机组跳 闸 , 头 1 探 显示一. m ( 1 m跳闸值) 6 。 性, 一般都采用冗余设置 。 常见 的冗余设置分两 已经成 为机组安 全运 行的隐患。压力开关故障 mn 种 , 转速 、 向位移 、 汽机 轴 炉膛 负压 、 汽包水 位 、 原 【有 可能是产 品质 量引起 的 ,也有 可能是环 设备故 障 没有 留给运 行和 检修人 员反 映 的时 大 J 但 给水 流量 等保护 采用 三取二 ( 1方 法 ; 罔 ) 汽机 境振动大 引起 的,也有 可能是取样 阀门开度太 间。 如果提前对两个轴 向位移增加偏差报警 , 判断 , 并 E H油保护 、 汽机 润滑油保 护等采用 四取二 ( 图 小或取样管堵塞 引起压 力开关 反映 陧。不 管哪 检修运行 人员就 会有足够的时间分析 、 采取相应措施避免这次停机事故 。 2方法 。这两种措施可有效 的防止保护误动 和 种原因引起的压 力开关 故障 , ) 在保护动作 时 , 都 3单一模拟量保护联锁的监测 拒动 , 了保护的可靠 陛。 提高 四取 二保护 主要是 会引起 开关 动作 不一致现象 。 在机组保护 系统 ,特别是 6 0 0 Mw 以下机 在提高保护可靠性的基础上 , 加 了保护的在 增 在三取二或 四取二保护 中,单一压 力开关 还 如发电机断水 线试 验 功能 。 的故障很难被运行或检修人员及时发现 ,但设 组 中, 有部分单一模拟量保护。 图 ) 发 备 隐患 已经存 在。多数 D S包括 E S厂家没 保护( 4 , 电机 出线冷却水流量变送器一般 C( T) 有设计这种故 障的监 测手段 ,如果 能及时捕捉 都 是单台 ,如果 发生变送器测量出现大的误差 由于平衡 门泄漏 或其 它原因 ) 运行人 员很难 , 这一微小变化 , 一 对及 时消 除设备 隐患 , 提高保护 ( 及 时发现 , 就会 给机组 的安全 运行埋 下重大隐 系统的可靠性非常重要 。 解决 方案如 图 3 所示 ,在保护 系统 中增 加 患 。这时如果能对这一 信号进行 上下幅判断并 运行人员就可 以很容易 的发现该 设备异 参与同一保护信号状态 比较 ,即任一保护信 号 报警 , 幅度的设 置 町以是—个定值 , 也可以是—个 与其它保护信号状态存在不一致 时 , 即报警 常 。 ・ 立 图 l三取 二逻 辑 并 自保持 该信 号, 以备检修人 员检查分析 。 当检 随机组负荷 变化的曲线 。 4保护 的投切 修 人员确定后 ,可以复位该信号。为 了防止误 机组 运行 中 , 出现投 、 总会 切保护 的工作 。 报 , 以考 虑增加一 定延时 ,延时时间不宜太 可 接线 对 长 , 为 s 。通过对 保护信号 的状 态监测 , 应 级 及 如果 通过拆 、 的方式投切保护 , 投保护的 人 员要求技术难度大 , 存在保护误投的可能 , 对 工作 人员造成 的精神压力大。 为 了运行中投切保护的方便 和可靠 ,一般 保护 系统都会设置保 护投切 开关 。二 十五项反 措 中,提出不能设置 由运行人员投切 的保护开 图 2 四取 二 逻 辑 关 。丁是大部分 电厂把保护开关进行改造或移 保护 的冗余 不仅要求 现场有 独立 的设 备 , 位, 如软保 护开关设置了操作级别 , 只有检修工 还要求 信号通过不 同的 I / O模件 引入 系统 控制 程师才能操 作 。E S T 硬保护投切开关放 置在电 器, 保护信号不应通过通信总线进行传送。 子设 备问, 也只能是检修人员才能操作 。 辅机系统由于设备 多 , 保护联 锁大 多没有
电厂热工自动控制系统

电厂热工自动控制系统电厂热工自动控制系统单元机组的自动调节系统¾ ¾ ¾ ¾ ¾机组功率-转速调节系统汽温控制系统(过热、再热)水位控制系统(凝汽器、除氧器、汽包)燃烧控制系统(燃料、风量、炉膛压力及一、二次风配比控制)其它单回路控制系统第一部分汽温控制系统一、过热汽温控制系统1. 任务温度过高,可能造成过热器、蒸气管道和汽轮机的高压部分金属损坏;温度过低,会引起电厂热耗上升,并使汽轮机轴向推力增大造成推力轴承过载,还会引起汽轮机末级叶片蒸汽湿度增加,降低汽轮机内效率,加剧对叶片的腐蚀控制要求:最大控制偏差不超过±10℃,长期偏差不超过±5℃规定要求:2. 静态特性过热器的传热形式、结构、布置将直接影响其静态特性。
大容量锅炉一般采用对流过热器、辐射过热器和屏式过热器交替串连布置。
过热器出口温度对流式3. 动态特性蒸汽流量变化、热烟气的热量变化、减温水流量变化相同点:均为有迟延的惯性环节辐射式不同点:特性参数有较大区别蒸汽流量变化扰动下,汽温的迟延和惯性较小烟气扰动与蒸汽流量扰动相似,汽温反映较快减温水流量扰动由于管道较长,汽温反应较慢4. 控制方案串级控制导前微分控制过热器减温器出口温度TE4001TE4025末级过热器出口温度TE4024LDC指令过热器减温水阀控制逻辑静态特性:纯对流特性动态特性:更容易受负荷、燃烧工况等干扰的影响,温度变化幅度较大调节手段:烟气再循环、尾部烟道挡板、喷燃器摆角、喷水减温烟气再循环:尾部烟道烟气抽至炉膛底部,降低炉膛温度,减少炉膛的辐射传热,从而提高炉膛出口烟气的温度和流速。
使再热器的对流传热加强,达到调温的目的。
优点:反应灵敏,调温幅度大。
缺点:系统结构复杂尾部烟道挡板:尾部烟道被分割为两部分,主烟道中布置低温再热器,旁路烟道中布置低温过热器,烟气挡板布置在温度较低的省煤器下面。
优点:结构简单,操作方便缺点:调温灵敏度差,幅度小,挡板开度与汽温不成线性关系。
电厂热控系统常见故障分析及维护措施

1 )主 / 从过程控制器组态信息不一致。 2 )数据库点组态与对应通道连接信号不匹配。 3 )由于网络通信太忙引起系统管理混乱。
=、热工保护系统常见故障分类
()D S 1 C 硬件故障 D S C 硬件故障常常表现为以
下几 方面。
电力通用机 械 铷
G i lc i P , e" M nEet c c t r } w
电厂热控系统 常见故障分析及维护措施
中 电投 电力工 程 有限 公 司 ( 山东 海阳 2 5 O )一 搞 要l随着自动化程度的 日 益提高,大 型火 电 机组对D S c 系统的依赖性也越来越高 对 热工保
好。
危险,提高其可靠性。重要测点就地取样孔也应该尽量
采用 多点并相互独立的方法取样 ,以提高其可靠性 ,并 方便故障处理 。一个取样 ,多点并列的方法有待考虑改
进。比如本厂给水流量的三个测点中有两个来自同一个 取样点,从而导致处理其中一个测点时跳另外一个测点
保护动作造成跳给水泵 。
()D S 2 C 软件故障 软件故障是软件本身的错误
引起的 ,一般出现在系统投运调试阶段和软件升级修改
后。因为应用软件程序复杂,工作量大,组态人员交叉
作业 ,沟通存在漏洞 ,所以应用软件错误难以避免。任 何修改软件工作必须按规定进行 。 软件故障主要表现 为以下 几方面 :
劳动强度的同时,对热工系统的稳定运行提出了更高的 要求。一旦控制系统发生故障时 ,会造成设备停车甚至
4 )地极 问题 。地极电阻增大 ,地极同地网断开。 5 )环境问题 。电源线特别是地 线布线不 合理 ,同 产生 强磁场干扰的 电线和设备相隔太近 。
完善电厂热工保护系统可靠性措施浅析

热工保护拒动、误动原因分析及防范措施

热工保护拒动、误动原因分析及防范措施摘要:热工保护系统是火力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。
本文就火力发电厂热工保护时常会发生的误动、拒动情况进行了原因分析,并根据生产经验总结出一些解决对策,对提高热工保护的可靠性,维持机组的安全运行提供参考。
关键词:火力发电厂;热工保护;误动;拒动;措施0 前言热控保护系统是火力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。
但在主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅设备停运,称为保护误动,并因此造成不必要的经济损失;在主辅设备发生故障时,保护系统也发生故障而不动作,称为保护拒动,并因此造成事故的不可避免和扩大。
随着DCS控制系统的成熟发展,热工自动化程度越来越高,凭借其巨大的优越性,使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。
但热工保护误动和拒动的情况还时有发生。
如何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为火力发电厂日益关注的焦点。
1 热工保护误动、拒动原因分类及分析1.1 DCS软、硬件故障主要原因是信号处理卡、输入输出模块、网络通讯等故障引起。
如我厂三期#5机组(ABB Symphony 控制系统)就曾因为环路通讯故障造成机组跳闸。
经查原因为环网通讯同轴电缆接地导致通讯闭塞。
1.2 热控元件故障因热工元件故障(包括温度、压力、液位、流量、阀门位置元件、电磁阀等)误发信号而造成的主机、辅机保护误动、拒动占的比例也比较大,有些电厂因热工元件故障引起热工保护误动、拒动甚至占到了一半。
主要原因是元件老化和质量不可靠,单元件工作,无冗余设置和识别。
1.3 采样信号不满足要求造成的误动或拒动在这一类误动或拒动中,主要发生在汽包水位保护、炉膛压力保护、真空保护、润滑油压保护等需要三选二保护。
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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。
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。
二、炉膛安全监控系统的主要安全功能 FSSS系统的具体安全联锁条件要根据各个机组的 燃烧系统物理特性和燃料种类决定。对于大部分大型燃 煤机组来说,FSSS系统均包含下述主要安全功能:
(1)在主燃料与空气混合物进口处有的足够的点火能源, 点火器的火焰要稳定,具有一定的能量而且位置恰当能 把主燃料点燃。 (2)当有未点燃的燃料进入炉膛时,这段时间应尽可能缩 短,使积存的可燃物容积占炉膛容积的极小部分。 (3)对于已进入炉膛未点燃的可燃混合物,尽快地冲淡, 使之超出可燃范围,并不断地把它吹扫出去。 (4)当送入的燃料只有部分燃烧时,应继续冲淡,使之成 为不可燃的混合物。
当炉膛温度低时(如升炉点火时期)一定要有更适当的 浓度比才能点燃,或者要有更大的点火能源(即更高的 温度)才能点燃。如果由于没有足够的点火能源或浓度 比不当,送入炉膛的燃料不能着火。或者使正在燃烧的 火焰中断,这时就有燃料和空气混合物进入炉膛,这种 情况延续的时间越长,炉膛内积存的燃料和空气混合物 越多,如送入的可燃混合物或经扩散而达到可燃范围, 则突然点燃可能发生爆燃。 当可然混合物点燃时即发生爆燃,爆燃时火焰的传 播速度很快,积存的可燃混合物等于同时点燃,生成气 容积突然增大,一时来不及由炉膛出口排出,因而使炉 膛压力骤增。当爆燃后的炉膛压力P大于炉墙结构所能 承受的压力,即发生爆炸性的破坏事故。
炉膛或烟道内有燃料和助燃空气积存。 积存的燃料和空气混合物是爆炸性的。 具有足够的点火能源。
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。
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。
1)炉膛点火前的吹扫。点火前吹扫的目的是为了在启动 前把炉膛及管道内积聚的没有燃烧的燃料和气体清除掉。 为此要有一个合适的风量并通过一定的时间,一般采用 全负荷的30%风量,吹扫时间是5分钟。进行吹扫必须 满足规定的吹扫许可条件。如所有磨煤机停止运行,热 风门关闭,所有油枪喷嘴阀关闭,主油管跳闸阀关闭, 至少有一台送风机和一台引风机在进行,风量>30%额 定风量,辅助风档板打开,火焰检测器指示“无火焰” 等等。
4)连续监视运行工况.在机组运行过程中,FSSS逻辑系 统通过装在锅炉各个部位的敏感元件如压力开关、限位 开关和火焰检测器等提供的信号对炉膛燃烧工况及其它 关键的运行参数进行连续的监测,无论什么时候,只要 有异常情况出现,FSSS系统将发出声光报警,提醒运 行人员立即进行正确的操作和处理,以避免可能引起的 跳闸事故。在某了些情况下运行人员,来不及反应, FSSS系统将自动启动跳闸。 5)切除部分燃烧器或紧急停炉。在紧急情况下,如主要辅 机故障(Run Back)汽机或电网故障甩负荷。(FCB), 运行人员来不及进行及时操作FSSS将以层为单位按预 定的顺序切除部分燃烧器。当发生危及整个设备和人身 安全的紧急工况,FSSS将启动主燃料跳闸MFT切除所 有燃烧器,紧急停炉。一些典型的主燃料跳闸条件为: 失去全部送风机或引风机,汽包水位过低和锅炉熄火等。 无论什么时候,当锅炉有关设备的安全情况遭受危险时, 运行人员可以直接启动MFT或跳掉个别设备,而不需要 等待FSSS启动跳闸。
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。
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。
FSSS的主要功能大致可归纳为以下五项 (1)、炉膛吹扫。锅炉点火前和停炉后必 须对炉膛进行连续吹扫。 (2)、油枪或油枪组程控。 (3)、炉膛火焰检测。 (4)、磨煤机组程序启停和给煤机、磨煤 机保护逻辑 (5)、主燃料跳闸(master fuel trip-MFT)
一、炉膛爆炸的原因和防止措施 为了弄清FSSS系统的功能原理,有必要对炉膛爆炸 的原因进行认真的分析。炉膛爆炸指的是在锅炉炉膛 内积存的可燃混合物突然同时被点燃,即爆燃而使烟 气侧压力升高造成炉墙结构破坏的现象,亦称为外爆。 烟气侧压力过低,造成炉墙结构破坏的现象,称为内 爆。 形成炉膛爆炸的原因有3点 1)、炉膛爆燃的理论分析: 当进入炉内的燃料立即被点燃,燃烧后生成的烟气 也随时排出,炉膛和烟道内没有可燃混合物积存,因 而也就不可能发生爆炸。但如果运行人员操作顺序不 当,设备或控制系统设计不合理,或者是设备和控制 系统出现故障等,就有可能发生爆燃。从原理上来分 析,只有符合下列三种情况才有可能发生爆燃:
3、TSI系统 汽轮机监测仪表(Turbine Supervisory Instrument)主要对汽轮机组的转速、振动、轴向位移、 大轴偏心度、相对膨胀、油动机行程、气缸膨胀等机械 参数进行监侧。当被监测的主要参数超过规定值时发出 报警信号。在超过极限值时触发保护装置动作.关闭主 汽门,实行紧急停机,以避免重大恶性事故的发生。 4、ETS系统 汽轮机紧急跳闸系统(Emergency Turbine System) 用作汽轮发电机组危急情况下的保护,它与 DEH、TSI一起构成汽轮发电机组的监控保护系统。 ETS监视汽轮机转速、轴向位移(推力轴承磨损)、轴承 润滑油压、凝汽器真空以及电液调节系统的控制油油压、 振动等。当这些参数中的任一个超过运行极限值时,系 统将关闭汽轮机的所有进汽阀门,使汽轮机跳闸。以保 证机组设备的安全。系统还提供用户扩充用的遥控跳闸 接口。
3)、燃煤的特殊问题 8点 (1)每立方米空气中含有0.05公斤煤粉时,就可形成爆 炸性混合物。600MW机组锅炉额定负荷时,每秒钟 约烧80公斤煤,所以在燃用煤粉时必须严格照运行规 程进行。 (2)煤需在几个独立的分系统中加工,传递。这些分系统 必须同时运行,如某个分系统故障,就会增加潜在的 爆炸危险。 (3)煤在磨碎过程中所释放的甲烷气体,可能积聚在一个 封闭的空间里。 (4)原煤中可能含有杂质如碎铁块等。这些杂质可能会把 给煤机堵塞住,从而造成给煤机运行中断甚至损坏。 杂质引起的煤量中断可能会引起炉膛中失去部分或全 都火焰,而在再点火时可能引起打炮和爆炸。同样当 原煤过分湿的话,也会引起煤供应系统中出现堵塞。
4)、燃油的特殊问题 5点 (1)油的燃烧热值高,所以防泄漏问题更加重要,因 为少量的泄漏也可能造成潜在危险。 (2)燃油的粘度必须保持在规定值范围内,以保证雾 化质量 (3)当油枪采用机械雾化,就要十分注意喷嘴或档板 上的孔径尺寸,因为如果由于制造误差或使用磨损使 尺寸变化时,各个燃烧器上喷出的油量就会有明显的 差别.这不仅影响到锅炉的效率,特别是在炉膛富裕 风量不多时还可能在炉膛中积存可燃物,所以要定期 对喷嘴进行检查。 (4)由于燃料油是无压缩性的液体,通常用的管道系 统也是无弹性的,所有可能引起油量的突变的情况, 如供油阀突然动作;单个油枪截止阀突然动作,燃烧 器回油管道调节阀突然动作等均可能造成危险的工况, 阀门或执行机构的故障或者阀的动作太快更可能加剧 这种危险。
(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 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:
2)、可能发炉爆的危险情况 4点 炉膛内最可能发生可燃混合物积存的几种危险情况: (1)燃料在停炉时积存或停炉后漏进锅炉炉膛内,未经吹 扫,进行点火。 (2)重复不成功的点火,未及时吹扫,造成大量爆炸性混 合物积聚。 (3)一个或者几个燃烧器燃烧不良或失去火焰,从而堆积 起可燃的混合物。 (4)运行中整个炉膛熄火,造成燃料和空气可燃混合物的 积聚,随后再次点火或者有其它点火源存在时,使这些 可燃混合物点燃。 上述危险情况,对于燃用不同燃料的锅炉都是相同 的。但是由于不同燃料具有不同的物理化学特性,所以 对于燃用不同燃料的锅炉,在设计和运行时都应该充分 注意到由不同燃料带来的特殊问题。