炉膛安全监控系统复习课教程文件.ppt

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1、炉膛安全监控系统复习课第一章第一章n n炉膛安全监控系统的概念炉膛安全监控系统的概念 n n为什么要投用为什么要投用FSSS FSSS 大容量锅炉需要控制的燃烧设备数量多、大容量锅炉需要控制的燃烧设备数量多、类型复杂；类型复杂；如：点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅如：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）挡助风（二次风）挡板、燃料风（周界风）挡板等。板等。燃烧相关操作过程复杂；燃烧相关操作过程复杂；如：油枪的投用与退出、煤粉燃烧器的投入如：油枪的投用与退出、煤粉燃烧器的投入与停用等。与停用等。燃烧辅助系统繁琐复杂；燃烧辅助系统繁琐复杂；如：为炉膛火焰监视配置了

2、复杂的火检系统如：为炉膛火焰监视配置了复杂的火检系统 n nFSSSFSSS子系统划分及功能子系统划分及功能 燃烧器控制系统（燃烧器控制系统（BCSBCS）n n连续监视运行，控制点火及暖炉油枪，对磨煤机、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，分别监视给煤机等制粉设备实现自启停或远方操作，分别监视油层、煤层及全炉膛火球火焰。油层、煤层及全炉膛火球火焰。n n当吹扫、点火和带负荷运行时，控制风箱挡板位置当吹扫、点火和带负荷运行时，控制风箱挡板位置（不连续），以便获得炉膛所需的空气分布。（不连续），以便获得炉膛所需的空气分布。n n提供状态信号到模拟量控

3、制系统（提供状态信号到模拟量控制系统（MCSMCS）、计算机）、计算机监视系统（监视系统（CMSCMS）等。）等。燃料安全系统（燃料安全系统（FSSFSS）n n在锅炉运行的各个阶段，包括启停过程中，预防在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混合物集居，防止锅炉的任何部分形成一种可爆燃的混合物集居，防止炉膛爆炸。炉膛爆炸。n n在对设备和人身有危险时产生主燃料跳闸（在对设备和人身有危险时产生主燃料跳闸（MFTMFT）信号，并提供信号，并提供“首次跳闸原因首次跳闸原因”的报警信号，以便事的报警信号，以便事故查找和分析。故查找和分析。n nMFTMFT信号发出

4、后，切除所有燃烧设备和有关辅助设信号发出后，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。备，切断进入炉膛的一切燃料。n nMFTMFT以后仍需维持炉内通风，进行跳闸后的炉膛吹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，防止炉膛扫，清除炉膛及尾部烟道中的可燃混合物，防止炉膛爆炸。爆炸。FSSS包含的主要安全功能:n n炉膛点火前的吹扫n n暖炉油点火n n主燃料（煤粉）引入n n连续监视运行工况n n切除部分燃烧器或紧急停炉n n燃烧后的吹扫n nFSSSFSSS的组成：操作控制盘、现场设备、逻辑的组成：操作控制盘、现场设备、逻辑系统系统 n nFS

5、SSFSSS系统的硬件设备系统的硬件设备控制台；控制台；逻辑控制逻辑控制系统；系统；驱动装置；驱动装置；检测敏感元件。检测敏感元件。n nFSSSFSSS的逻辑控制系统的实现方式的逻辑控制系统的实现方式 ：继电器式、：继电器式、逻辑组件式、微计算机式、可编程控制器逻辑组件式、微计算机式、可编程控制器（PLCPLC）式）式 n nFSSSFSSS的现场设备：驱动装置、敏感元件的现场设备：驱动装置、敏感元件n n外爆和内爆的概念 n n外爆的原因分析（热力学分析）及外爆防止的原则性措施和操作要领 BQ=V*T*CV n n产生外爆的条件分析 A、炉膛或烟道内有燃料和助燃空气积存B、寄存燃料与助燃介

6、质的混合物具有爆炸性浓度合适C、足够的点火能源n n外爆防止的原则性措施1、点火能源的位置恰当，能量足够2、点火失败或炉膛熄火时及时切断燃料3、点火失败或炉膛熄火应立即吹扫4、只有部分燃料燃烧时，应做MFT处理n n内爆原因分析（热力学分析）和内爆的防止 切断主燃料后，切断主燃料后，MM变化，平衡被破坏（介质发生变化，变化，平衡被破坏（介质发生变化，高温烟气变成了预热空气，介质温度亚急剧降低），高温烟气变成了预热空气，介质温度亚急剧降低），从而引起炉膛压力急剧下降从而引起炉膛压力急剧下降 假设送风机和引风机挡板开度不变，则送入空气量增假设送风机和引风机挡板开度不变，则送入空气量增加，抽出的烟气

7、量减少，炉膛内介质质量增加，逐渐加，抽出的烟气量减少，炉膛内介质质量增加，逐渐达到新的平衡，因此内爆最可能发生在锅炉熄火初期。达到新的平衡，因此内爆最可能发生在锅炉熄火初期。防止的关键在于防止的关键在于MFTMFT后初期提高炉膛驻留介质的质量后初期提高炉膛驻留介质的质量n n不立即减燃料不立即减燃料减缓切断燃料的速度减缓切断燃料的速度n n增加送风量增加送风量切为手动，挡板位置不变切为手动，挡板位置不变n n降低引风量降低引风量先关小先关小25%25%，一段时间后恢复，一段时间后恢复n nFsssFsss的必备安全功能的必备安全功能或或或或:炉膛安全监控系统的主要功能是什么？炉膛安全监控系统的

8、主要功能是什么？炉膛安全监控系统的主要功能是什么？炉膛安全监控系统的主要功能是什么？n n炉膛安全监控系统的主要功能：在锅炉正常运行和启炉膛安全监控系统的主要功能：在锅炉正常运行和启停等各种运行方式下，连续地密切监视燃烧系统的大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，或对异常工况按照

9、既定的合理程序完成必要的操作，或对异常工况和未遂性事故做出快速反应和处理。防止炉膛的任何和未遂性事故做出快速反应和处理。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。损坏设备，以保证操作人员和锅炉燃烧系统的安全。风烟系统风烟系统n n一般机组风烟系统组成一般机组风烟系统组成 n n一、二、三次风的作用：一、二、三次风的作用：(1)(1)一次风是用来输一次风是用来输送加热煤粉，送加热煤粉，使煤粉通过一次风管送入炉膛，使煤粉通过一次风管送入炉膛，同时以满足挥发分的着火燃烧。同时以满足挥发分的着

10、火燃烧。(2)(2)二次风一二次风一般是高温风，配合一次风搅拌混合煤粉，般是高温风，配合一次风搅拌混合煤粉，提提供煤粉燃烧所需要的空气量。供煤粉燃烧所需要的空气量。(3)(3)三次风一三次风一般是由制粉系统的乏气从单独布置的喷口送般是由制粉系统的乏气从单独布置的喷口送入炉膛，以利用未分离掉的少量煤粉燃烧产入炉膛，以利用未分离掉的少量煤粉燃烧产生热量。生热量。n n等离子点火器的工作原理等离子点火器的工作原理n n对燃烧器的基本要求对燃烧器的基本要求喷燃烧器的布置喷燃烧器的布置n n喷燃器的分类n n四角切园燃烧的锅炉喷燃器的典型布置火焰检测系统火焰检测系统n n火检按工作原理分类（1）温度开关

11、式（2）差压开关式（3）火焰棒式（4）摄像管式（5）声学或其他方法 n nCE-1CE-1火焰检测器火焰检测器探头部分探头部分处理过程及其特点处理过程及其特点n n电子机架电子机架部分处理过程部分处理过程n n利用光线进行工作的火焰检测器的原理利用光线进行工作的火焰检测器的原理:n n利用光线进行工作的火焰检测器的原理利用光线进行工作的火焰检测器的原理 ：不：不同种类的燃料，燃烧火焰辐射的光线强度分同种类的燃料，燃烧火焰辐射的光线强度分布不同，燃烧火焰脉动频率与燃料的种类相布不同，燃烧火焰脉动频率与燃料的种类相关，据此可以区别火焰的燃料类别。火焰检关，据此可以区别火焰的燃料类别。火焰检测器就是

12、利用火焰的闪烁频率和光强度来鉴测器就是利用火焰的闪烁频率和光强度来鉴别火焰的有无及强弱的。别火焰的有无及强弱的。探头部分处理过程及其特点探头部分处理过程及其特点?n n过程为：过程为：n n火焰信号经透镜进入检测器探头，经光电管转换成电火焰信号经透镜进入检测器探头，经光电管转换成电流信号，然后经对数放大器转换成电压信号，最后经流信号，然后经对数放大器转换成电压信号，最后经传输放大器转换成电流信号去处理机架。传输放大器转换成电流信号去处理机架。n n特点为：特点为：n n视角为视角为3355的透镜，以提高鉴别能力的透镜，以提高鉴别能力n n采用带红外滤波的特种光电二级管采用带红外滤波的特种光电二

13、级管n n采用对数放大器使电压信号与光信号成线性关系采用对数放大器使电压信号与光信号成线性关系n n使用了发光二极管的负反馈回路使用了发光二极管的负反馈回路n n电流信号易于传输，且抗干扰性能好，故通过传输电流信号易于传输，且抗干扰性能好，故通过传输放大器将电压信号转成电流信号放大器将电压信号转成电流信号 n n电子机架部分处理过程 强度、频率、故障检测原理图及工作过程、特点n nC-EC-E型火焰检测器和型火焰检测器和C-EC-E型区别型区别:II II型火焰检测器的测量原理与型火焰检测器的测量原理与I I型基本相同，型基本相同，处理机架内部也设有频率检测、强度检测和处理机架内部也设有频率检

14、测、强度检测和故障检测回路。其不同之处在于，故障检测回路。其不同之处在于，II II型火焰型火焰检测器有两路频率检测回路：一路按单根油检测器有两路频率检测回路：一路按单根油枪火焰频率设定；另一路按煤粉火焰频率设枪火焰频率设定；另一路按煤粉火焰频率设定。两路频率检测回路都与一个探头相连，定。两路频率检测回路都与一个探头相连，探头安装油枪边，当油枪停止工作时，又可探头安装油枪边，当油枪停止工作时，又可检测煤粉火焰。检测煤粉火焰。逻辑基础逻辑基础n n基本逻辑符号：RS、延时开/关n n基本逻辑图分析n nFSSS的分层控制结构 n nFSSS指令的传递过程n n n nFSSS的上位逻辑包括:公共

15、逻辑、层逻辑n n下位或层逻辑的某一部分故障，其他部分仍能正常工作。n n脱离上位指令、上位逻辑和公共逻辑，层逻辑和下位逻辑仍能保持最基本的功能。n n结论：采用分层逻辑结构使得系统的可靠性高，便于在线检修，控制操作更加灵活。n n要能读懂逻辑图.n n炉膛吹扫的目的、条件n n炉膛吹扫的逻辑 油系统泄漏检查目的和方法油系统泄漏检查目的和方法n n暖炉油母管泄露试验的目的是检查：暖炉油母管跳闸阀、油枪喷嘴阀 关闭严密性n n为什么要进行油系统泄露检查为什么要进行油系统泄露检查,油系统泄露检查流程，油系统油系统泄露检查流程，油系统泄露检查过程。泄露检查过程。n nA A、关闭炉前油枪喷嘴阀；、关

16、闭炉前油枪喷嘴阀；n nB B、打开快关阀，使炉前油管路充油；、打开快关阀，使炉前油管路充油；n nC C、关闭快关阀，经过若干秒（、关闭快关阀，经过若干秒（10s10s），若油枪入口压力在规定），若油枪入口压力在规定值以上，即为合格（炉前油管及油枪喷嘴阀无泄漏）（或快关值以上，即为合格（炉前油管及油枪喷嘴阀无泄漏）（或快关阀前后的压力差值阀前后的压力差值p p来检查，若来检查，若p p大于规定压力差有泄漏，大于规定压力差有泄漏，说明，反之则无泄漏）。说明，反之则无泄漏）。n nD D、打开再循环阀、打开再循环阀10s10s后关闭，经过若干秒（后关闭，经过若干秒（60s60s），若油枪入），若

17、油枪入口压力在规定值以下，即为合格（快关阀无泄漏）（或快关阀口压力在规定值以下，即为合格（快关阀无泄漏）（或快关阀前后的压力差值前后的压力差值p p大于规定压力差，说明快关阀合格无泄漏，大于规定压力差，说明快关阀合格无泄漏，反之则有泄漏）反之则有泄漏）n nMFT的概念、条件n nMFT逻辑n nMFT动作后的处理n n主燃料跳闸（主燃料跳闸（MFTMFT）有哪些主要功能和触发条件？）有哪些主要功能和触发条件？当某些不能保证锅炉正常运行的情况出现时，当某些不能保证锅炉正常运行的情况出现时，FSSSFSSS的主燃料跳闸（的主燃料跳闸（MFTMFT）功能能迅速切断所有燃料，并）功能能迅速切断所有燃

18、料，并将危急报警信号发至各个系统，进行必要的安全操作，将危急报警信号发至各个系统，进行必要的安全操作，同时显示出跳闸的第一原因，并将主燃料跳闸同时显示出跳闸的第一原因，并将主燃料跳闸（MFTMFT）状态维持到下次锅炉启动。）状态维持到下次锅炉启动。手动跳闸；手动跳闸；火焰全部熄灭；火焰全部熄灭；炉膛压力过高；炉膛压力过高；炉膛压力过低；炉膛压力过低；汽包水位过高；汽包水位过高；汽包水位过低；汽包水位过低；送风机全部跳闸；送风机全部跳闸；引风机全部跳闸；引风机全部跳闸；燃料全部中断；燃料全部中断；给水泵全部跳闸；给水泵全部跳闸；主蒸汽温度高；主蒸汽温度高；再热器出口汽温高；再热器出口汽温高；冷段

19、再热管道金属温度高；冷段再热管道金属温度高；送风机风量降于送风机风量降于2525额定风量。额定风量。MFT后会引起哪些连锁？后会引起哪些连锁？（1）MFT信号送送制粉系统n n跳闸全部给煤机n n跳闸磨煤机及其辅助系统n n跳闸两台一次风机n n跳闸密封风机n n关闭全部一次风关断门、关闭热风挡板和冷风挡板（2 2）MFTMFT信号送往燃油系统信号送往燃油系统n n关闭轻、重油进油和回油跳闸阀，关全部油关闭轻、重油进油和回油跳闸阀，关全部油枪的油阀枪的油阀（3 3）MFTMFT信号送往二次风系统信号送往二次风系统n n全部燃料风挡板开至最大（维持全部燃料风挡板开至最大（维持30-60s30-6

20、0s）n n全部辅助风挡板开至最大（维持全部辅助风挡板开至最大（维持60s60s），并将），并将辅助风挡板控制切换到手动方式辅助风挡板控制切换到手动方式（4 4）MFTMFT信号送往其它系统信号送往其它系统n n跳闸电气除尘器跳闸电气除尘器n n跳闸汽动给水泵跳闸汽动给水泵n n跳闸锅炉吹灰器跳闸锅炉吹灰器n n汽轮机跳闸汽轮机跳闸n n送往送往CCSCCSn n送往送往DASDASn n送往辅助蒸汽控制系统送往辅助蒸汽控制系统全炉膛灭火检测全炉膛灭火检测 n n全炉膛灭火检测的目的n n全炉膛灭火检测的过程n n层火焰和全炉膛灭火分别如何判断 n n全炉膛火焰监测的目的？全炉膛火焰监测的目的

21、？向运行人员提供全炉膛火焰分布的指示信号，向运行人员提供全炉膛火焰分布的指示信号，使其能直观地判断炉膛火焰燃烧工况及稳定使其能直观地判断炉膛火焰燃烧工况及稳定程度，判断是否会出现全炉膛灭火现象，以程度，判断是否会出现全炉膛灭火现象，以便运行人员决定是否采取稳定燃烧或人为停便运行人员决定是否采取稳定燃烧或人为停炉的措施。炉的措施。当炉膛火焰已经不能维持稳定燃烧（即将出当炉膛火焰已经不能维持稳定燃烧（即将出现全炉膛灭火）时，将全炉膛灭火信号发给现全炉膛灭火）时，将全炉膛灭火信号发给跳闸联锁装置，以实行保护动作。跳闸联锁装置，以实行保护动作。三层煤粉喷嘴的燃烧器全炉膛三层煤粉喷嘴的燃烧器全炉膛灭火检

22、测逻辑灭火检测逻辑 炉膛火焰监视中，层火焰和全炉膛灭火分别是怎么判断的？层火焰信号检测的逻辑是2/4（3/4）逻辑全炉膛灭火检测采用“投票”方式进行。“投票”权取决于煤粉层和油层。只有在煤粉层和油层同时投“灭火”票时，才证实全炉膛灭火。n n锅炉常用的点火方式 n n高能点火器点燃重油燃烧器再点燃煤粉燃烧器的两级点火方式n n高能点火器点燃轻油燃烧器再点燃重油燃烧器最后点燃煤粉燃烧器的三级点火方式 n n等离子点火机理等离子点火机理等离子点火机理等离子点火机理:n n离子点火装置是利用直流电流在介质气压条离子点火装置是利用直流电流在介质气压条件下接触引弧件下接触引弧,并在强磁场控制下获得稳定功

23、并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体率的直流空气等离子体,该等离子体在专门设该等离子体在专门设计的燃烧器的中心燃烧筒中形成温度计的燃烧器的中心燃烧筒中形成温度T T5000K5000K的，温度梯度极大的局部高温区的，温度梯度极大的局部高温区,煤粉煤粉颗粒通过该等离子颗粒通过该等离子“火核火核”受到高温作用，受到高温作用，并在并在10-310-3秒内迅速释放出挥发物，使煤粉颗秒内迅速释放出挥发物，使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢