炉膛安全监控系统在某电厂应用浅析

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1、炉膛安全监控系统在某电厂应用浅析（大唐国际张家口发电厂，河北张家口075133）摘耍：随着我国机组单机容量越来越大，大容量锅炉需耍控制的设备类型和操作过程都比较复杂，相对影响电厂安全牛产的因素日益增多。特别是近年来机组容量的及参数的升高、机组系统不断复杂，控制方式相对增加，系统参数相应复杂化、细致化，如何保证发电机组高参数锅炉的安全运行已经受到业界的普遍重视。因此，FSSS随之应运而生，飞速发展。关键词:炉膛安全;可靠;监控系统1概述机组运行中，尤其是在机组启动及停机过程中，低于30%负荷运行或变负荷过程屮，常因加入进入炉膛内部的煤粉量与风量控制不合理而发生燃烧不稳甚至是

2、锅炉灭火的事故发生。若未能及吋判断濒临灭火，又没有采取适当措施稳定燃烧，而使煤粉继续进入炉膛内，煤粉就有可能在不受控制的再点燃条件下瞬间爆燃，造成炉膛灭火放炮。锅炉灭火放炮事故造成的直接和间接的经济损失是巨大的，有时还会造成人员的伤亡。为了预防灭火放炮事故的发生和将可能岀现的事故损害减小到最低限度，国内外火电机组采用并推广了一系列火焰检测装置和炉膛安全监控系统。2某电厂FSSS的具体功能炉腌安全监控系统是（FSSS）我厂锅炉必不可少的组成部分，它作为大型火电厂机组自动保护和自动系统的一个重要组成部分，其主要功能包括锅炉吹扫、锅炉点火、火检系统、主燃料跳闸保护、大联锁保护五

3、项功能。2.1锅炉吹扫锅炉停炉后和点火前必须对炉膛进行连续的一定时间的吹扫，以保证锅炉炉膛内部和空预器及省煤器内积聚的可燃物被吹扫干净。吹扫时必须切断进入炉膛的煤粉及燃油，并维持不低于有25%〜30%的风量的，吹扫时间一般设定为5mino我厂的吹扫条件为：任一送风机运行与任一吸风机运行与空预器运行与无一次风机运行与无燃料运行与风量大于25%O在吹扫计时时期内，若吹扫条件中任一条件不满足，则逻辑判断吹扫失败，进行再次吹扫时需重新倒计时5mino2.2锅炉点火炉腔吹扫完成后，可让主燃料跳闸复位，如果满足炉膛点火先决条件，即可进行点火。一般来说，多数电厂锅炉点火许可条件为以下8

4、个：（1）锅炉跳闸信号解除；（2）燃油跳闸阀打开；（3）燃油压力正常；（4）燃油温度正常；（5）雾化蒸汽压力正常；（6）火焰检测器冷却风系统压力止常；（7）燃烧器在水平位置；（8）空气量小于40%（且大于30%）o在“允许点火”信号发出之后，锅炉就正式进入点火状态，FSSS开始进行点火控制。2.3火焰检测火焰检测装置是依据火焰信号的特性来检测火焰的。首先将火焰信号分成2路信号：强度信号和频率信号。强度信号代表火焰的亮度，频率信号代表火焰的闪动。对强度信号的处理比较简单，只需将实时火焰强度与强度阈值进行比较，当火焰强度高于强度阈值时，判定火焰强度条件成立。对于四角布置、切圆

5、燃烧的锅炉来讲，检测器也是四角布量，一个角布置一只。一般来讲，炉膛火焰监视都是以层为单位的，“层火焰”的概念通常设计为：(1)层火焰显示。接受四个检测器的火焰信号，进行四取二逻辑判断，当四个检测器屮有两个显示有火焰时，则输出“本层有火焰”信号。(2)层故障报警。四个检测器中有任何一个出现故障，则发出“本层火焰检测器故障”信号，进行声光报警，并将层火焰信号闭锁。不同燃料燃烧时，其火焰的脉动频率是不同的，如煤粉火焰脉动频率大约为lOIIz左右，油火焰为30IIz左右，这是由燃料的固冇特性所决定的。由于这种特性，在多种燃料同时燃烧时，就可以检测到各种燃料的燃烧状态。例如，媒粉和

6、油同时燃烧，要鉴别油枪火焰，尽管检测器探头只对准油枪火焰，但炉膛背景火焰(煤粉燃烧形成的火球)不可避免地被摄取，但是这两种火焰的脉动频率有明显的差异，油火焰的脉动频率大于煤火焰的脉动频率，采用高通滤波器就可将火焰信号中煤火焰的低频分量滤去，然后得到的信号就完全是油火焰的信号。交流电压信号进入频率检测回路后，首先经过半波整流变成“零基”方波信号，送入高通滤波器去。高通滤波器的频率设定在3~100Hz范围内可调，可以在现场进行试验来确定频率设定值。只要将频率设定在30Hz左右，就可以保证只有油火焰电平信号频率分量通过，这样就可以区别油枪火焰状态和背景火焰状态。强度检测是对火焰

7、的直流分量进行检测，直流分量反映的是火焰强度（亮度），火焰强度越高，信号的直流分量就越大。我们就是通过强度检测电路来对火焰的直流分量进行检测的。强度检测电路的信号强度设定值也分上限设定和下限设定。结合上例，把检测器的探头对准燃烧器，“置入”设定值略低于燃烧器燃烧时的火焰强度，那么只要燃烧器没有火，虽然有背景火焰的强度分量摄入，但“置人”设定值大于置入信号强度分量,所以电路也不会有强度信号输岀；如果燃烧器点燃，火焰中的强度分量会变得大于“置入”值，这个电路就会输出强度信号，显示“有火焰”，说明燃烧器已点着。当然这些设定值要通过现