240TH循环流化床锅炉MFT设计与实现

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1、240T/H循环流化床锅炉MFT设计与实现企业：控制网日期：2008-05-13领域：PLC点击数：719   摘要：本文介绍了神马尼龙化工仪表厂240T/H流化床锅炉的MFT在DCS以及硬回路的逻辑设计。关键词：锅炉；DCS；MFT逻辑设计Abstract:ThispaperintroducestheMFTlogicaldesignfor240T/HCFBboilerinDCSandhardloopinShenmaNylonChemicalPlant.Keywords:Boiler;DCS;M

2、FTLogicalDesign1 引言   锅炉炉膛安全监控系统furnacesafeguardsupervisorysystem(简称FSSS)。是大型电力发电厂一个极其重要的装置，它本质是当锅炉灭火时，防止锅炉的任何部分积聚燃料和爆炸性混合物，保护锅炉不发生内爆或外爆而采取监视和控制措施的自动系统。MFT（MainFuleTrip）即主燃料跳闸，它是FSSS的核心功能，是保障大型锅炉炉安全运行的重要手段。它可在锅炉正常运行、启动和停止阶段连续监视燃烧系统运行状态，在燃烧不稳时发出报警，异常熄

3、火时，可自动紧急停炉，防止锅炉爆炸。2 基于DCS系统的MFT逻辑设计   目前DCS在电站控制领域覆盖面越来越广，随着DCS系统的逻辑处理能力的提高，功能的增强，DCS系统的数据处理能力已不是逻辑设计的限制因素。DCS系统的控制逻辑可以设计成任何复杂程度。应用DCS系统制作的锅炉保护系统也越来越广泛。   2.1 锅炉简介   神马尼龙化工仪表厂于2006年新上一套240T/H循环流化床锅炉，采用的是济南锅炉厂生产的中温中压锅炉，生产中低压蒸汽供给后续工序使用。DCS控制系统采用的是日本横河C

4、S3000系统，实现实时数据采集、过程控制、顺序控制、报警检测、MFT等功能。   2.2 MFT在DCS系统的逻辑设计及实现   MFT主燃料跳闸信号是锅炉最主要的保护信号，它动作后能切断所有燃料，并将危急信号发给各个系统联锁停相关设备，进行必要的安全操作，同时显示引起MFT的原因，并将主燃料跳闸信号维持到下次锅炉启动，并且只有在锅炉炉膛吹扫完成后才会自动解除记忆。   2.2.1 MFT跳闸逻辑设计   横河CS3000系统在组态中采用逻辑功能块LC64实现MFT逻辑功能。跳闸条件如下：  

5、 （1）一次风机跳闸；   （2）二次风机跳闸；   （3）全部引风机跳闸；   （4）床温高高（床温大于1080℃，延时10秒。床温取10个床温测量信号非IOP开路好信号的平均值）；   （5）床温低低（床温小于650℃，不加延时。床温取10个床温测量信号非IOP开路好信号的平均值）；   （6）炉膛出口压力高高（两个变送器信号取平均值作为炉膛压力）；   （7）炉膛出口压力低低（两个变送器信号取平均值作为炉膛压力）；   （8）汽包水位高高（汽包水位由三个变送器信号处理后取中为汽包水位）； 

6、     （9）汽包水位低低（汽包水位由三个变送器信号处理后取中为汽包水位）；   （10）手动MFT（来自操作台按钮）；   操作台两个按钮同时按下产生MFT，在按下的同时，产生四个硬接线信号，二个硬接线信号送MFT跳闸继电器柜(2个硬接线信号“与”)，另二个硬接线信号送DCS逻辑(2个硬接线信号“与”)。MFT动作后DCS发出停4台给煤机及关燃油切断阀指令。   LC64逻辑块设计如下：   2.2.2 吹扫逻辑设计   对炉膛进行吹扫，以清除所有积存在炉膛内的可燃物，这是防止炉膛爆燃的最有

7、效方法之一，当产生MFT时，产生报警输出，并显示首出原因，在主燃料跳闸发生之后和主燃料跳闸复位之前，需要对炉膛进行吹扫，吹扫允许条件逻辑功能块设计如下:   （1）至少一台风机运行；   （2）至少一台引风机运行；   （3）全部给煤机停；   （4）油角阀及油跳阀全关；   （5）无MFT跳闸指令；   逻辑如图2所示。图2  吹扫逻辑功能设计图3 MFT动作硬控制回路设计与实现   虽然神马尼龙化工仪表厂循环流化锅炉应用DCS系统来实现MFT功能，在数据处理能力上及逻辑设计上已完全达到设计要

8、求，但DCS系统本身的可靠性在锅炉安全系统中也是必须要着重考虑到的问题，尤其是DCS系统关键的冗余器件同时故障时，比如失电、控制器死机、网络接口故障等等造成控制器失效或者冗余控制器均脱离双网且无法自恢复等等，此时通过DCS系统就无法实现MFT功能。为此该厂热电锅炉在设计上还增加了MFT硬控制回路设计来保障锅炉的安全。    3.1 MFT动作继电器跳闸回路的设计   MFT硬控制回路输出的设计在锅炉保护设计中极为重要，神马尼龙化工仪表厂的硬接线MFT按照220VAC和220VDC两个硬回路设计，