锅炉炉膛安全监控系统的应用浅析.pdf

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1、日茎接差日Doi：10．3969／j．issn．1671—1041．2010．01．036锅炉炉膛安全监控系统的应用浅析王敦坤，尹荣英(1．徐州燃烧控制研究院有限公司，徐州221004；2．中石化金陵分公司，南京210033)摘要：针对中石化金陵分公司公用联合车间两台锅炉FSSS系统改造。力，当燃料管路压力低时，FSSS系统会发出联锁保护动作指分析了锅炉炉膛安全监控系统FSSS在锅炉安全运行中的主要原理及令，迅速关闭速断阀；在MFT动作时，PLC发出停炉信号，切断应用。燃料速断阀。关键词：锅炉炉膛安全监控系统；硬件；逻辑4)汽包水位检测系统：汽包水位检测系统分别

2、通过现场中图分类号：TP29文献标识码：B液位检测传感器将水位信号送人FSSS，由FSSS进行汽包温度、压力补偿校正得到一组精确的汽包水位值，然后采用三取O引言二的方式进行逻辑判断汽包水位高高值及汽包水位低低值锅炉炉膛安全监控系统FSSS(FurnaceSafeguardSuperviso．(见图2，图3)。rySystem)是炉膛安全运行不可缺少的设备，是燃烧器管理和燃料安全联锁保护的系统，在锅炉正常工作和启动、停止等运水位补偿校正较汽包行方式下，能连续监视燃烧系统的参数和状态，并进行逻辑运汽包液位变送器1>一I∞算、判断，通过联锁使燃烧设备中的相关部件按既定

3、的合理程汽包压力变送器>一r_<汽包水位1补偿值序，完成必要的操作，或处理未遂事故以保护炉膛及燃烧器系蒸汽温度变送器比统的安全；它在误操作、设备故障等情况下对人身安全及设备较—_<鱼保护起重要的保障作用。气包水位1低低设定值罂中石化金陵分公司公用联合车问的两台120t／h及130t／h图2汽包水位温、压补偿校正举例锅炉FSSS系统改造采用了徐州燃烧控制研究院有限公司负责设计的FSSS，为锅炉的安全运行提供了必要的保障。本文就系统的硬件配置及联锁逻辑进行相关的分析。1FSSS系统的硬件配置FSSS系统的硬件配置整体上包括现场检测、执行元件及逻辑运算单元两个部分。1

4、．1现场检测、执行元件图3汽包水位高高值及低低值三取二逻辑图现场检测、执行元件包括：火焰检测系统、炉膛压力检测1．2逻辑运算及操作单元系统、阀门系统(含管路压力检测)及汽包水位检测系统四个逻辑运算及操作单元包括：火检柜、程控柜和上位机系统。部分：1)火检柜：火检柜是用来安放火检处理器的设备。其接1)火焰检测系统：火焰检测系统是灭火保护系统的主要收现场火检探头检测信号并经过对应的信号处理器进行放大组成部分，也是整个炉膛FSSS系统的核心。本工程两台锅炉处理作出有火或无火的逻辑判断，并向程控柜送出有火信号均为油气混烧炉，给火检的选型带来了一定的难度。我们根供PLC进

5、行逻辑处理。据不同的燃料燃烧后火焰光谱分布不同的特点，火焰检测系2)程控柜：程控柜是炉膛联锁与保护进行逻辑判断的核统选用了可见光火检和紫外光火检来进行检测，并选用适当心，安装在控制室内，内置PLC、继电器、开关电源等设备，所有的逻辑进行判断。针对油燃烧器选用了可见光式火检，而针现场参与炉膛联锁与保护的信号均进该程控柜，并通过程控对气燃烧器则选用了UV紫外式火检。柜与上位机进行通讯。柜内的核心部件为西门子s7—300PLC。2)炉膛压力检测系统：两台锅炉均配备了八台压力开关由于本工程为改造工程，生产车间中原有的热工信号以和一台压力变送器对炉膛进行检测，检测信号直接

6、送PLC。八及新增的设备信号均纳入了FSSS系统，为保证系统的安全及台压力开关中三台用来测定炉压高高值，三台测定炉压低低可靠运行，本系统PLC装置采用了当前自动控制领域性能稳值，另外两台分别用来检测炉压的高低报警值。高高值与低定的西门子300系列PLC并组成软冗余系统。软冗余系统由低值分别采取三取二的逻辑，作为MH"的条件。压力变送器A和B两套PLC控制系统组成。系统初始运行时，A系统为用来监控炉膛压力的连续变化值(见图1)。主，B系统为备用，当主系统A中的任何一个组件出错，控制任<蕊蔼了j一>—上塾堕⋯1延时5秒务会自动切换到备用系统B中执行，此种工况下，B系

7、统为主，丽磊>‘I213—_L<瓣丽而A系统为备用，这种切换过程包括系统电源、CPU以及通讯口i磊石照壹f一一————一一的整体切换。系统运行过程中，即使没有任何组件出错，操作<炉厦压万砥砥丽卜堕垂壁鱼厂]延时5秒人员也可以进行手动的主备系统切换，这种手动切换过程，对堕要垩簧匪习—巫巫于控制系统的软硬件调整，更换，扩容非常有利。另外，在PLC<炉厦压乃谣碾弄j>—!煎l系统配置中还专门预留了MODBUS通讯模块接口，以备与图1炉膛压力高高值及低低值三取二逻辑图DCS系统通讯使用。3)阀门系统：阀门执行系统包括：燃油及燃气的主管路系3)上位机系统：上位机硬件系统主

8、要由工控机、显示器、统分