淺析600Mw機組FSSS系統(tǒng)常見問題及改進(jìn)

王磊

通遼發(fā)電總廠 028011

摘要：隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展使得電力的需求與能源供應(yīng)之間的矛盾日益凸現(xiàn)，火電機組的單機容量不斷增大，600MW機組已逐漸成為新建電廠的主力機組。大容量、高參數(shù)機組安全運行的重要性也日益提高，先進(jìn)的機組保護(hù)系統(tǒng)和裝置得到了廣泛采用。因此本文就600MW機組FSSS系統(tǒng)的常見問題及解決對策進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：600Mw；FSSS系統(tǒng)；問題；改進(jìn)

爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代大型火電機組鍋爐必須具備的一種監(jiān)控系統(tǒng)，它能在鍋爐正常工作和起停等各種運行方式下，連續(xù)密切監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的大量參數(shù)與狀態(tài)，不斷的進(jìn)行邏輯判斷和運算，必要時發(fā)出動作指令，通過種種連鎖裝置，使燃燒設(shè)備中的有關(guān)部件嚴(yán)格按照既定的合理程序，完成必要的操作或處理未遂性事故，以保證鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全。采用FSSS系統(tǒng)不僅能自動完成各種操作和保護(hù)動作，還能避免運行人員在手動操作時的誤動作，并能及時執(zhí)行手操來不及的快動作，如緊急切斷和跳閘等。

1 FSSS系統(tǒng)及功能概述

FSSS系統(tǒng)即爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)。FSSS系統(tǒng)使鍋爐燃燒系統(tǒng)中各設(shè)備按規(guī)定的操作順序和條件安全啟（投）、停（切），并能在危急工況下迅速切斷進(jìn)入鍋爐爐膛的全部燃料（包括點火燃料），防止爆燃、爆炸等破壞性事故發(fā)生，以保證爐膛安全的保護(hù)和控制系統(tǒng)。包括爐膛安全系統(tǒng)和燃燒器控制系統(tǒng)。FSSS系統(tǒng)功能一般分為兩個部分，即燃燒器控制系統(tǒng)BCS和燃料安全系統(tǒng)FSS。燃燒器控制系統(tǒng)的功能是對鍋爐燃燒系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，保證點火器，油槍和磨煤機組系統(tǒng)的安全啟動、停止和運行。燃料安全系統(tǒng)的功能是在鍋爐點火前和跳閘停爐后對爐膛進(jìn)行吹掃，防止可燃物在爐膛堆積。在檢測到危及設(shè)備、人身安全的運行工況時，啟動主燃料跳閘（MFT），迅速切斷燃料，緊急停爐。

2FSSS系統(tǒng)的主要邏輯構(gòu)成

2.1爐膛吹掃

爐膛吹掃是指讓空氣流過爐膛及煙道，以便有效地清除爐膛及煙道內(nèi)積聚的可燃物，防止?fàn)t膛爆炸。下述條件具備時，自動開始爐膛吹掃：（1）所有煤粉分離器出口擋板已關(guān)；（2）壓縮空氣壓力不低（開關(guān)量信號：3取2，定值0.3MPa）；（3）所有燃燒器火檢無火；（4）任1臺送風(fēng)機在運行；（5）任1臺引風(fēng)機在運行；（6）爐膛壓力不低（開關(guān)量信號：3取2，定值：-2.5KPa）；（7）爐膛壓力不高（開關(guān)量信號：3取2，定值：2.5KPa）；（8）手動MFT按鈕未動作；（9）回油閥已關(guān)；（10）主油閥已關(guān)；（11）所有油角閥已關(guān)；（12）無磨煤機運行；（13）無一次風(fēng)機運行；（14）總風(fēng)量合適（大于25%BMCR）。

2.2油泄漏試驗

油泄漏試驗的主要作用是檢驗整個爐前油系統(tǒng)中的燃油母管是否泄漏以及進(jìn)出口關(guān)斷閥和各油角閥的嚴(yán)密性，以保證油系統(tǒng)的正常運行。油泄漏試驗按以下順序進(jìn)行：

第1步：在試驗啟動許可條件下打開油泄漏試驗閥向油管路緩慢注油，注油60s后關(guān)閉油泄漏試驗閥，監(jiān)視油壓的下降速度，180s后試驗前后油壓差<0.05MPa即試驗一次成功。本項試驗?zāi)康氖谴_保油母管帶壓時無泄漏；

第2步：第1步試驗成功后，則自動打開回油關(guān)斷閥，卸掉大部分油，10s后關(guān)回油關(guān)斷閥，監(jiān)視試驗閥后油壓（此時應(yīng)>0.1MPa），若300s后試驗前后油壓差<0.05MPa則試驗成功。本項試驗?zāi)康氖谴_保燃油主關(guān)斷閥在關(guān)位時無泄漏。

2.3 鍋爐主燃料跳閘（MFT）邏輯

下述任一條件發(fā)生，鍋爐MFT動作：（1）空預(yù)器全停（延時180s）；（2）2臺送風(fēng)機均停；（3）2臺引風(fēng)機均停；（4）手動MFT動作；（5）爐膛壓力高2值（開關(guān)量信號：3取2，定值2.5KPa）；（6）爐膛壓力低2值（開關(guān)量信號：3取2，定值-2.5KPa）；（7）火檢冷卻風(fēng)壓低（開關(guān)量信號：3取2，定值3.23KPa）；（8）總風(fēng)量<20%BMCR；（9）機組負(fù)荷>90MW時發(fā)電機跳閘；（10）機組負(fù)荷>90MW時汽輪機跳閘；（11）全爐膛滅火；（12）給水流量低低延時15s（MCS模擬量信號：3取2，定值583.5t/h）；（13）全燃料喪失。

MFT動作后，控制系統(tǒng)發(fā)出以下指令：（1）跳所有磨煤機；（2）跳所有一次風(fēng)機；（3）關(guān)過熱器減溫水總門；（4）關(guān)再熱器減溫水總門；（5）關(guān)主給水旁路調(diào)節(jié)閥；（6）去ETS跳汽輪機；（7）跳A，B給水泵汽機；（8）關(guān)燃油進(jìn)油閥；（9）關(guān)所有燃油角閥；（10）關(guān)燃油回油閥；（11）關(guān)所有磨煤機冷、熱風(fēng)門、混合風(fēng)門、負(fù)荷風(fēng)門、煤粉關(guān)斷門；（12）負(fù)荷>90MW時跳電泵。MFT動作后，繼電器硬回路同時去跳以上第1，2，6，7，8，10條，以增強MFT動作的可靠性。

2.4 油燃燒器程控啟/停邏輯

油燃燒器的相關(guān)控制邏輯如下：

下述條件具備，允許自動啟動油燃燒器：（1）無MFT、OFT；（2）主進(jìn)油閥已開，油泄漏試驗閥已關(guān)；（3）油燃燒器無故障；（4）煤粉燃燒器無故障或該油火檢有火；（5）油溫高于一定值；（6）無油燃燒器在啟動；（7）該排煤粉燃燒器在著火或該油火檢無火；（8）該油角閥已關(guān)。以上條件1～4為絕對允許條件，在啟動前后都必須滿足。

下述條件具備，允許自動停止油燃燒器：（1）無MFT、OFT；（2）主進(jìn)油閥已開，油泄漏試驗閥已關(guān)；（3）任一火檢有火（油或煤）。

下述任一條件發(fā)生，強制停止油燃燒器：（1）該油燃燒器點火失敗（油角閥已開30s后未檢到火）；（2）該油燃燒器點火過程中故障；（3）在程控停允許條件1，2滿足情況下就地停止按鈕按下。

3Fsss系統(tǒng)常見問題及改進(jìn)

3.1主燃料跳閘主保護(hù)條件的增補

FSSS系統(tǒng)的核心即主燃料跳閘（MFT）主保護(hù)主要是監(jiān)視燃料及爐膛燃燒情況并產(chǎn)生跳閘信號來切斷油燃料或整個鍋爐的燃料，進(jìn)而保護(hù)整個機組。至于切斷哪個燃料需要看具體哪個條件超過了定值。跳閘后會給出首次跳閘原因指示，這樣操作員就可以進(jìn)行正確的判斷并采取必要的補救措施。由于有很多MFT條件都可能造成設(shè)備及人身的嚴(yán)重傷害，當(dāng)其中任何一個條件成立時，F(xiàn)SSS邏輯就會跳閘MFT繼電器，立即停掉所有的燃燒器及制粉設(shè)備，在該MFT條件消失且鍋爐吹掃結(jié)束后MFT跳閘才允許結(jié)束。

3.2臨界火焰MFT邏輯完善

臨界火焰是蒸發(fā)量1000t/h及以上鍋爐“基于單個燃燒器的火焰監(jiān)視和滅火保護(hù)”FSSS系統(tǒng)的重要監(jiān)視邏輯之一，是對燃燒器火焰著火區(qū)進(jìn)行“點監(jiān)視”的火檢系統(tǒng)中才存在的特有邏輯條件。出現(xiàn)了臨界火焰時，如果不產(chǎn)生MFT則會在爐膛中形成可燃性混合物的積累，進(jìn)而引起爐膛爆燃事故的發(fā)生。因此，在大多數(shù)情況下，在有鍋爐滅火后期的“全爐膛滅火”保護(hù)以及全爐膛滅火以后的“爐壓高低MFT”保護(hù)的前提下，為保鍋爐的運行而放棄了臨界火焰喪失MFT保護(hù)。在兼顧運行和安全的前提下，經(jīng)過實際運行經(jīng)驗，設(shè)計了以下臨界火焰喪失MFT保護(hù)回路：燃燒器投運的判斷條件為煤粉擋板已開（或油角閥已開）且對應(yīng)火檢有火。當(dāng)煤粉擋板未開（或油角閥未開）或?qū)?yīng)火檢無火，則此燃燒器退出。邏