超临界循环流化床锅炉控制说明.doc

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朔州电厂2*300MW超临界循环流化床锅炉

控制说明

上海锅炉厂有限公司

超临界循环流化床锅炉控制说明

锅炉控制部分是主要包括燃烧器管理系统和锅炉调节控制系统。

燃烧器管理系统是为了防止运行人员操作事故及设备故障引起锅炉炉膛爆炸，确保锅炉的安全和正常运行。

锅炉调节控制系统是为了使锅炉能正常经济运行，使锅炉能根据机组负荷要求，向汽轮机提供足够的、在规定压力和温度范围内的蒸汽。

1燃烧器管理系统（BurnerManagementSystem）

1.1系统功能概述

BMS主要包括如下功能：

（1）锅炉炉膛吹扫

（2）主燃料跳闸MFT

（3）锅炉跳闸BT

（4）床温监视、保护

（5）炉膛正负压保护

（6）油燃烧器油系统泄漏试验

（7）油燃烧器点火和熄火顺序控制

（8）给煤机投切顺序控制

（9）油枪灭火保护

（10）油跳闸阀、循环阀的控制

（11）快速减负荷（RB）

（12）联锁和报警

1.2主要功能及说明

1.2.1MFT

（1）当发出下列条件之一时,FSSS则立即切断锅炉主燃料,并显示首出跳闸原因。

u贮水箱水位高越限18.3，并经延时5秒未恢复（三取二）

u省煤器进口给水流量小于设定值343t/h（三取二）

u全炉膛燃料丧失（煤和油均没有）

u一次风量流量低越限（实验值），延时10S（三取二）

u床温度低580℃且未投油（前墙上层热电偶共11个，分两组，一组为5取3，另一组为6取4；后墙上层加左右侧墙上层热电偶共11个，分两组，一组为5取3，另一组为6取4；上述四组取“或”门。

）

u汽机跳闸

u总空气流量低于25%（三取二），延时5S

u分离器出口蒸汽温度高越限460℃

u锅炉跳闸

u炉膛压力高+1500Pa

u炉膛压力低-1800Pa

u床温高990℃（前墙上层热电偶共11个，分两组，一组为5取3，另一组为6取4；后墙上层加左右侧墙上层热电偶共11个，分两组，一组为5取3，另一组为6取4；上述四组取“或”门。

）

（2）当发生MFT时，一般情况下其动作如下。

u报警器发出声光报警

u关油系统母管跳闸阀

u关所有油阀

u停全部给煤机

u停止石灰石给料

u禁止吹灰

u关闭减温水系统

u停所有冷渣器（增加）

u送信号至MCS

1.2.2锅炉跳闸

（2）当发出下列条件之一时,FSSS则立即停止锅炉,并显示首出跳闸原因。

u手动紧急停炉

u空预器跳闸

u一次风机均跳闸

u二次风机均跳闸

u高压流化风机均跳

u引风机均跳闸

u硫化风机出口母管压力低低（2取平均）

u汽轮机跳闸（脉冲）且高或低旁路不可用，锅炉负荷>20%延时10S，小于20%延时180S

u炉膛压力高越限+2600开关量（三取二）

u炉膛压力低越限-2300开关量（三取二）

u给水泵全部跳闸

（2）当发生锅炉跳闸时，一般情况下其动作如下。

u报警器发出声光报警

u去主燃料跳闸

u跳汽机

u切除风系统但确保自然通风

u禁止吹灰

u关闭减温水系统

u送信号给旁路系统

u送信号至MCS

1.2.3炉膛吹扫

炉膛吹扫是锅炉点火前需进行的吹扫程序。

炉膛吹扫的目的是将烟道内积存的可燃混合物吹扫掉，5分钟完整的吹扫过程是锅炉点火启动的必要条件之一；在炉膛吹扫过程中，如果失去任一项吹扫条件，控制逻辑将立即中断吹扫程序，并发出报警，待吹扫条件恢复后重新吹扫。

吹扫条件为:

u有一次风机运行

u有引风机运行

u有二次风机运行

u高压流化风机运行

u所有油角阀关

u燃油跳闸阀关

u无MFT指令

u所有给煤机停

u石灰石停运

u空气量大于30%

u火检无火

uBMS电源正常

在操作站上,设有相应指示灯显示上述条件,并根据工况,分别显示“吹扫进行”、“吹扫中断”和“吹扫完成”，吹扫完成指令同时自动复位MFT跳闸继电器。

注：

①正常启动风机顺序

引风机→炉膛压力控制投自动→高压流化风机→二次风机→一次风机→机组空气流量控制投自动，调整空气流量大于30%（一次风机将维持40～50%出力，其余风量靠二次风机给予补充，确保总风量大于30%）→开始炉膛吹扫

②正常停运风机顺序

一次风机→二次风机→引风机→高压流化风机

当热炉启动时，如果床料的温度达到设定值以上（该值根据现场情况设定），则炉膛不需要吹扫，可以直接点火启动。

1.2.4泄漏试验

泄漏试验是锅炉点火前检查燃油母管跳闸阀和跳闸阀至各油枪入口角快关阀之间的管道和阀门有无泄漏现象。

由运行人员在操作站上操作，如果泄漏试验失败则不允许点火，系统发出泄漏试验失败信号，经处理后重新开始泄漏试验。

1）床上燃烧器泄漏试验：

打开燃油总跳闸阀、床上燃烧器跳闸阀，关闭燃油总回油阀和床上燃烧器各角阀，当油压达到设定高值4.0MPa时，关闭床上燃烧器跳闸阀。

若2分钟（时间可修改）内，油压没有降至设定低值3.9MPa，表明床上燃烧器跳闸阀至床上燃烧器各角阀的管路及快关阀无泄漏。

反之则说明有泄漏。

2）风道燃烧器泄漏试验：

打开燃油总跳闸阀、风道燃烧器跳闸阀1，关闭风道燃烧器回油阀1，当油压达到设定高值时4.0MPa，关闭风道燃烧器跳闸阀1。

若2分钟（时间可修改）内，油压没有降至设定低值3.9MPa，表明风道燃烧器跳闸阀1至风道燃烧器A、D各角阀的管路及快关阀无泄漏。

反之则说明有泄漏。

相同步骤检查风道燃烧器跳闸阀2至风道燃烧器B、C各角阀的管路及快关阀有无泄漏。

3）燃油总管泄漏试验：

打开燃油总跳闸阀，关闭床上燃烧器跳闸阀和风道燃烧器跳闸阀，当油压达到设定高值时4.0MPa，关闭燃油总跳闸阀。

若2分钟（时间可修改）内，油压没有降至设定低值3.9MPa，表明燃油总跳闸阀至床上燃烧器跳闸阀和风道燃烧器跳闸阀的管路及快关阀无泄漏。

反之则说明有泄漏。

若上步泄漏试验成功，打开床上燃烧器跳闸阀和燃油总回油阀，当油压降至设定低值3.9MPa时，关闭床上燃烧器跳闸阀和燃油总回油阀。

若2分钟（时间可修改）内，油压没有大于设定低值3.9MPa，表明燃油总跳闸阀无泄漏。

反之则说明有泄漏。

1.2.5油燃烧器点火和熄火控制

1.2.5.1床上燃烧器点火和熄火控制

床上燃烧器控制方式分中央控制和就地控制，可通过CRT操作站软手操对所选定的油枪进行启、停控制。

1.2.5.1.1在油枪可投入运行之前,炉膛安全监控系统检查下列许可条件:

a、主燃料跳闸复归。

b、吹扫完成。

c、一次风量不低（实验值）。

d、点火风量不低（待定）。

e、油枪在停止状态。

f、油总跳闸阀和床上燃烧器跳闸阀开。

g、油压不低2.1MPa。

当以上这些条件满足后，在CRT操作站上显示“允许点火”信号，油枪可以投入运行。

在运行人员通过CRT操作站启动一个指定的燃烧器组进行点火时，系统能根据时间顺序，进油枪，进点火枪，点火器打火，开快关阀。

许可条件丧失或在指定时间内不能完成运行程序，则中断此程序。

1.2.5.1.2当出现下列任一条件时，启动油枪停止顺序：

a、点火程序运行中出现故障。

b、油总跳闸阀或床上燃烧器跳闸阀未开到位。

c、油压低。

d、油枪在正常运行时出现故障。

e、一次风量低。

f、点火风量低

当上述条件出现时，系统能根据时间顺序，关闭快关阀，开吹扫阀，进行5分钟时间对油枪吹扫，吹扫完成后，退油枪，关吹扫阀。

1.2.5.2风道燃烧器点火和熄火控制

风道燃烧器控制方式分中央控制和就地控制，可通过CRT操作站软手操或就地操作箱按钮对所选定的燃烧器进行启、停控制。

1.2.5.2.1在燃烧器可投入运行之前,炉膛安全监控系统检查下列许可条件:

a、主燃料跳闸复归。

b、吹扫完成。

c、一次风量不低。

d、燃烧器在停止状态。

e、油总跳闸阀和风道燃烧器跳闸阀开。

f、油压不低2.0MPa。

当以上这些条件满足后，在CRT操作站上显示“允许点火”信号，燃烧器可以投入运行。

在运行人员通过CRT操作站启动一个指定的燃烧器组进行点火时，系统能根据时间顺序，进点火枪，点火器打火，开快关阀。

如在设定时间内燃烧器未被证实点燃，关闭其对应的快关阀，并发出“点火失败”的报警。

在维持吹扫风量的前提下，允许再进行下一次点火，但至少相隔一分钟以上。

禁止在没有查明或纠正点火失败原因之前就试图重复再点火操作。

许可条件丧失或在指定时间内不能完成运行程序，则中断此程序。

1.2.5.2.2当出现下列任一条件时，风道燃烧器停止顺序：

a、点火程序运行中出现故障。

b、油总跳闸阀和风道燃烧器跳闸阀未开到位。

c、油压低。

d、燃烧器在正常运行时出现故障。

e、一次风量低。

f、风道燃烧器出口一次风温高。

当上述条件出现时，系统能根据时间顺序，关闭快关阀，开吹扫阀，在规定时间内进行对油枪吹扫，吹扫完成后，关吹扫阀。

1.2.6给煤安全联锁

必须满足以下条件才能启动给煤机

（1）无MFT

（2）床温高于设定值

（3）一次风流量大于最小值。

1.2.7油燃烧器跳闸阀、循环阀的控制

在操作站上设有开、关按钮，并对启动燃烧器跳闸阀设有紧急跳闸功能。

1.2.8快速减负荷（RB）

锅炉主要辅机在运行过程中发生故障而不能带满负荷运行时，RB逻辑将按当时燃烧器投运情况和有利于炉膛火焰稳定的原则，迅速切除部分燃烧器，把投入炉膛的燃料量降低到同主要辅机运行相适应的程度。

发出减负荷指令条件有：

（1）两台二次风机在运行，停一台，即仅一台二次风机在运行；

（2）两台引风机在运行，停一台，即仅一台引风机在运行；

（3）两台一次风机在运行，停一台，即仅一台一次风机在运行；

2锅炉调节控制系统

2.1MCS主要包括如下控制回路：

（1）后墙下排一次风门挡板控制

（2）后墙上排二次风门挡板控制

（3）前墙上排二次风门挡板控制

（4）回料器流化风量控制

（5）一次风机/二次风机控制

（6）炉膛压力控制

（7）炉膛压差控制

（8）给水控制

（9）燃烧器燃料量控制

（10）燃料/风量指令

（11）石灰石/给煤控制

（12）再热汽温控制

（13）过热汽温控制

（14）贮水箱水位控制

2.2 MCS主要回路说明

2.2.1后墙下排一次风门挡板控制

因为一次风是流量控制，所以对一次风门挡板的控制只是开关控制，但最小开度或最大开度是需现场设定。

2.2.2二次风门挡板控制

因为二次风是流量控制，所以对二次风门挡板的控制只是开关控制，但最小开度或最大开度是需现场设定。

前墙上排二次风门挡板控制

后墙上排二次风门挡板控制

2.2.3流化风挡板控制

根据回料器流化风流量测量值与设定值进行差值比较后经PI调节，然后由输出量控制回料器流化风调节挡板。

2.2.4一次风机/二次风机控制

一次风机进口挡板指令采用热一次风风量值与一次风量指令经差值比较后PID调节获得。

二次风机进口挡板控制由二次风量测量值与二次风风量指令经差值比较后PID调节获得，并通过风压限制防止风机喘振。

2.2.5炉膛压力控制

引风机指令是炉膛压力与设定值经差值比较后PI调节，然后一次风机指令及二次风机指令值叠加获得。

2.2.6 炉膛压差（床压）控制

控制压差即控制燃烧室中床料量，床料量与床压成正比。

床压由2只压力变送器测取，平均床压作为床压调节器的反馈，由运行人员手动设定整定值或根据锅炉负荷自动设置整定值，根据实际和所需的床压之间失调而变化得出调节器输出值，输出值送至相应的冷渣器。

2.2.7 给水控制

通过分离器出口温度和给水温度计算出炉膛所需热量，然后得出给水量。

2.2.8 燃烧器燃料量控制

燃油调节阀开度指令采用燃油测量值与设定值经差值比较后PID调节获得，燃油调节阀开度并受燃油压力限制。

2.2.9 燃料/风量指令

锅炉指令信号，通过最小值选择器，交叉限止总空气量信号，该选择器输出二个输入值的最小的一个，作为固体燃料变化指令信号，送至固体燃料主控，选用最小值信号确保维持燃烧室中空气/燃料之比大的风量。

2.2.10 石灰石/给煤控制

根据煤量决定石灰石设定值与石灰石量进行差值比较后经PI调节后送至石灰石给料机，煤量经钙硫比修改，并经SO2量校正。

2.2.11 再热汽温控制

再热汽温控制是首先调节调温挡板，控制再热汽温在设定值；当调节调温挡板再热汽温仍高于设定值，则采用微量喷水减温控制汽温，最后把锅炉再热蒸汽温度控制在设定值。

2.12 过热汽温控制

过热蒸汽温度控制回路采用按温差控制的分段控制方式，一级喷水减温的最终控制目标为二级喷水减温器前后温差，控制原则为二级喷水减温器前后温差与锅炉负荷函数进行PID调节为主调节，一级减温器出口汽温为副调节的串级控制回路；二级喷水减温控制采用主汽温与设定值进行PID调节为主调节，二级减温器出口汽温为副调节的串级控制回路。

2.13 贮水箱水位控制

贮水箱水位控制通过改变二只调节阀的开度来实现，是典型的开环控制。

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