鍋爐安全保護系統的設計及應用分析

　　[摘要] 鍋爐的安全保護系統是鍋爐運行中不可或缺的監控系統，是鍋爐系統自動化運行的重要保障系統。此保護系統出了對鍋爐正常運行進行控制外，最主要的是在鍋爐運行異常的時候對工況進行監控、記錄、并在正確的時間進行停車。
　　[關鍵詞] 安全保護；系統構成；系統功能；系統控制邏輯
　　
　　一、鍋爐安全保護系統概述
　　鍋爐安全保護系統主要是以鍋爐爐膛安全監視系統和燃油管理系統構成，爐膛安全監控系統是鍋爐監視和保護系統，是對鍋爐本身在不同的工況進行不間斷的監視，并進行邏輯判斷，通過保護系統的輔助設施保證鍋爐的安全運行。爐膛安全監控作為鍋爐安全保護系統的核心系統，是實現對鍋爐啟動、燃燒過程、運行狀態、安全保護等保護措施的重要基礎，監控系統可以在鍋爐啟停、運行的情況下，連續獲得鍋爐的運行參數，并形成完整的運行情況，然后通過聯鎖裝置對整個運行輔助系統進行控制，利用合理的操作和處理來控制事故苗頭，以此保護鍋爐的安全。燃料管理體系具有管理燃燒器順序、油層順序管理、燃油系統保護、燃油系統防泄漏等功能，系統在提供必要的燃燒支持的同時也具有事故保護功能，也是實現自動化控制的重要基礎，可以減輕作業人員的工作，提高安全性。
　　二、安全保護系統的構成和基本結構
　　鍋爐安全保護系統重要的電子系統構成有：邏輯（PLC）模塊、工業計算機、模擬信號采集系統、爐膛信號采集系統、系統電源等構成。在鍋爐安全保護系統爐膛安全監控系統需要接收8-6路4-20mA模擬信號和18路的開關信息，此處理量還可以進行增加，系統利用多畫面的現實功能，實現對監控情況的直觀反映，火焰監視和壓力監視、爐膛吹掃這三個畫面。當出現異常跳閘的時候，將可以自動跳出故障的所在位置的監控畫面，并顯示跳閘時刻的各個參數，同時儲存相關參數，以備查詢，直至出現再一次的MFT；在 火焰監控的畫面中操作人員可以獲取壓力開關的動作情況和保護開關的狀態，在監控壓力的界面上可以實時了解火焰報警的情況以及保護開關的投切情況；在吹掃監控的界面上，顯示的是吹掃條件的狀態，并隨之對吹掃的效果進行評價。系統中如果出現越限報警的時候，信號經繼電器的接點的形式進行輸出，而跳閘的信號則是獨立驅動跳閘的繼電器，并將三路的繼電器的接點按照三相取二的方式進行輸出，而提高了裝置可靠性。
　　三、鍋爐安全保護系統的主要功能
　　1.主燃料MFT
　　系統在鍋爐運行的過程中，檢測到危機鍋爐運行安全的情況時就會選擇進行跳閘，即停爐來保證鍋爐的安全。也就是主燃料跳閘，如：爐膛壓力超標、爐膛壓力過低、送風中斷、引鳳中斷、燃料中斷、鍋爐水位異常、手動MFT跳閘等。
　　2.控制吹掃
　　因故障停車后或者點爐前都應當對爐膛進行清理，吹掃爐膛和煙道的殘余的燃料和空氣混合物，異常防止點火爆燃。吹掃的條件是：爐膛無火、送風正常、引鳳正常、水位正常、燃料全部清除，即給粉、排粉、供油全部失去；MFT處在復位的位置；風量應保證一定的條件。
　　3.異常報警
　　當遇到異常時將發出警報，如：燃燒不穩、爐膛壓力超標、系統接點出現故障等情況。
　　4.其他功能
　　另外系還具備了其他的輔助功能，包括：跳閘記憶功能；手動/自動吹掃功能；限時點火功能；事故動作參數和原因的記錄；模擬量故障的追索功能；雙機保護；保護性分投；打印報表功能等。
　　四、鍋爐安全保護的邏輯控制
　　1.對壓力的檢測邏輯控制，對爐膛壓力設有多個檢測點，高低各自三個，爐膛壓力過高或者壓力過低都會采用三取二的邏輯進行取舍，爐膛壓力異常就是之超過過高或者過低的邏輯。當系統判斷爐膛壓力異常時就會發出MFT信號，進行跳閘。
　　2.對燃油邏輯的控制：在給料端系統設置了對該檢測點，排料端也設計了兩個檢測點，給料異常的邏輯是所有的檢測點出現“于”邏輯，排料側的邏輯也是出現“與”的情況；燃料供給異常的邏輯為給粉異常邏輯和排粉的異常邏輯出現“或”的時候。如果系統判斷供料異常則就會發出系統MFT信號。
　　3.火焰異常檢測邏輯，火焰檢測每層設計有四個檢測點，層熄滅采用的四取三邏輯條件，爐膛熄火采用的n層熄火“與”邏輯。符合爐膛熄火的邏輯就會使得系統給出MFT信號，控制系統動作。
　　4.送風、引鳳、水位檢測的邏輯，在系統運行中，如兩臺送風機同時失去、運行兩臺引風機同時失效、兩個水位信號采集同時異常，系統就會發出MFT信號，系統跳閘。
　　5.爐膛吹掃邏輯，爐膛吹掃的目的就是清理整個系統中的殘余混合物，降低點火的危險。所以在點火前或者出現故障跳閘、正常停車后必須對吹掃系統發出清理的指令，進行吹掃。
　　五、結語
　　隨著電子技術的發展，鍋爐安全系統已經可以利用各種電器元件的合理配合和控制邏輯的限定，形成一個完整的控制系統，全面監控異常并作出正確的指令，提高鍋爐的運行安全，并且利用數據記錄系統為檢修和維護提供了必要的基礎數據。
　　參考文獻
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