循環(huán)流化床鍋爐FSSS保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

林灶發(fā)

（福建華電漳平火電有限公司，福建 龍巖 364400）

福建華電漳平火電有限公司2X300MW循環(huán)流化床機(jī)組鍋爐是東方鍋爐廠制造生產(chǎn)的，機(jī)組控制系統(tǒng)采用的是國電南自TCS3000控制系統(tǒng),CFB鍋爐的保護(hù)與煤粉爐一樣，主要是爐膛正壓、爐膛負(fù)壓、汽包水位、總風(fēng)量、燃料喪失、床溫、旋風(fēng)分離器出入口溫度、BT（鍋爐跳閘）等。

FSSS系統(tǒng)作為DCS的一個子系統(tǒng)，采用國電南自TCS3000分散控制系統(tǒng)，由三對冗余的控制器組成。具體應(yīng)用特點(diǎn)如下：鍋爐安全滅火邏輯監(jiān)視燃料及爐膛情況并產(chǎn)生跳閘信號來切斷整個鍋爐的燃料。跳閘后會給出首次跳閘原因的指示，操作員就可進(jìn)行正確的判斷并采取必要補(bǔ)救措施。BT、MFT的首次跳閘原因會顯示在相應(yīng)畫面中。

鍋爐安全滅火是這樣定義的：BT（鍋爐跳閘）鍋爐的安全運(yùn)行條件不滿足，需要立即停爐，降低燃燒率。MFT（主燃料跳閘）切斷進(jìn)入爐膛所有燃料。

1 鍋爐跳閘（BT）

鍋爐跳閘是指鍋爐安全運(yùn)行條件不滿足，需要立即停爐。對于循環(huán)流化床，MFT切除燃料后并不一定能停止鍋爐內(nèi)的燃燒工況，大量未燃燼的燃料會隨著物料循環(huán)持續(xù)燃燒放熱。只有切除一次風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)機(jī)，停止床料流化，同時切除所有燃料才能最大程度的降低燃燒率。

1.1 BT的條件

引起鍋爐跳閘的條件如下，以下任意條件成立即應(yīng)立即引起主燃料跳閘：爐膛壓力高高（延時10S）；爐膛壓力低低（延時 10S）；汽包水位高高（延時 5S）；汽包水位低低(延時 5S)；兩臺引風(fēng)機(jī)跳閘；兩臺一次風(fēng)機(jī)跳閘；兩臺二次風(fēng)機(jī)跳閘；三臺高壓流化風(fēng)機(jī)跳閘；給水泵停且床溫高；DCS兩路交流220V電源故障；鍋爐跳閘按鈕信號。

1.2 BT的復(fù)位

鍋爐跳閘的觸發(fā)條件均不存在時，操作員可以手動復(fù)位鍋爐跳閘狀態(tài)。

1.3 BT聯(lián)鎖跳閘設(shè)備

BT聯(lián)鎖動作設(shè)備：跳閘一次風(fēng)機(jī)；跳閘二次風(fēng)機(jī)；關(guān)閉定期排污閥；關(guān)閉過熱器減溫噴水閥；關(guān)閉再熱器減溫噴水閥。

2 主燃料跳閘（MFT）

FSSS邏輯需要監(jiān)視以下不同的MFT條件。如果任何一個條件成立，F(xiàn)SSS邏輯就會跳閘MFT繼電器。由于所有MFT條件都可能造成設(shè)備及人身的嚴(yán)重傷害，因此MFT時FSSS會立即停掉所有的燃料供給設(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。

2.1 MFT跳閘條件

（1）床溫＞990℃：床溫過高，意味著床料有可能嚴(yán)重結(jié)焦；6個區(qū)域其中一區(qū)域平均溫度≥990℃延時120秒。

（2）汽機(jī)跳閘：鍋爐負(fù)荷＞30%或“高壓旁路不可用”的情況下出現(xiàn)汽輪機(jī)跳閘應(yīng)導(dǎo)致鍋爐側(cè)燃料切斷；延時4S。

（3）總風(fēng)量＜25%：總風(fēng)量過低會造成燃料在爐膛內(nèi)積聚；延時5S。

（4）燃料喪失（脈沖）：任意燃料投入爐膛后，燃料喪失判定邏輯將被采用。當(dāng)所有燃料切斷并且床溫＜600℃時，燃料喪失（脈沖）標(biāo)志被置位。

（5）床溫＜600℃且未投油：當(dāng)床溫＜600℃時，如果沒有啟動油槍投入，將觸發(fā)MFT，以防止繼續(xù)向爐膛投入燃料。

（6）爐膛壓力高二值+2.5kPa，延時 5秒(三取二)。

（7）爐膛壓力低二值-2.5kPa，延時 5秒(三取二)。

（8）BT（鍋爐跳閘）：鍋爐跳閘將聯(lián)鎖導(dǎo)致 MFT，但 MFT 不聯(lián)鎖觸發(fā)鍋爐跳閘。

FSSS電源失去：

MFT繼電器柜兩路直流電源全部失去，產(chǎn)生MFT。

DPU5柜兩路交流電源全部失去，產(chǎn)生MFT。

（1）吹掃結(jié)束超過設(shè)定時間后仍然未點(diǎn)火。超過30分鐘。

（2）高壓風(fēng)機(jī)出口母管壓力低于30Kpa，延時5min。

（3）熱一次風(fēng)總風(fēng)量過低≤17.6萬Nm3/h，延時100秒。

（4）任一旋風(fēng)分離器入口溫度大于≥1020℃，延時120秒。

（5）任一旋風(fēng)分離器出口溫度大于≥1020℃，延時120秒。

2.2 MFT繼電器復(fù)位（指令RESETMFT）條件

下列任意條件成立時，操作員可以手動復(fù)位MFT狀態(tài)。

2.2.1 允許熱態(tài)啟動。熱態(tài)啟動是循環(huán)流化床特有的一種再啟動方式。在MFT發(fā)生后，由于床料中可能存有大量未燃燼燃料，此時如果床溫達(dá)到點(diǎn)火溫度，且床料流化正常，就允許直接復(fù)位MFT，并按需要投入油或煤燃料。

2.2.2 爐膛吹掃結(jié)束并且油泄漏試驗(yàn)完成。MFT后，如果熱態(tài)啟動條件不成立，只能通過爐膛吹掃來復(fù)位MFT，爐膛吹掃的同時應(yīng)進(jìn)行油泄漏試驗(yàn)。

2.3 當(dāng)任何一個MFT跳閘條件滿足后，都將引起MFT，具體的過程

（1）切除所有給煤機(jī)。

（2）切除石灰石給料系統(tǒng)。

（3）關(guān)閉油槍進(jìn)油閥和回油閥：為了跳閘所有油槍，應(yīng)關(guān)閉床下和床上油槍的進(jìn)油閥和回油閥，如果油槍是簡單機(jī)械霧化方式，則只有進(jìn)油閥。

（4）關(guān)閉油母管快關(guān)閥（脈沖）：床上和床下油系統(tǒng)的母管進(jìn)油快關(guān)閥和回油快關(guān)閥應(yīng)立即關(guān)閉，同時關(guān)閉床上啟動油槍旁路閥。

（5）停冷渣器：因?yàn)榍谐巳剂陷斎牒褪沂斎?，床料總量不再增長，所以應(yīng)同時切除冷渣器。

（6）跳閘電除塵：因?yàn)榭赡軙休^多未燃燼的燃料隨煙氣進(jìn)入電除塵器，所以MFT時應(yīng)跳閘電除塵切旁路運(yùn)行。

（7）切鍋爐本體風(fēng)量調(diào)門為手動：燃料輸入突然停止可能會造成爐膛壓力撥動，所以MFT時將鍋爐本體二次量調(diào)節(jié)擋板，床下一次風(fēng)量調(diào)節(jié)擋板，J閥風(fēng)量調(diào)節(jié)擋板切為手動控制，并保持原位。

（8）切一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)門為手動（無BT）。

（9）MFT 動作 SOE 追憶。

（10）強(qiáng)制過熱器減溫水調(diào)節(jié)閥為手動操作。（溫度低于510度，自動置0%后釋放）。

（11）強(qiáng)制再熱器減溫水調(diào)節(jié)閥為手動操作。（溫度低于510度，自動置0%后釋放）。

注意：MFT設(shè)計成軟硬件互相冗余的，當(dāng)MFT條件出現(xiàn)時軟件會送出相應(yīng)的信號來停相關(guān)的設(shè)備，同時MFT繼電器也會向這些設(shè)備中送出一個停的硬接線信號。這種軟硬件互相冗余有效提高M(jìn)FT動作可靠性。

2.4 MFT 繼電器動作

手動MFT：通過硬接線直接跳MFT繼電器(硬)。DI點(diǎn)作為SOE和軟件MFT條件之一,通過DO跳MFT繼電器。

其他MFT條件：通過DCS邏輯DO輸出（三取二）跳MFT繼電器。

3 結(jié)束語

在2X300MW循環(huán)流化床鍋爐安全滅火邏輯設(shè)計功能全部得以實(shí)現(xiàn)，在運(yùn)行中全部得到驗(yàn)證，所有的外圍設(shè)備動作靈活，滿足2臺機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行的要求。

[1]DL/T659-2006.火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)驗(yàn)收測試規(guī)程

[2]DL/T1091—2008.火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程

[3]DL/T261-2012.火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)可靠性評估技術(shù)導(dǎo)則