來(lái)賓B電廠FSSS的鍋爐硬保護(hù)邏輯分析

高 振

（廣西來(lái)賓希諾基發(fā)電運(yùn)營(yíng)維護(hù)有限責(zé)任公司，廣西 來(lái)賓546138）

0 引言

廣西來(lái)賓B電廠2×360MW機(jī)組的鍋爐由法國(guó)STEIN公司提供，由哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)，為亞臨界強(qiáng)制循環(huán)汽包爐。來(lái)賓B電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（Furnace Safeguard Supervisory System，簡(jiǎn)稱FSSS）按功能可分為兩部分，即燃燒器控制系統(tǒng)和鍋爐安全系統(tǒng)。燃燒器控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)和程序控制，并提供遠(yuǎn)方操作，同時(shí)還提供狀態(tài)信號(hào)到CCS。FSSS的功能主要通過(guò)以下5個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)：爐膛吹掃，油槍組程控點(diǎn)火和停運(yùn)，火焰檢測(cè)，磨煤機(jī)組程序啟停和給煤機(jī)、磨煤機(jī)的保護(hù)邏輯與主燃料跳閘（MFT）。

1 FSSS的控制設(shè)備

FSSS的核心是邏輯控制部分，來(lái)賓B電廠采用法國(guó)CEGELEC公司ALSPA P320DCS控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)FSSS功能。

1.1 鍋爐安全保護(hù)系統(tǒng)的組成

來(lái)賓B電廠FSSS的鍋爐安全保護(hù)系統(tǒng)主要包括以下組成部分：（1）爐膛吹掃系統(tǒng)；（2）火焰檢測(cè)系統(tǒng)；（3）主燃料跳閘（MTF）軟邏輯保護(hù)；（4）主燃料跳閘（MFT）硬邏輯保護(hù)——鍋爐硬保護(hù)柜。

1.2 鍋爐安全保護(hù)系統(tǒng)的功能

（1）爐膛吹掃系統(tǒng)：用于實(shí)現(xiàn)在鍋爐點(diǎn)火前對(duì)鍋爐爐膛的自動(dòng)吹掃，以防爐膛內(nèi)由于可燃物的積累而在點(diǎn)火過(guò)程中產(chǎn)生爆燃。

（2）火焰檢測(cè)系統(tǒng)：用于完成在鍋爐啟動(dòng)及低負(fù)荷工況下，通過(guò)對(duì)油燃燒器運(yùn)行工況的監(jiān)視，由保護(hù)控制邏輯自動(dòng)判斷爐膛燃燒情況，以確保在低負(fù)荷工況時(shí)，爐膛滅火后MFT的可靠動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)鍋爐主設(shè)備的安全。

（3）鍋爐保護(hù)控制邏輯：當(dāng)鍋爐運(yùn)行參數(shù)超過(guò)安全所允許的上限值時(shí)，鍋爐保護(hù)控制邏輯完成自動(dòng)停運(yùn)制粉系統(tǒng)、燃油閥，迅速切斷鍋爐燃料的供給，停止鍋爐運(yùn)行，以保護(hù)鍋爐設(shè)備的安全。

考慮到鍋爐安全保護(hù)系統(tǒng)的重要性，來(lái)賓B電廠FSSS系統(tǒng)通過(guò)軟、硬兩套保護(hù)邏輯實(shí)現(xiàn)，軟保護(hù)通過(guò)DCS邏輯編程，硬保護(hù)控制由多個(gè)繼電器組成。軟邏輯、硬邏輯保護(hù)兩者互為冗余，只要其中之一生成主燃料跳閘（MFT）信號(hào)，鍋爐保護(hù)就動(dòng)作。由于篇幅有限，本章只介紹鍋爐硬保護(hù)系統(tǒng)。

2 主燃料跳閘的硬邏輯（鍋爐硬保護(hù)柜）

硬邏輯保護(hù)的跳閘條件與軟邏輯保護(hù)的跳閘條件完全相同，不同之處只是實(shí)現(xiàn)邏輯控制所采用的設(shè)備不同，MFT的硬邏輯是由中間繼電器等硬件組成的硬接線保護(hù)柜實(shí)現(xiàn)的，其設(shè)計(jì)思想為反邏輯控制。

2.1 鍋爐硬接線保護(hù)的動(dòng)作原理及硬件組成

鍋爐硬接線保護(hù)的動(dòng)作原理如圖1所示，鍋爐硬接線保護(hù)柜的設(shè)備主要有繼電器卡件、主跳閘繼電器和一些電氣開(kāi)關(guān)。

圖1 鍋爐硬接線安全保護(hù)動(dòng)作原理圖

2.2 硬接線保護(hù)柜的信號(hào)采樣

每個(gè)保護(hù)的輸入信號(hào)都是用硬接線被連接到保護(hù)機(jī)柜，在硬邏輯保護(hù)控制系統(tǒng)中，信號(hào)的采樣是依靠保護(hù)柜中的中間繼電器完成的。中間繼電器工作電源為48VDC，正常工況下（保護(hù)未動(dòng)作時(shí)），中間繼電器為激勵(lì)狀態(tài)，保護(hù)動(dòng)作工況下，該繼電器為釋放狀態(tài)。

2.3 硬邏輯跳閘條件

鍋爐保護(hù)跳閘條件如下：（1）緊急停爐按鈕按下；（2）左、右空預(yù)器均未運(yùn)行；（3）總風(fēng)量低；（4）左、右引風(fēng)機(jī)均未運(yùn)行；（5）左、右送風(fēng)機(jī)均未運(yùn)行；（6）汽包水位太低；（7）蒸汽通道未建立；（8）3臺(tái)爐水循環(huán)泵未運(yùn)轉(zhuǎn)；（9）蒸汽流量大于50%，且沒(méi)有兩臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行；（10）爐膛壓力太高；（11）爐膛壓力太低；（12）儀用氣壓力太低；（13）火焰檢測(cè)器冷卻空氣壓力太低；（14）鍋爐蒸汽壓力太高；（15）爐膛吹掃完畢，未點(diǎn)火，點(diǎn)火時(shí)間已到（即點(diǎn)火失敗）；（16）當(dāng)蒸汽流量大于50%，有50%或60%負(fù)荷返航（RUN BACK），而且給粉機(jī)A／H站處于手動(dòng)，爐膛壓力測(cè)量或風(fēng)量測(cè)量有故障；（17）全爐膛滅火。

當(dāng)以上條件之一滿足時(shí)，均同時(shí)將硬邏輯輸出繼電器和編程邏輯輸出繼電器斷電，使主跳閘繼電器斷電。

在硬保護(hù)跳閘邏輯中，正常工況下，所有跳閘條件的繼電器接點(diǎn)均處于閉合狀態(tài)，鍋爐保護(hù)硬跳閘中間繼電器FSE－US－509通電，當(dāng)任一跳閘條件滿足時(shí)，其相應(yīng)的閉合接點(diǎn)打開(kāi)（為常開(kāi)接點(diǎn)），跳閘中間繼電器FSE－US－509釋放失電，鍋爐硬保護(hù)動(dòng)作，其控制邏輯如圖2所示。

圖2 鍋爐硬保護(hù)跳閘回路邏輯圖

2.4 主燃料跳閘硬邏輯分析

圖3 為主燃料跳閘硬邏輯圖。FSE－US－514為主跳閘中間繼電器，F(xiàn)SE－JS－001 為 主 跳 閘 繼 電 器，F(xiàn)SE－JS－002～FSE－JS－014為跳閘執(zhí)行繼電器。

圖3 主燃料跳閘硬邏輯圖

當(dāng)按下備用盤或控制臺(tái)的停爐按鈕，或硬邏輯保護(hù)跳閘繼電器 FSE－US－509失電，或軟邏輯保護(hù)跳閘繼器 FSE－US－510失電時(shí)，均會(huì)使主跳閘中間繼電器FSE－US－514和主跳閘繼電器FSE－JS－001失電，進(jìn)而使跳閘執(zhí)行繼電器失電，使燃油閥、油槍、給粉機(jī)、點(diǎn)火變壓器斷開(kāi)電源。

當(dāng)保護(hù)復(fù)位恢復(fù)正常后，主跳閘中間繼電器FSE－US－514先被激勵(lì)帶電，由于其常閉接點(diǎn)為延時(shí)斷開(kāi)接點(diǎn)，當(dāng)FSE－US－514被激勵(lì)時(shí)，其常開(kāi)接點(diǎn)立即接通，其常閉接點(diǎn)仍然閉合，使主跳閘繼電器 FSE－JS－001立即激勵(lì)通電，由于 FSE－JS－001的激勵(lì)又使得跳閘執(zhí)行繼電器 FSE－JS－002～FSE－JS－014（FSEJS－007除外）激勵(lì)通電，使鍋爐保護(hù)復(fù)位，同時(shí)跳閘執(zhí)行繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)閉合，使FSE－US－528繼電器通電，其常開(kāi)接點(diǎn)閉合，此常開(kāi)接點(diǎn)與FSE－US－514的常開(kāi)、常閉接點(diǎn)串接后并聯(lián)，因此能保證當(dāng)FSE－US－514的常閉接點(diǎn)在延時(shí)時(shí)間到而斷開(kāi)后，仍使主跳閘繼電器FSE－JS－001自保持通電，從而實(shí)現(xiàn)了鍋爐保護(hù)的復(fù)位。

3 結(jié)語(yǔ)

來(lái)賓B電廠鍋爐保護(hù)采用軟、硬邏輯雙重設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)控制裝置相互備用，只要其中任一套保護(hù)正常工作，都能使保護(hù)系統(tǒng)正常工作，完成對(duì)鍋爐主設(shè)備的保護(hù)，達(dá)到了保護(hù)控制設(shè)備冗余的目的，使鍋爐安全保護(hù)控制系統(tǒng)能夠安全、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。

來(lái)賓B電廠鍋爐硬保護(hù)采用反邏輯保護(hù)控制，在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)繼電器勵(lì)磁帶電，使鍋爐運(yùn)行時(shí)始終處于保護(hù)狀態(tài)，與國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的正邏輯鍋爐保護(hù)相比，具有保護(hù)更加可靠的優(yōu)勢(shì)。其反邏輯保護(hù)設(shè)計(jì)思路對(duì)國(guó)內(nèi)保護(hù)設(shè)計(jì)和使用單位有較好的借鑒、參考意義。

［1］黃偉謀.電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編［M］.北京：中國(guó)電力出版社，1996.

［2］陳盈.大型機(jī)組FSS系統(tǒng)及手動(dòng) MFT跳閘邏輯設(shè)計(jì)［J］.自動(dòng)化博覽，2007（29）.

［3］靳允立.大機(jī)組MFT硬跳閘回路設(shè)計(jì)分析［J］.熱力發(fā)電，2010（11）.

［4］松村司郎，平山開(kāi)一郎.發(fā)電設(shè)備中的控制技術(shù)［M］.馬立新，譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.