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PLC和MFSS裝置構(gòu)成的鍋爐滅火保護(hù)系統(tǒng)

   2013年04月27日 11:56  
  摘要:本編旨在介紹一種用MFSS滅火保護(hù)裝置和可編程控制器構(gòu)成的鍋爐滅火保護(hù)系統(tǒng)(FSSS)。這種結(jié)構(gòu)在中國(guó)為數(shù)不多。但在應(yīng)用上有相當(dāng)?shù)膬?yōu)點(diǎn)。
  
  在中國(guó),多數(shù)發(fā)電廠的FSSS保護(hù)采用的是MFSS保護(hù)裝置,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,功能也比較完善。而在宜賓發(fā)電總廠,利用原有PLC為核心的FSSS保護(hù)系統(tǒng)(東鍋廠設(shè)計(jì))改進(jìn)成了用MFSS滅火保護(hù)裝置和可編程控制器構(gòu)成的鍋爐滅火保護(hù)系統(tǒng)。這種保護(hù)系統(tǒng)利用了MFSS保護(hù)裝置火焰監(jiān)視直觀,火檢探頭(可見(jiàn)光探頭)工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。考慮到電廠的環(huán)境灰塵較多,MFSS裝置的打印機(jī)受到影響,工作不是很可靠,滅火保護(hù)動(dòng)作后,MFSS裝置不再打印,相關(guān)信息均通過(guò)DES系統(tǒng)的SOE進(jìn)行記錄。MFSS的負(fù)擔(dān)明顯要減少。保護(hù)系統(tǒng)的切投也不再使用MFSS裝置上的鑰匙開(kāi)關(guān),而是用操作面板上保護(hù)的切投開(kāi)關(guān),保護(hù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的切投時(shí)間由DES系統(tǒng)的SOE進(jìn)行記錄,同時(shí)運(yùn)行人員通過(guò)CRT也能清楚的看到保護(hù)是否是有效投入。考慮了防止因MFSS掉電可能引起滅火保護(hù)誤動(dòng)的情況,并進(jìn)行了處理,即MFSS裝置掉電時(shí)輸出是“有火”的狀態(tài)。同時(shí)為了監(jiān)視MFSS輸出的火焰開(kāi)關(guān)量信號(hào)是否正常,操作面板上顯示層著火信號(hào)。同時(shí)又利用了質(zhì)量?jī)?yōu)良便于修改程序的可編程控制器。保護(hù)的輸出是多路的,沒(méi)有太多的擴(kuò)展繼電器,而且裝置和保護(hù)電源只有一路。二者較好的結(jié)合使滅火保護(hù)系統(tǒng)的可靠性大大提高。
  
  1系統(tǒng)組成
  
  1.1MFSS鍋爐安全保護(hù)裝置
  
  和其它發(fā)電廠不一樣,該裝置不輸出可動(dòng)作信號(hào),只是火焰顯示,并輸出相應(yīng)的“有火”的開(kāi)關(guān)量信號(hào)至可編程控制器SG-8。
  
  1.2主機(jī)柜
  
  內(nèi)部布置有FSSS主機(jī)SC-8一臺(tái),程控點(diǎn)火主機(jī)SR-21四臺(tái)。排氣扇,降壓電阻(用于FSSS面板指示燈)。
  
  SC-8是FSSS保護(hù)的核心部份,它接受MFSS裝置送來(lái)的火檢開(kāi)關(guān)量信號(hào)除火焰模擬量信號(hào)是送到MFSS裝置轉(zhuǎn)換外,其它所有信號(hào)諸如爐膛壓力高、低信號(hào),送引風(fēng)機(jī)的狀態(tài)信號(hào),給粉電源的狀態(tài)信號(hào)均是直接送到SG—8。
  
  1.3輔助繼電器柜
  
  輔助繼電器柜2個(gè),其中1號(hào)柜用于FSSS輸出信號(hào)的擴(kuò)展,隔離;2號(hào)柜用于程控點(diǎn)火輸入,輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換,隔離。
  
  1.4動(dòng)力柜
  
  整個(gè)系統(tǒng)提供380V、220V,24VDC電源,電源從電氣保安來(lái),兩路電源互為備用,可自動(dòng)切換。供電系統(tǒng)采用三線制,浮置。
  
  1.5操作面板
  
  為人機(jī)接口上布置有手動(dòng)MIT按鈕,保護(hù)切/投開(kāi)關(guān)四個(gè),以及四個(gè)角上下兩層共八套點(diǎn)火器的程控點(diǎn)熄火的按鈕,手動(dòng)清掃按鈕。
  
  操作面板上面布置有PC運(yùn)行指示燈,24V失電指示燈,MFT動(dòng)作指示燈。層著大/熄火及油搶著火/熄火,正在清掃,清掃完成,清掃中繼,以及點(diǎn)火裝置就地故障的信號(hào)指示燈。
  
  2系統(tǒng)功能
  
  2.1MFF跳閘功能
  
  1)爐膛壓力高(低)保護(hù),三取二邏輯,無(wú)延時(shí)。
  
  2)燃料全中斷保護(hù),延時(shí)2s。
  
  3)引風(fēng)機(jī)全停保護(hù),無(wú)延時(shí)。
  
  4)送風(fēng)機(jī)全停保護(hù),無(wú)延時(shí)。
  
  5)全爐膛滅火保護(hù),延時(shí)1s。
  
  6)汽包水位高(低)保護(hù),二取二邏輯.延時(shí)10s。
  
  2.2全爐膛清掃
  
  包括冷態(tài)啟爐的人工吹掃和MFT動(dòng)作后的自動(dòng)吹掃功能,MFF動(dòng)作后的自動(dòng)吹掃,在滿足吹掃條件時(shí),連續(xù)吹掃5min,吹掃完成后方可點(diǎn)火,否則,機(jī)器繼續(xù)閉鎖燃料進(jìn)入,禁止點(diǎn)火。
  
  3程控點(diǎn)/熄火功能
  
  通過(guò)FSSS的操作面板,可對(duì)四個(gè)角上下兩層共八套點(diǎn)火裝置(油槍、點(diǎn)火槍推進(jìn)器,油閥,及點(diǎn)火槍)進(jìn)行程控點(diǎn)/熄火操作。如點(diǎn)火正常,面板上的分油閥指示燈就會(huì)亮,如果油槍未著火,則會(huì)顯示點(diǎn)火失敗。如就地裝置有故障,還能報(bào)警“就地故障”。
  
  4冷卻風(fēng)控制
  
  在系統(tǒng)中由送風(fēng)機(jī)供給冷卻風(fēng)。當(dāng)冷卻風(fēng)母管壓力低于1.47kPa時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)一臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī),當(dāng)壓力仍低于1.47kPa時(shí),自動(dòng)切換到另一臺(tái)風(fēng)機(jī),冷卻風(fēng)壓力低信號(hào)可在控制室內(nèi)能報(bào)警。
  
  吹掃條件包括:
  
  1)燃油總閥關(guān);
  
  2)燃油分閥關(guān);
  
  3)爐內(nèi)無(wú)火;
  
  4)系統(tǒng)電源正常;
  
  5)24VDC電源正常;
  
  6)至少有一臺(tái)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行且相應(yīng)檔板開(kāi);
  
  7)至少有一臺(tái)送風(fēng)機(jī),運(yùn)行且相應(yīng)檔板開(kāi);
  
  8)風(fēng)量大于25%;
  
  9)給粉電源全中斷;
  
  10)火檢冷卻風(fēng)壓力正常。
  
  5保護(hù)投入
  
  現(xiàn)將I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)保護(hù)(可分別投入)簡(jiǎn)述如下:
  
  1)I級(jí)保護(hù):即爐瞠壓力保護(hù),三取二邏輯,定值1500Pa和-1500Pa。
  
  2)Ⅱ級(jí)保護(hù):包括燃料全停,送風(fēng)機(jī)全停,引風(fēng)機(jī)全停。
  
  3)燃料全停是指給粉電源全中斷且燃油總閥或燃油分閥全關(guān)。
  
  4)Ⅲ級(jí)保護(hù):全爐膛熄火保護(hù)。
  
  根據(jù)燃燒器的布置,共有五層火焰,油二層,煤三層。
  
  為使火檢探頭有較好的視角,選用了大連華英公司生產(chǎn)的火檢探頭(2.1m長(zhǎng)),探頭端部距噴燃中端面20cm左右同時(shí),為了盡量作到—個(gè)探頭對(duì)應(yīng)一層的—角的火焰,在邏輯上采用了用油閥開(kāi)的信號(hào)夾證實(shí)油槍(層)著火,也即只有在油閥開(kāi)啟時(shí),且檢測(cè)到火焰信號(hào),才會(huì)認(rèn)為油層的某個(gè)角有火。在煤層著火的判斷上,沒(méi)有采用單個(gè)的給粉機(jī)運(yùn)行作為某角著火的證實(shí)信號(hào),而是簡(jiǎn)單的用I組給粉電源合閘作為煤—二層著火的證實(shí)信號(hào),其中I組給粉電源給18號(hào)給粉機(jī)供電.即對(duì)應(yīng)煤一二層。Ⅱ組給粉電源合閘作為煤—二層著火的證實(shí)信號(hào)。
  
  5)Ⅳ級(jí)保護(hù):汽包水位保護(hù)。由汽包水位保護(hù)系統(tǒng)送來(lái)信號(hào),在汽包的甲、乙兩側(cè)各有一個(gè)電接點(diǎn)水位計(jì),只有在甲和乙側(cè)水位均限值,保護(hù)才會(huì)動(dòng)作。
  
  6構(gòu)成的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
  
  1)較好的利用了工作比較可靠的可編程控制器,它硬件性能較好,輸出的信號(hào)也多;易于進(jìn)行記錄。
  
  2)MFSS功能減少。僅負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換火焰模擬量信號(hào)成開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
  
  3)在為了使火焰信號(hào)與燃燒器對(duì)應(yīng)的關(guān)系上,盡管還不以*和要求一至,但比普遍的都好。在火檢探頭的安裝上作了很多工作的,關(guān)于防止火檢探頭的結(jié)焦,火檢探頭安裝在二次風(fēng)管內(nèi),火檢探頭長(zhǎng)達(dá)1.9m,和爐內(nèi)噴燃器的端面基本一致,火檢探頭有較好的視角。
  
  4)便于保護(hù)的管理。運(yùn)行人員何時(shí)切投保護(hù),都有記錄。保護(hù)動(dòng)作后,沒(méi)有吹掃完成,運(yùn)行人員不能強(qiáng)制點(diǎn)火,又有利于安全運(yùn)行。
  
  7保護(hù)的切投管理
  
  由于火檢特性比原設(shè)計(jì)的好,在保護(hù)的切投上作了調(diào)整。原來(lái)是這樣規(guī)定的,30%負(fù)荷以下,投入I級(jí)保護(hù);30%至70%可投入Ⅱ級(jí)保護(hù);70%以上投入Ⅲ、Ⅳ級(jí)保護(hù)。
  
  現(xiàn)改為點(diǎn)火時(shí),投入I、Ⅱ級(jí)保護(hù),投粉時(shí),投入Ⅲ級(jí)保護(hù)(本改動(dòng)以對(duì)滅火保護(hù)的適應(yīng)性有較大改善),負(fù)荷70%時(shí),投入Ⅳ級(jí)保護(hù)。
  
  保護(hù)的切投由運(yùn)行根據(jù)廠里的規(guī)程決定,無(wú)鑰匙,MFSS也不再打印,該信號(hào)通過(guò)DAS的SOE自動(dòng)作記錄。通過(guò)廠分散控制的CRT可看到保護(hù)切投的顯示,這是一反饋信號(hào),就如同原MFSSS裝置上投入保護(hù)時(shí)相應(yīng)指示燈亮一樣。為了便于事故分析,還增加了燃燒不穩(wěn)信號(hào)至SOE。
  
  8保護(hù)的試驗(yàn)
  
  在作保護(hù)試驗(yàn)時(shí),強(qiáng)調(diào)加信號(hào)時(shí)應(yīng)在原發(fā)信號(hào)的地方進(jìn)行,盡量模擬到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,能和電氣—起完成的試驗(yàn),一起作。
  
  9幾點(diǎn)希望
  
  爐瞠中煤粉的燃燒是很復(fù)雜的過(guò)程,在火檢的選擇上,現(xiàn)在應(yīng)用進(jìn)口設(shè)備投資太高,在提高滅火保護(hù)系統(tǒng)的可靠性方面,采用編程控制器是可行的,關(guān)鍵是MFSS工作要可靠。從使用的過(guò)程來(lái)看,還是不錯(cuò)的,*的一點(diǎn)是MFSS是為本廠所特制,硬件質(zhì)量還有待提高,認(rèn)為這種保護(hù)的結(jié)構(gòu)是值得推薦的。
  
  關(guān)于保護(hù)是否有效投入:將切投開(kāi)關(guān)的信號(hào)送入可編程控制器,同時(shí)又由可編程控制器輸出,用繼電器擴(kuò)展后送入DCS的SOE,能通過(guò)CRT進(jìn)行觀看。這樣,要可以清楚地看到保護(hù)是否是有效的投入。現(xiàn)在有好多保護(hù)的投入無(wú)顯示,保護(hù)是否是真正地有效投入并不是很清楚的,因?yàn)闆](méi)有反饋信息。
  
  關(guān)于MFSS送給可編程控制器的火焰開(kāi)關(guān)量信號(hào)是否可靠:火焰開(kāi)關(guān)量信號(hào)送到可編程控制器后,經(jīng)可編程控制器輸出層著火信號(hào)至FSSS操作面板,運(yùn)行人員可清楚地知道滅火保護(hù)動(dòng)作的趨勢(shì)。
  
  燃燒不穩(wěn)信號(hào),也送至DCS系統(tǒng)的SOE進(jìn)行記錄,這樣便于事故分析。尤其是保護(hù)是否正確性動(dòng)作的分析提供了一定的依據(jù)。

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