火电厂锅炉炉膛防爆控制系统

火电厂锅炉炉膛防爆控制系统

　传统的炉膛压力控制系统是个简单的单回路控制系统，采用炉膛压力信号直接控制引风机入口动叶或导叶开度来维持炉膛压力。近代控制系统则采用送风机动叶开度代总风量作为前馈信号，炉膛压力作为主调信号，控制引风机入口动叶或导叶开度来维持炉膛压力在期望的设定值。传统的自动调节系统对炉膛压力只起调节作用，而没有保护功能，当炉膛压力测量值与设定值偏差较大时，自动调节系统会切至手动并发出报警信号，交运行人员手动处理。而以计算机为基础的现代炉膛压力控制系统则将运行程序压力调节联锁保护统协调，为设备提供了可靠的安全保证系统。当炉膛压力出现事故征兆时，控制系统能自动采取适当措施控制炉膛压力，防止或减少事故，避免由于运行人员操作不及时而扩大事故。

　　1炉膛爆炸分类及原因分析炉膛爆炸可分为炉膛外爆及炉膛内爆两种。

　　1.1炉膛外爆炉膛外爆的基本起因是，点燃积聚在炉膛或与锅炉相连的通道或排烟系统的有限空间内的可燃混合物。当积聚在炉膛内的危险可燃混合物与空气以定的比例充分混合，如果火源存在，将导致快速或不可控的燃烧，从而产生巨大的爆炸力，致使炉膛损坏。

　　发生炉膛外爆的因素大多与锅炉炉膛的运行有关。经验明，下列情况可能引起炉膛外爆燃料或空气或点火源中断，足以导致瞬间失去火焰时，立即或延时对炉内积聚物点火。

　　燃料泄漏入停运的炉膛，用电火花或其它点火源对炉内积聚物点火。

　　没有充分吹扫而重复不成功的点火，导致爆炸混合物的积聚。

　　部分燃烧器失去火焰或不完全燃烧，将导致燃料和空气的爆炸混合物在炉内积聚。

　　全炉膛火焰失去，导致燃料和空气的爆炸般应坚持有缺陷就及时进行处理，因为缺陷积累对机组安全运行是极大的隐患，而且在对热工保护消缺时，定要坚持执行保护投退制度，防止因处理不当而适得其反，还应严格执行两票制。

　　2.2.4参与热工保护的温度压力液位转速火焰和机械量等测量元件定要用质量可靠的产品。

　　2.3运行管理措施机组运行人员定要对热工保护的机理和逻辑关系做到心中有数，掌握保护拒动时的量度，防止发生事故。般机组启动前，都要对热工主保护主机和辅机的油泵进行动态试验部分为静态试验。

　　运行过程中要经常切换计算机画面，从而了解机组各个系统的运行情况，及时调整工况；特别是在投入自动系统后，千万不要以为投入自动了就不理不顾。运行人员应定期对备用设备进行倒换试验，象上面说到的汽泵跳闸后电泵联锁不成功就可以通过试验发现，就可以避免1动作引起机组解列。

　　2.4加强事故分析对机组的热工保护每发生次动作或出现次拒动应及时严格按照事故调查规程进行，充分利用计算机的存储功能，对每个系统都应做好相关的历史趋势曲线，发挥80功能，同时还要注意008的各个计算机时钟定要同步。加强事故分析，杜绝同类事故发生。对分析不清的事故绝对不能放过，应组织专家进行调查分析，直到搞清事故原因，并制定反事故措施为止。收稿日期200020混合物积聚在炉内，未经充分吹扫，用电火花或其它点火源对炉内积聚物点火。

　　用过大的风量吹扫，引发可燃物闷烧。

　　在炉膛内条件紊乱或控制系统出现故障时，可能导致燃料空气混合物灭火，当重新建立可燃的燃料空气比例后，紧接着再着火。那么，由于炉膛紊乱条件下积聚在炉膛内或锅炉其它部位死区的可燃混合物，在点火时将产生爆炸。

　　炉膛爆炸事件大多发生在锅炉灭火后，未经充分吹扫就重新点火，或锅炉部分燃烧器灭火或部分燃烧器未完全燃烧所致。

　　1.2炉膛内爆炉膛内爆是指因烟气侧压力过低而导致设备损坏的现象。炉膛外爆常常能引起大家的注意和防范，但是，炉膛内爆很容易让人忽视。

　　1.2.1炉膛内爆的起因调节锅炉气体流量的设备包括空气供给烟气排除误动作，导致炉膛承受过大的引风压头。

　　因燃料输入快速减少或，炉内气体温度和压力急剧下降。

　　1.2.2炉膛内爆起因分析人为过失是导致炉膛内爆的重要原因之，般现在以下几个方面对正确的运行程序缺乏认识，对安全装置及设备使用方法错误。

　　设备或其控制特性不便于操作。

　　锅炉燃烧系统的各种元件及其控制缺乏协调致。

　　1.3防止锅炉爆炸的措施1.3.1设计安装灭火保护装置现代大型火电厂锅炉均应设灭火装置斤888.

　　如炉膛压力过低或角火焰失去3台及以上给煤机运行时，炉膛的任角的所有燃烧器监测不到火焰或临界火焰失去在153内，所有投运的燃烧器中有50监测不到火焰，或全炉膛火焰失去时，锅炉动作。动作后，必须满足如燃油泄漏试验完成磨煤机出口挡板关闭磨煤机热风隔离门关闭25，30额定空气流量等防止炉内积聚可燃混合物的吹扫条件，炉膛才开始连续吹扫51之后，继电器才能复位，锅炉才允许点火。

　　1.3.2改善控制功能设计炉膛压力控制系统的设计安装以及整个系统元件的功能目标及其控制应体化。其基本操作目标是应设立手动操作最少的运行程序。

　　所有运行程序应标准化。采用联锁方式，把不适当的运行程序减至最少。当状况持续不正确时，应中断运行程序。设立严格执行的必要联锁的吹扫和启动程序是特别重要的。

　　对采用开启通风点火程序的锅炉，在所有运行期间应维持炉膛通风量等于或大于炉膛吹扫的空气容积流量。

　　2炉膛防爆的保护联锁及信号2.1炉膛高正压保护回路点炉时爆炸比运行中爆炸，对炉膛损坏更加严重，这可以通过下面的热力学定律加以说明。设进入炉膛的燃料为8化8，其发热量为，8，炉膛容积为，炉膛内的定容比热为3，温升为以，则可得出下列方程式在爆炸的瞬间，假设炉膛的传热过程为定容绝热过程，根据热力学定律得由上述2式可得由此可，爆炸前温度越低，则爆燃后产生油发热量大而正常运行时较高燃料发热量低，故点火时爆炸所造成的破坏性较大，有时甚至造成整个锅炉的损坏。点火时的爆炸俗称冷态放炮，运行时的爆炸俗称热态放炮。冷态放炮大多损坏下部炉膛，热态放炮般损坏炉顶和水平烟道。为了防止炉膛发生爆炸事故，炉膛压力控制系统设计有炉膛压力高的控制联锁和保护功能。

　　炉膛压力出现高正压，往往是调节系统执行器或引风机故障等原因造成的。因此，当炉膛压力过高时，引风机动叶控制自动切至手动，并限制关小引风机动叶和禁止开大送风机动叶。当炉膛压力要求值，同时引风机动叶开度最大时，机组协调控制系统将以101的速率减负荷至炉膛压力正常为止。当炉膛压力要求值或引风机动叶在最大开度时，协调控制系统将限制机组增加负荷。2.2炉膛高负压保护回路当炉膛负压过低时，应采取措施，自动防止故nquanshengchan障进步扩大，般采取以下几种方案3时，引风机控制自动切至手动，并禁止开大引风机入口动叶和禁止关小送风机入口动叶。

　　当炉膛压力1503时，炉膛压力测量信号与给定值1504之差经负偏差比例控制器后直接去关小引风机入口动叶。

　　炉膛压力要求值200或引风机入口动叶开度在最小时，限制减负荷。炉膛压力过低，常常是调节系统或执行器等故障，导致引风机出力过大，所以条件允许的情况下应适当增加些负荷或开大送风机入口动叶。2.3炉膛压力调节器采用死区调节正常的炉膛压力信号是带有小幅的噪音干扰信号的，如果直接使用这个测量信号，将引起引风机动叶频繁动作，不利于机组安全运行。传统的调节方案是用惯性组件来滤波，这个方法的缺点是增加了炉膛压力测量值的反应时间，使调节变得不灵敏。

　　新的控制方法取消了惯性手段，用死区模块来改善调节性能。

　　当炉膛压力在30，303范围内波动时，调节系统的输出稳定，引风机入口动叶也不动，只有当炉膛压力测量值超出设定值±303后，调节器才改变输出，调整炉膛压力回到设定值。采用死区模块可以提高系统对炉膛压力的响应速度，同时又防止了引风机入口动叶频繁动作。

　　2.4炉膛压力控制系统炉膛压力控制系统1.

　　炉膛压力控制系统通过调节引风机入口动叶开度来维持炉膛压力在期望的设定值。

　　采用3个炉膛压力变送器，每个都有单独的压力探头，确保了测量信号的独立性可靠性。变送器监视系统减少了其中任何个压力变送器故障时导致炉膛压力控制系统误动的可能性。

　　因调节系统都具有惯性，为了在变工况过程中维持炉膛压力稳定，采用了代锅炉空气流量的超前调节前馈信号。该信号可以是个燃料信号锅炉主控信号或其它合适的指令信号，但不应是空气流量的测量信号。

　　在引风机手动自动站后引入了大的炉膛通风误差的超她作用或方向模块化。

　　锅炉MFT触发前馈作用，直接作用于引风机手动自动站的输出，使炉膛压力漂移最小。

　　当使用轴流风机时，采用上述控制方法可以避免发生烟气流量不可控变化的失速情况。

　　2.5运行程序在所有运行情况下，从送风机至烟的风烟通道必须畅通，而且最小的空气流量应不小于炉膛吹扫的风量。必须遵守下列原则当装有多台引风机或送风机时，在启动第台引风机之前，所有送风机的入口动叶或出口挡板必须开启。此外，还应有足够的隔离档板风箱档板风量调节档板其它控制档板应开启，以确保送风机进口经炉膛引风机至烟囱的通道畅通。

　　当第台引风机启动并维持炉膛压力后，才允许关闭送风机入口动叶或出口档板。

　　在所有情况下，都应先启动引风机然后启动送风机；停运时则相反。

　　当停运最后台风机时，风机档板的开度必须加以延时或控制，以免在风机惰走期间导致炉膛压力瞬间的过正或过负。

　　2.6联锁系统炉膛压力控制系统设计有下列典型联锁功能炉膛高正压设定值时，锅炉主燃料跳闸后，若风机正在运行，将继续保持运行，不增加风量。有的外国机组还增设了炉膛吹扫完后，锅炉点火前发生MFT动作，若5min内炉膛正压设定值，则送风机跳闸。

　　炉膛高负压设定值时，锅炉主燃料跳闸1了。锅炉点火前发生动作，若炉膛负压设定值，则经短的延时后由于主火焰失去允许炉膛负压有个短的延时，所有引风机跳闸。

　　谈保证电气高压试验安全的到隋海忠辽宁清河发电有限责任公司铁岭2003电气高压试验般是给电气设备加高电压，有时要加高过设备额定电压几倍的试验电压来检查设备的绝缘状态。因此，试验现场的人员和设备是很危险的。为了保证电气高压试验的人身和设备安全，现将在高压试验中总结出的到推荐给大家。

　　1心到心到是保证试验安全的基础。

　　1.1在去现场前，每个工作组成员都应明确工作任务。了解今天做哪个设备试验，有哪些试验项目。

　　1.2温习相关规程中对被试设备所要求的项目标准及各种试验方法。

　　1.3了解被试设备的历史及现状，做到心中有数。

　　1.4熟悉被试设备的电气连接系统位置和环境。

　　1.5做好准备工作。如估算试验电压电流，选择试验仪器仪开关导线等；准备好纸原始记录围栏标不牌等。

　　1.6结合事故教训，进行事故预想和危险点分析。

　　如怎样防止人员触电感电高处坠落高处落物物体打击等伤害；如果耐压时被试设备击穿怎样保护试验设备；如设备不在同地点，怎样保护另端的设备安全；如何防止口开路1短路等。

　　1.7特殊项目应先写好试验方案，并经领导批准。

　　2目艮到眼到是保证试验安全的关键。

　　2.1办理工作票时，工作负责人要与运行人员起查看现场安全措施是否正确完备装设的地线是否牢固标牌是否齐全，了解周围带电设备情况，人员正常活动范围与带电部位的安全距离是否足够。

　　2.2工作人员要观察现场环境，看周围孔洞盖板是否完好齐全转动机械是否有防护罩照明是否充足上方是否有落物的危险等。

　　2.3检查安全帽等劳动保护用品是否完好，使用的操作杆绝缘杆等专用工具的绝缘状态是否良好。

　　2.4检查试验接线计倍率和量程是否正确，金属仪器的外壳是否接地，调压器和仪的初始状态是否在零位，并进行空升电压的试验，以判断各仪器是否好用，防止误加压。

　　2.5校对被试设备名称位置，防止误入带电间隔。

　　2.6查看设备断开点按试验电压是否有足够的安全距离，如在断开点的另端有检修人员工作，应在另端装设短路线，在断开点处悬挂止步高压危险的标牌，设专人监护。

　　2.7加压前，应检查被试设备与周围的物品之间的距离，人员是否离开被试设备，经工作负责人许可后方可加压。

　　2.8试验过程中认真执行监护制度。工作负责人和专职监护人不应从事其他工作，如充当加压人记失去送风机或失去引风机的联锁单侧引送风机相互联跳；若2台引送风机跳闸，锅炉动作，延时后控制系统将强制全开引风机送风机入口动叶，以免风机惰走期间产生过大的炉膛负压或正压；若台引送风机跳闸，控制系统将强制关闭跳闸风机的入口动叶并联锁关闭进出口档板。

　　动作时，关闭引风机入口动叶至适当位置。烟气中除包括次风外，还包括燃料燃烧时产生的，2和水蒸汽等气态物质，因此当锅炉1丁时，由于，02和水蒸汽等大大减少，造成烟气质量流量大大减少。同时灭火后烟气温度下降，烟气体积流量也进步减少。若引风机入口动叶仍保持原来的开度，将造成个很大的炉膛负压。为了防止损坏炉膛，控制系统应强制关小引风机入口动叶开度，使之与总空气流量相对应。该总空气流量不是测量信号，而是2台送风机入口动叶开度的平均值。未发生1时，引风机入口动叶由炉膛压力调节器独立控制。当发生1时，在引风机手动自动站的输出脉冲加入当时总空气流量所对应的引风机入口动叶应关小的数值；脉冲过后，引风机入口动叶调节重新返回到炉膛压力调节器控制。