目 录1.概述 --------------------------------------------------------------- 12.锅炉保护设定值 ------------------------------------------------ 13.炉前油系统整定值 --------------------------------------------- 34.锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)---------------------------- 4锅炉保护限定值1 概述300MW亚临界压力自然循环锅炉是我公司开发制造的典型优质产品,为保证锅炉能安全、稳定、可靠地运行以及配合设计院等有关单位的设计工作,我公司编制了这本《锅炉保护限定值》。
2 锅炉保护限定值《锅炉保护限定值》中的限定值是提供给锅炉自动控制各系统的整定值,对锅炉设备起到安全监督和保护作用,也是锅炉运行中必不可少的控制值。
当超过限定值时,自控系统根据不同的整定值,发出报警指示或主燃料切断信号致使立即停炉。
过高的限定值起不到对设备的安全保护作用,而过低的限定值会导致停炉次数频繁,造成不必要的停炉损失。
因此保护限定值的确定是非常重要的,其大小必须与设计要求相吻合,达到最佳控制值。
现就本工程中的各项锅炉保护限定值说明如下:2.1 汽包水位汽包内径为Φ1743mm,汽包正常水位在汽包中心线以下50mm,其高低正常水位、高低报警水位及高低跳闸水位限定值如下表:汽包水位设定值序号 名称 单位限定数值1 正常水位 mm汽包中心线以下502 正常水位范围:最高最低 mmmm正常水位线+50正常水位线-503 高水位报警 mm正常水位线+1254 低水位报警 mm正常水位线-2005 高水位跳闸 mm正常水位线+2506 低水位跳闸 mm正常水位线-3502.2 汽包壁温差本锅炉已经采用了给水直接注入下降管改善了水侧与汽侧的温度差异,但在启、停变工况下汽包的上、下壁温还是有差异的,为了避免汽包的厚壁产生过大的温度应力,要求控制锅炉起停时的速率,使汽包上、下壁温和内、外壁温差在50℃范围内。
各种启动工况下的汽包最大许可壁温差及蒸汽饱和温度最大平均温升速率列表如下:2.3 炉膛烟气压力炉膛水冷壁和刚性梁的设计已考虑了能承受由于锅炉不正常燃烧工况所引起的内爆及外爆而产生的烟气压力,其设计限定值如下表:炉膛压力设定值序号项目单位限定值1 炉膛设计压力Pa ±58002 瞬间承受最大压力Pa ±98003 炉膛报警压力Pa ±996+32404 燃料切断自动跳闸压力Pa-24902.4 受热面壁温在锅炉受热面中由于过热器及再热器管内流的是高温蒸汽,管子处在高温烟气辐射、对流高热负荷区,工作条件较为恶劣,并且管子壁温随着运行工况的变化而变化,因而在实际运行中其壁温会偏离原计算值,偶而会出现超温威胁锅炉的安全运行。
为确保安全,在设计时,根据管子材料及运行工况计算了管子最大允许金属温度的限定值报警温度,以便用户在运行中监控,当超过限定值时,立即发出报警信号。
过热器和再热器各受热面管子的计算金属报警温度如下表:金属壁温报警温度序号报警管子具体部位单位报警温度1 低温过热器垂直出口段第5根管 ℃5162 分隔屏过热器第1根管子℃5053 后屏过热器第2根管子℃553序号报警管子具体部位单位报警温度4 末级过热器第1根管子℃5805 屏式再热器第1根管子℃5676 末级再热器第1根管子℃580注:1, 受热面横向排数按自左向右编号。
2, 管子报警温度的测点应装设于被监控管子的炉外出口管端上。
2.5 启动时的炉膛出口烟温锅炉启动时,过热器和再热器中不能建立正常的冷却介质流量,受热面管子得不到适当的冷却。
为防止过热器和再热器受热面管子在启动过程中遭到过热损坏,因此在锅炉启动时,必须限定炉膛出口烟温不超过540℃,此限定值由设置在炉膛出口两侧上方的烟气温度探针进行监控。
(更详细的资料请参见《产品说明书》。
)3 炉前油系统限定值炉前油系统仪表开关限定值(参考炉前油系统图:5014010-D1-10)1.燃油名称整定值功能燃油压力开关 3.2Mpa 燃油切断阀打开许可值燃油压力开关 2.0 Mpa 油压力太低,燃油切断燃油压力开关 2.2 Mpa 燃油压力低,报警燃油压力开关 3.5Mpa 泄漏试验起始压力燃油压力开关 3.4 Mpa 泄漏试验两分钟容许压力温度开关与油黏度≤3°E对应(约0℃)燃油安全阀 4.5 Mpa 燃油泄压2.吹扫空气吹扫空气压力开关 1.01Mpa 吹扫空气压力高,报警吹扫空气压力开关0.4Mpa 吹扫空气压力低,报警4 锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)随着电站单元机组容量变得越来越大,锅炉的安全和正常运行所必须的监控也变得越来越复杂,这就使得普通的操作人员很难准确而迅速地处理许多危及锅炉安全的异常现象。
锅炉炉膛安全监控系统,其英文名称为Furnace Safeguard Supervisory System简称FSSS,是由燃料安全联锁系统(FSS)和燃烧器控制系统(BCS)二部分组成,它能在锅炉正常启动、运行和停止等运行方式下,连续监视燃烧系统的参数和状态,并进行逻辑运算和判断,借助控制装置对给定的输入用预先编制的程序给予快速反应使得复杂的安全联锁程序自动进行,以保证锅炉炉膛及燃料系统设备的安全,就可更有效地提高锅炉运行的安全性。
它在防止运行人员操作事故及设备故障引起锅炉炉膛爆炸方面起着重要作用。
4.1 系统的基本功能本系统的主要功能包括:(1) 炉膛吹扫(2) 主燃料跳闸MFT(Main Fuel Trip)(3) 发出跳闸原因显示和记忆(至DAS)(4) 炉膛正、负压保护(5) 汽包水位保护(6) 泄漏试验(7) 油燃烧器点火和熄火控制(远程顺序点火和就地点火)(8) 煤粉燃烧器的层投、切控制(9) 负荷的快速返回(RB)(10) 炉膛灭火保护(11) 火焰检测(12) 火检探头冷却风系统的管理(13) 跳闸阀和循环阀的联锁控制(14) 联锁和报警4.2 主要技术原则4.2.1 锅炉跳闸(MFT)当发出下列条件之一时,FSSS系统则立即切断锅炉主燃料,机组停止运行,并显记忆首出跳闸原因:(1) 手动紧急停炉 (2)送风机均跳闸(3)引风机均跳闸 (4)预热器全部跳闸(5)MCS电源丧失 (6)汽包水位高越限(7)汽包水位低越限 (8) 锅炉点火失败(9)炉压高越限(三取二) (10)炉压低越限(三取二)(11)全炉膛燃料丧失 (12)全炉膛火焰丧失(13)火检冷却风丧失(延时) (14)风量小于最小值(15)再热器保护丧失4.2.2 MFT跳闸继电器动作时,应同时对下列设备发出动作指令。
(1)关闭暖炉油母管跳闸阀 (2)切除全部给煤机(3) 切除全部磨煤机 (4)送风机、引风机从自动转为手动 (5)切除程控吹灰器 (6)开所有二次风门挡板(7)关闭减温水调节阀 (8) 关闭主汽门(9)除尘器跳闸 (10)送信号给CCS(11)关全部快关阀4.2.3 锅炉炉膛吹扫炉膛吹扫是锅炉点火前和锅炉点火失败后必须进行的操作程序。
炉膛吹扫的目的是将锅炉炉膛和烟道内积存的可燃混合物排除掉,完整的吹扫过程是燃烧器必要的点火条件之一。
在5分钟吹扫过程中,如果失去任一项吹扫条件,控制逻辑将立即中断吹扫程序,并发出报警,待吹扫条件全部满足,重新吹扫。
吹扫条件为:(1) 有送风机运行 (2) 有引风机运行(3) 所有油角快关阀关闭 (4) 燃油跳闸阀关(5) 无MFT指令 (6) 所有给煤机停(7) 所有磨煤机停 (8) 汽包水位正常(9) 所有火检指示无火 (10) 风量适当(11) 火检冷却风正常 (12) 预热器运行(13) 电除尘器停运 (14) 二次风门挡板在调节位(15) 油泄漏试验完成或旁路 (16) FSSS系统电源正常在运行操作站上, 设有相应状态显示显示上述条件,并根据工况,分别显示“吹扫允许”“吹扫进行”、“吹扫中断”和“吹扫完成”,吹扫完成指令同时自动复位MFT继电器。
4.2.4 泄漏试验泄漏试验在锅炉点火前必须进行的程序,它是检查燃油跳闸阀和跳闸阀至各油枪入口快关阀之间的管道和阀门有无泄漏现象。
泄漏试验由运行人员在CRT上操作,如果泄漏试验失败则炉膛吹扫不成功,系统发出泄漏试验失败信号,经处理后重新开始泄漏试验。
4.2.5 油燃烧器点火和熄火控制(集控室和就地)油燃烧器控制方式分单角、对角和层控制。
当单角控制方式时,可通过软手操对所选定的油角进行启、停控制;当对角控制方式时,可通过软手操对1、3角或2、4角进行启、停控制。
当对层控制方式时,可通过软手操对油层进行启、停控制。
4.2.5.1 在油枪可投入运行之前,FSSS控制系统检查下列许可条件:(1) 主燃料跳闸复归。
(2) 火焰检测器系统正常(电源、冷却风压)。
(3) 油枪快关阀关闭。
(4) 点火油母管跳闸阀打开。
(5) 炉膛风量适当或至少有一层煤粉燃烧器投运。
点火油供油压力不低。
4.2.5.2 当以上这些条件满足后,在CRT操作站上显示“允许点火”信号,且当各个油枪的点火条件满足后,油枪可以投入运行。
4.2.5.3 由运行人员投入油枪时,系统设计时考虑给运行人员提供投入单个油枪或一对油枪的灵活性。
4.2.5.4 在运行人员通过CRT操作站启动一个指定的燃烧器组进行点火时,系统能根据时间顺序,开启快关阀。
如在设定时间内某油枪未被证实点燃,关闭其对应的快关阀,并发出“点火失败”的报警。
在维持吹扫风量的前提下,允许再进行下一次点火,但至少相隔一分钟以上。
禁止在没有查明或纠正点火失败原因之前就试图重复再点火操作。
4.2.5.5 许可条件丧失或在指定时间内不能完成运行程序,则中断此程序。
4.2.5.6 运行人员能通过操作CRT操作站中断运行程序,停止运行程序的过程能监视并被证实。
任何一个阀门不能关闭的情况下,产生一个“断油不成功”的报警。
4.2.5.7 就地点火操作受系统逻辑和许可条件的约束,油枪跳闸信号闭锁所有就地操作,并切断燃料。
4.2.5.8 正常情况下退出油枪时,对油枪进行吹扫。
油枪吹扫可由运行人员或燃烧器控制逻辑来完成。
油枪吹扫条件为:(1) 燃烧器逻辑不处于燃烧器点火方式。
(2) 油枪进到位。
(3) 燃烧器油阀关闭。
(4) 无MFT条件存在。
(5) 吹扫介质压力正常。
4.2.5.9 当油枪吹扫条件满足时,吹扫指令将按下列顺序启动油枪吹扫:(1) 启动高能点火器;(2) 打开吹扫阀;(3) 吹扫5分钟;(4) 证实点火器投运后一定时间内,吹扫阀未打开,则停止吹扫。
只有上述所有油枪吹扫条件满足,油枪将吹扫5分钟,一旦油枪吹扫过程中断或启 动失败,则给出“油枪吹扫闭锁”报警信号,并指明哪个油枪吹扫被闭锁。