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循环流化床锅炉的DCS控制(集散控制系统) |
b)在锅炉运行中发生MFT跳闸后,若炉床温度在600~1000℃之间,且满足全部冷态吹扫条件,则不需经过300s的吹扫时间,可自动完成吹扫过程,获得炉膛吹扫完成信号。因此锅炉跳闸后恢复点火,运行人员应检查炉床温度和吹扫条件,以确定是否进行冷态吹扫,若炉床温度大于600℃应检查吹扫条件是否满足,满足吹扫条件后屏幕上将自动出现“炉膛吹扫完成”信号指示,此时可依照程序点火。
c)在某些特殊情况下可以使用炉膛快速吹扫按钮,使用此按钮可以在不满足前二种情况时快速获得炉膛吹扫完成信号,但必须在没有主燃料跳闸MFT条件的前提下才起作用。使用快速吹扫按钮时运行人员必须保证炉膛在非吹扫情况下运行的安 全性,并且此种方法仅供处理突发情况时使用,正常运行时建议不使用此按钮。
2)MFT逻辑
主燃料的跳闸保护条件即MFT是依据锅炉正常燃烧运行时多种控制条件综合得出的锅炉保护措施,其目的是确保锅炉的床温足够高,使进入炉膛内的燃料能够持续、稳定地燃烧。通常,在以下情况发生时,应紧急停炉,实行强制性主燃料跳闸动作。触发锅炉产生MFT保护的条件如下:送风机跳闸、所有引风机跳闸、一次风机跳闸、高压送料风机跳闸且高压风风压超低(压力值小于7 kPa且持续10s以上)、炉床温度超高(8个炉床温度测点中任意5个超过1000℃,或8个炉床温度测点中任何3个大于1050℃)、炉膛压力超高(3取2,压力值大于+200Pa且延时10s)、炉膛压力超低(3取2,压力值小于-254Pa且延时20s)、汽包水位超高(3取2,水位值高于+200且延时5s)、汽包水位超低(3取2,水位值低于-200mm且延时5s)、MFT手动按钮(2 个按钮同时按下)、水冷风室压力超低(压力值小于4kPa且延时3s)、未点油枪且床温小于600℃。
主燃料保护动作后,应立即停止向炉膛内部送煤,同时根据现场的情况决定是否关停风机及关闭减温水阀门。在不停风机的情况下,应慎重地控制进入炉膛的风量,而不应该盲目地立即减小风量。
3)顺序控制及联锁
锅炉辅机设备的顺序控制及联锁的基本目的是将正常运行时由于锅炉及辅机设备的工况原因对设备所产生的不良影响降至最低,以保障设备的长久使用。其主要功能是在装置不满足运行条件或正常运行中接近不稳定、不安全的运行状态时,依靠预先设定的保护动作来限制该装置的瞬间动作方式,最终得以保证设备的安全。本台循环流化床锅炉的DCS控制系统设计了多套顺控及联锁控制回路,包括引风机、一次风机、二次风机、高压风机、石灰石风机、给煤机、循环水泵、冷渣器以及水系统的电动门和蒸汽系统的电动门及安全门。
这些联锁逻辑的设置为锅炉的安全稳定运行提供了基本的保障,同时也为电厂的操作人员提供了相对规范的设备操作流程。
5、自动调节控制系统
循环流化床锅炉采用DCS的主要原因之一就是要解决运行控制复杂性的问题。相对优秀的模拟量调节控制回路的设计可以有效地控制现场执行机构的调节动作,从而安全高效地控制锅炉燃烧系统的运作。
循环流化床锅炉是一个多参数、多变量、强关联、干扰多的控制对象,其自动控制系统既是独立的,又是相互关联的,可谓是“牵一发而动全身”。当一个系统进行调节之后,其他的调节系统也要有相应变化。本锅炉的调节控制系统共设计自动调节回路18个,涉及燃烧调节、负压调节、水位调节、给煤调节及配风调节等多个方面,充分满足了该循环流化床的运行控制要求。
1)燃烧调节系统
本锅炉主蒸汽采用母管制模式,因此在设计燃烧调节系统时选择维持母管主蒸汽压力恒定的方式,其目的是根据母管主蒸汽压力的变化调节整台锅炉的给煤总量从而控制锅炉运行的负荷。在燃烧调节的过程上,设置了锅炉主控加燃料控制的调节方式,同时,为了增加系统的使用灵活性,将该系统设计为可选择串级调节或单环控制方式的调节系统。该燃烧系统设计原理如图2所示,K=风量/煤量。
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