B&WB03034-09直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制导则第1~14,18页 定

直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则B&WB03034-09北京巴布科克·威尔科克斯有限公司BABCOCK&WILCOXBEIJINGCO.LTD二零零九年六月共18页第1页北京巴布科克·威尔科克斯有限公司公司标准代号B&WB03034-09直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则代替根据清单换版记录会签编制校对审核批准日期日期日期日期目录1．概述2．风－煤设备3．一般要求4．控制系统运行方式5．控制系统与运行人员接口6．炉膛吹扫和锅炉监控7．启－停程序8．点火器控制9．一次风控制10．二次风控制11．磨煤机出口快速关闭阀控制12．磨煤机控制13．给煤机控制14．火焰监视15．与燃烧调节系统的接口共18页第2页直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则B&WB03034-09本燃烧器控制系统导则，适用于配中速磨煤机的直吹式分隔大风箱超临界煤粉锅炉，是保证锅炉安全运行的最基本的技术文件。本导则的有关条款由用户根据系统的具体情况决定是否采用。1.概述本导则所提到的设计要求，适用于配有I级点火器的直吹式分隔大风箱超临界煤粉锅炉的燃烧器控制系统。其目的是使控制系统制造厂家能够提供一套完整的符合所述设计要求的控制系统。当控制系统的制造厂认为在更换系统或零部件之后能够提高系统的性能时，经本公司同意后可以更换。这一控制系统必须符合NFPA，煤粉锅炉炉膛防爆法规”最新版本的要求。2.风─煤设备2.1本燃烧器控制系统适用于直吹式分隔大风箱燃煤锅炉。燃料的输送和制备通常是用调速皮带给煤机从原煤仓将原煤送到中速磨煤机。经部分干燥后的煤粉在一次风的带动下，从磨煤机通过煤粉管道送到燃烧器喷口并着火燃烧。一次风量的测量和控制是按单台磨煤机进行的，一次风温度是由调整热风量和调温风量来控制的。2.2根据煤粉特性和锅炉设计，每台中速磨煤机可向4至14个双调风燃烧器供应煤粉。在每条燃烧器煤粉管线上都装有快速关闭阀，用以关断进入炉膛的煤粉。采用双调风燃烧器可限制空气和燃料的混合量，既可以使燃料在燃烧器喷口处稳定着火，又可以控制火焰扰动和扩散。二次风从燃烧器的周围通过双调风器进入炉膛，与燃料混合。调风器的叶片角度是在锅炉调试时期手动整定好的，以使在着火区域内获得理想的风煤混合物。2.3每一台双调风燃烧器都配有一套蒸汽或空气雾化的油点火器或燃气点火器。点火器上配有电动或气动伸缩装置，可实现远距离遥控操作。一个磨煤机单元（见3.4）内的所有燃烧器均位于同一独立分隔风仓内，例如前墙（或后墙）分隔风仓内或同层的前墙和后墙分隔风仓内，而位于分隔风仓入口处的分支二次风道上的测速装置和挡板可以分别测量和控制每个分隔风仓的二次风量，这样就可以以磨煤机单元为单位独立地进行给煤量和风量控制，从而合乎点火和防止结渣的要求。由于正在点火的那一层燃烧器的风—煤比可以独立地进行控制，而与进入停用层燃烧器的冷却空气量无关，因而有助于冷态机组点火。共18页第3页直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则B&WB03034-093.一般要求3.1燃烧器控制系统应控制炉膛的连续吹扫，使锅炉在点火和运行过程中确保炉膛内无任何可燃物聚积，燃烧器控制系统还应监视风—煤设备的运行。该系统接受运行人员发出的命令，在规定的前提条件得到满足时，执行所要求的动作。所有的风—煤设备都应在该系统的持续监视下，在产生任何偏差时立即报警。与此同时，该系统既可以消除这一偏差，也可以在必要时采取关断措施，以避免炉膛处于危险工况或造成设备的损坏。3.2燃烧器控制系统应监视燃料设备的运行。如果某一设备不能执行从燃烧器控制系统发出的指令，则该设备应跳闸，与此同时，信号显示装置还能使运行人员明确地了解跳闸的设备范围。在跳闸信号复位之前，该设备应处于完全关断状态。此外，风—煤设备的工作状态应随时通过信号装置显示给运行人员。3.3燃烧器控制系统应与主燃料跳闸系统相接。为了把在锅炉运行期间通常应加以调节的启动和关闭装置设定在适当的位置并对其进行监视，燃烧器控制系统还应与模拟燃料控制系统相接。燃烧器控制系统的设计应使运行可靠，误跳闸次数最低。这样可以使运行人员提高对该系统的信心，使该系统能够长期运行，且在产生危险工况时，能有效地做出反应。3.4本导则中经常遇到的“磨煤机单元”这一术语是指一台磨煤机及与其相关的一、二次风分支风道、给煤机、磨煤机出口快速关闭阀、燃烧器及点火器等设备（见附图4）。为控制需要，将同一磨煤机单元内的燃烧器等分为两个燃烧器组。同一燃烧器组中的燃烧器应在同一标高上，同一磨煤机单元内的两个燃烧器组可以在一面墙的同一标高上或前墙和后墙的同一标高上，也可以在同一面墙的相邻标高上。4.控制系统的运行方式4.1在手动程序控制方式下，运行人员负责在适当的时候对起动和停止过程实施每一操作步骤，并负责通过模拟燃料和空气控制系统对调节设备进行位置设定。模拟燃料和空气控制系统负责监视运行人员的操作步骤，并阻止违反运行程序的误操作。除点火和炉膛吹扫外，在手动控制方式下无时序控制功能。手动控制方式包含有基本的监督联锁保护、跳闸及监视功能，其中包括通过模拟系统对有关执行机构适当地进行位置设定的功能。4.2在自动程序控制方式下，燃烧器控制系统根据由运行人员发出的启动或停运某一磨煤机单元的信号自动使该磨煤机单元投入或停止运行。在自动方式下，启/停顺序(包括步序间的定时)，都是与手动控制方式一样的，所有手动控制方式下的联锁保护功能和跳闸功能都是自动控制方式的一部分。具有自动程序控制的系统，应能在任何时刻进行手/自动方式之间的切换。共18页第4页直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则B&WB03034-095.控制系统与运行人员接口5.1为使运行人员的操作与燃烧器控制系统相互配合，燃烧器控制系统的制造厂应提供炉膛吹扫和磨煤机单元控制系统插件（每个磨煤机单元一个）。这些插件装在电厂主控盘上，用于监控和操作系统的运行。另外，制造厂应负责提供相关模件，它带有足够的仪表，这些仪表用来显示磨煤机单元内各燃烧器的火焰监视器输出信号的相对强度和脉动频率，同时提供这些仪表在各磨煤机单元间相互切换的装置。制造厂还应提供由模件至逻辑柜间的所有连接器件。5.2在燃烧器控制系统上，应设置开关或按钮等类似装置，其目的是使运行人员有可能使磨煤机单元及与之有关的所有设备紧急跳闸。6.炉膛吹扫和锅炉监控6.1炉膛吹扫控制系统应进行炉膛的连续吹扫，使锅炉在点火时和运行过程中，始终保持无任何可燃物的聚积。6.2在点火之前，应将锅炉炉膛及烟、风道内可能聚积的可燃物吹扫干净。炉膛吹扫的方法是：保证至少30%的BMCR工况下的二次风通过所有的分隔风箱，同时切断所有通向炉膛的燃料通道，持续时间至少5分钟。吹扫的前提条件包括但不限于：a.关闭所有磨煤机出口的快速关闭阀；b.停所有磨煤机；c.停所有给煤机；d.关闭所有一次风调节挡板；e.关闭所有点火器的阀门；f.关闭所有点火油母管快关阀；g.所有空气预热器正在运行；h.至少各一台送、引风机在运行；i.停运所有一次风机；j.吹扫风已通过所有分隔风仓；k.炉膛内空气流量大于30%BMCR工况下的风量。6.3当吹扫前提条件满足并开始吹扫时，自动启动吹扫计时器。一旦吹扫过程结束，必须继续保持炉膛内空气流量大于30%BMCR工况下风量的连续吹扫。如果炉膛内空气流量低，不一定要使锅炉跳闸。但在空气流量恢复为正常值至少5分钟之后，才能启动另一套燃烧设备。共18页第5页直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则B&WB03034-096.4在下列任一情况下，应进行炉膛内空气流量大于30%BMCR工况下风量的1分钟连续吹扫：a.任一给煤机启动之后；b.任一燃烧器组跳闸后；c.任一磨煤机跳闸后；d.给煤机运行20秒之内任一点火器跳闸后；e.磨煤机单元紧急跳闸后；f.启动另一套燃料设备之前。6.5在炉膛吹扫过程完成后，才允许将主燃料跳闸复位。主燃料跳闸，送风机全部停运，主燃料着火后所有点火器和磨煤机停运或跳闸，都要求对炉膛进行吹扫。而在一般情况下对炉膛进行吹扫时都应使主燃料跳闸、使点火供油母管切断，并使磨煤机单元中的全部燃料供应设备跳闸。6.6当炉膛点火的前提条件尚不满足时，锅炉监控系统应禁止启动任何向炉膛供应燃料的设备。炉膛点火的前提条件包括但不限于：a.主燃料跳闸信号已复位；b.已完成对炉膛的连续吹扫；c.磨煤机单元全部设备的跳闸信号已复位；d.点火油母管切断阀打开；e.点火油母管的油压在最大值和最小值之间；f.火焰探测器冷却风充足；g.点火器雾化介质压力高于最小值（只适用于雾化点火器）。6.7炉膛吹扫控制插件应能向运行人员显示出吹扫状态、点火前提条件和炉膛吹扫进程等。这些显示内容包括但不限于：a.要求吹扫；b.吹扫正在进行；c.吹扫已完成；d.每一个吹扫前提条件所处的状态；e.每一个点火前提条件所处的状态。共18页第6页直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则B&WB03034-096.8下列连锁条件(包括但不限于)对于锅炉安全运行是非常重要的，它们应在机组运行的全过程中连续地进行监控。这些条件在MFT逻辑中被当作连锁条件，当下面任何一个或一个以上的条件发生时，将会导致锅炉跳闸,并显示出故障的首出原因：a.所有燃料丧失；b.运行人员通过操作界面或者控制盘上的按钮启动主燃料跳闸；c.所有送风机跳闸；d.所有引风机跳闸；e.锅炉总空气量小于吹扫空气量5％以上；f.燃烧控制系统失电；g.水冷壁流量小于最低流量的85％达20秒钟；h.水冷壁流量小于最低流量的70％达1秒钟；i.汽机跳闸且旁路系统未投自动；j.给水的导电率大于2.0mmho5分钟；k.给水的导电率大于5.0mmho2分钟；l.炉膛压力小于–2.5kPa5秒钟或者小于-3.25kpa2秒钟；m.炉膛压力大于+1.7kPa5秒钟或者大于+3.25kPa2秒钟。7.启—停程序7.1燃烧器控制系统应按以下推荐的固定程序启动和停运磨煤机单元，且在任何时候该系统都可在启动和停运程序之间进行切换。7.2推荐的启动程序为：a.调整空气流量模拟控制子回路，使分隔风仓的二次风流量处于点火值；b.启动点火器；c.用模拟控制系统缓慢打开一次风调节挡板，开始引入一次风；d.开启燃烧器煤粉管路上的快速关闭阀，在燃烧器管路上建立一次风；e.保持稳定在点火值的一次风量（约10秒）；f.启动磨煤机；g.保持磨煤机达到规定转速（约10秒）；h.启动给煤机；i.磨煤机出口一次风温度控制投自动；共18页第7页直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则B&WB03034-09j.保持初始火焰稳定时期（约3分钟）；k.分隔风仓空气流量控制投自动；l.磨煤机负荷控制投自动；m.保持最终火焰稳定时期（约5分钟）；n.在燃烧达到稳定且二次风温度达200℃时，停点火器。启动程序流程图见图1。7.3推荐的停运程序为：a.启动点火器；b.磨煤机负荷指令降至最低；c.关闭热风挡板，打开冷风挡板，使一次风温降至最低；d.保持磨煤机冷却（约5分钟）；e.停给煤机；f.把分隔风仓的二次风流量调整到点火值；g.使磨煤机处于清扫状态（约10分钟）；h.停磨煤机；i.使磨煤机处于冷却状态，直至其出口温度低于60℃（至少1分钟）；j.关闭磨煤机出口快速关闭阀；k.停一次风；l.停点火器；m.将分隔风仓的空气流量调至燃烧器冷却值。停运程序流程图见图2。7.4控制系统应装有启、停顺序显示装置，它既可以在自动程序控制方式下使运行人员跟踪监视磨煤机单元的启、停顺序，又可以在手动程序控制方式下指导运行人员的操作。显示装置还应显示出下一个执行步骤及启、停顺序的进展情况。8.点火器控制8.1每台燃烧器都配有一台I级点火器。每个磨煤机单元中的点火器被分成两个点火器组。这两个点火器组又分别与该磨煤机单元中的两个燃烧器组相对应。每个点火器组用单独的控制柜进行控制。每个磨煤机单元中的所有点火器一般均应同时启动或停运，但每个点火器组应独立地进行监视和切断。为减小点火油母管压力扰动的影响，并使正在运行中的点火器组在不停运的情况下重新启动已跳闸的点