來賓B電廠FSSS的鍋爐硬保護邏輯分析

高 振

（廣西來賓希諾基發電運營維護有限責任公司，廣西 來賓546138）

0 引言

廣西來賓B電廠2×360MW機組的鍋爐由法國STEIN公司提供，由哈爾濱鍋爐廠生產，為亞臨界強制循環汽包爐。來賓B電廠鍋爐爐膛安全監控系統（Furnace Safeguard Supervisory System，簡稱FSSS）按功能可分為兩部分，即燃燒器控制系統和鍋爐安全系統。燃燒器控制系統負責對燃燒系統進行連續監測和程序控制，并提供遠方操作，同時還提供狀態信號到CCS。FSSS的功能主要通過以下5個方面來實現：爐膛吹掃，油槍組程控點火和停運，火焰檢測，磨煤機組程序啟停和給煤機、磨煤機的保護邏輯與主燃料跳閘（MFT）。

1 FSSS的控制設備

FSSS的核心是邏輯控制部分，來賓B電廠采用法國CEGELEC公司ALSPA P320DCS控制設備實現FSSS功能。

1.1 鍋爐安全保護系統的組成

來賓B電廠FSSS的鍋爐安全保護系統主要包括以下組成部分：（1）爐膛吹掃系統；（2）火焰檢測系統；（3）主燃料跳閘（MTF）軟邏輯保護；（4）主燃料跳閘（MFT）硬邏輯保護——鍋爐硬保護柜。

1.2 鍋爐安全保護系統的功能

（1）爐膛吹掃系統：用于實現在鍋爐點火前對鍋爐爐膛的自動吹掃，以防爐膛內由于可燃物的積累而在點火過程中產生爆燃。

（2）火焰檢測系統：用于完成在鍋爐啟動及低負荷工況下，通過對油燃燒器運行工況的監視，由保護控制邏輯自動判斷爐膛燃燒情況，以確保在低負荷工況時，爐膛滅火后MFT的可靠動作，從而實現保護鍋爐主設備的安全。

（3）鍋爐保護控制邏輯：當鍋爐運行參數超過安全所允許的上限值時，鍋爐保護控制邏輯完成自動停運制粉系統、燃油閥，迅速切斷鍋爐燃料的供給，停止鍋爐運行，以保護鍋爐設備的安全。

考慮到鍋爐安全保護系統的重要性，來賓B電廠FSSS系統通過軟、硬兩套保護邏輯實現，軟保護通過DCS邏輯編程，硬保護控制由多個繼電器組成。軟邏輯、硬邏輯保護兩者互為冗余，只要其中之一生成主燃料跳閘（MFT）信號，鍋爐保護就動作。由于篇幅有限，本章只介紹鍋爐硬保護系統。

2 主燃料跳閘的硬邏輯（鍋爐硬保護柜）

硬邏輯保護的跳閘條件與軟邏輯保護的跳閘條件完全相同，不同之處只是實現邏輯控制所采用的設備不同，MFT的硬邏輯是由中間繼電器等硬件組成的硬接線保護柜實現的，其設計思想為反邏輯控制。

2.1 鍋爐硬接線保護的動作原理及硬件組成

鍋爐硬接線保護的動作原理如圖1所示，鍋爐硬接線保護柜的設備主要有繼電器卡件、主跳閘繼電器和一些電氣開關。

圖1 鍋爐硬接線安全保護動作原理圖

2.2 硬接線保護柜的信號采樣

每個保護的輸入信號都是用硬接線被連接到保護機柜，在硬邏輯保護控制系統中，信號的采樣是依靠保護柜中的中間繼電器完成的。中間繼電器工作電源為48VDC，正常工況下（保護未動作時），中間繼電器為激勵狀態，保護動作工況下，該繼電器為釋放狀態。

2.3 硬邏輯跳閘條件

鍋爐保護跳閘條件如下：（1）緊急停爐按鈕按下；（2）左、右空預器均未運行；（3）總風量低；（4）左、右引風機均未運行；（5）左、右送風機均未運行；（6）汽包水位太低；（7）蒸汽通道未建立；（8）3臺爐水循環泵未運轉；（9）蒸汽流量大于50%，且沒有兩臺循環泵運行；（10）爐膛壓力太高；（11）爐膛壓力太低；（12）儀用氣壓力太低；（13）火焰檢測器冷卻空氣壓力太低；（14）鍋爐蒸汽壓力太高；（15）爐膛吹掃完畢，未點火，點火時間已到（即點火失?。唬?6）當蒸汽流量大于50%，有50%或60%負荷返航（RUN BACK），而且給粉機A／H站處于手動，爐膛壓力測量或風量測量有故障；（17）全爐膛滅火。

當以上條件之一滿足時，均同時將硬邏輯輸出繼電器和編程邏輯輸出繼電器斷電，使主跳閘繼電器斷電。

在硬保護跳閘邏輯中，正常工況下，所有跳閘條件的繼電器接點均處于閉合狀態，鍋爐保護硬跳閘中間繼電器FSE－US－509通電，當任一跳閘條件滿足時，其相應的閉合接點打開（為常開接點），跳閘中間繼電器FSE－US－509釋放失電，鍋爐硬保護動作，其控制邏輯如圖2所示。

圖2 鍋爐硬保護跳閘回路邏輯圖

2.4 主燃料跳閘硬邏輯分析

圖3 為主燃料跳閘硬邏輯圖。FSE－US－514為主跳閘中間繼電器，FSE－JS－001 為 主 跳 閘 繼 電 器，FSE－JS－002～FSE－JS－014為跳閘執行繼電器。

圖3 主燃料跳閘硬邏輯圖

當按下備用盤或控制臺的停爐按鈕，或硬邏輯保護跳閘繼電器 FSE－US－509失電，或軟邏輯保護跳閘繼器 FSE－US－510失電時，均會使主跳閘中間繼電器FSE－US－514和主跳閘繼電器FSE－JS－001失電，進而使跳閘執行繼電器失電，使燃油閥、油槍、給粉機、點火變壓器斷開電源。

當保護復位恢復正常后，主跳閘中間繼電器FSE－US－514先被激勵帶電，由于其常閉接點為延時斷開接點，當FSE－US－514被激勵時，其常開接點立即接通，其常閉接點仍然閉合，使主跳閘繼電器 FSE－JS－001立即激勵通電，由于 FSE－JS－001的激勵又使得跳閘執行繼電器 FSE－JS－002～FSE－JS－014（FSEJS－007除外）激勵通電，使鍋爐保護復位，同時跳閘執行繼電器的常開接點閉合，使FSE－US－528繼電器通電，其常開接點閉合，此常開接點與FSE－US－514的常開、常閉接點串接后并聯，因此能保證當FSE－US－514的常閉接點在延時時間到而斷開后，仍使主跳閘繼電器FSE－JS－001自保持通電，從而實現了鍋爐保護的復位。

3 結語

來賓B電廠鍋爐保護采用軟、硬邏輯雙重設置，實現了保護控制裝置相互備用，只要其中任一套保護正常工作，都能使保護系統正常工作，完成對鍋爐主設備的保護，達到了保護控制設備冗余的目的，使鍋爐安全保護控制系統能夠安全、可靠、穩定地運行。

來賓B電廠鍋爐硬保護采用反邏輯保護控制，在機組正常運行時繼電器勵磁帶電，使鍋爐運行時始終處于保護狀態，與國內傳統的正邏輯鍋爐保護相比，具有保護更加可靠的優勢。其反邏輯保護設計思路對國內保護設計和使用單位有較好的借鑒、參考意義。

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