来宾B电厂FSSS的锅炉硬保护逻辑分析

高 振

（广西来宾希诺基发电运营维护有限责任公司，广西 来宾546138）

0 引言

广西来宾B电厂2×360MW机组的锅炉由法国STEIN公司提供，由哈尔滨锅炉厂生产，为亚临界强制循环汽包炉。来宾B电厂锅炉炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System，简称FSSS）按功能可分为两部分，即燃烧器控制系统和锅炉安全系统。燃烧器控制系统负责对燃烧系统进行连续监测和程序控制，并提供远方操作，同时还提供状态信号到CCS。FSSS的功能主要通过以下5个方面来实现：炉膛吹扫，油枪组程控点火和停运，火焰检测，磨煤机组程序启停和给煤机、磨煤机的保护逻辑与主燃料跳闸（MFT）。

1 FSSS的控制设备

FSSS的核心是逻辑控制部分，来宾B电厂采用法国CEGELEC公司ALSPA P320DCS控制设备实现FSSS功能。

1.1 锅炉安全保护系统的组成

来宾B电厂FSSS的锅炉安全保护系统主要包括以下组成部分：（1）炉膛吹扫系统；（2）火焰检测系统；（3）主燃料跳闸（MTF）软逻辑保护；（4）主燃料跳闸（MFT）硬逻辑保护——锅炉硬保护柜。

1.2 锅炉安全保护系统的功能

（1）炉膛吹扫系统：用于实现在锅炉点火前对锅炉炉膛的自动吹扫，以防炉膛内由于可燃物的积累而在点火过程中产生爆燃。

（2）火焰检测系统：用于完成在锅炉启动及低负荷工况下，通过对油燃烧器运行工况的监视，由保护控制逻辑自动判断炉膛燃烧情况，以确保在低负荷工况时，炉膛灭火后MFT的可靠动作，从而实现保护锅炉主设备的安全。

（3）锅炉保护控制逻辑：当锅炉运行参数超过安全所允许的上限值时，锅炉保护控制逻辑完成自动停运制粉系统、燃油阀，迅速切断锅炉燃料的供给，停止锅炉运行，以保护锅炉设备的安全。

考虑到锅炉安全保护系统的重要性，来宾B电厂FSSS系统通过软、硬两套保护逻辑实现，软保护通过DCS逻辑编程，硬保护控制由多个继电器组成。软逻辑、硬逻辑保护两者互为冗余，只要其中之一生成主燃料跳闸（MFT）信号，锅炉保护就动作。由于篇幅有限，本章只介绍锅炉硬保护系统。

2 主燃料跳闸的硬逻辑（锅炉硬保护柜）

硬逻辑保护的跳闸条件与软逻辑保护的跳闸条件完全相同，不同之处只是实现逻辑控制所采用的设备不同，MFT的硬逻辑是由中间继电器等硬件组成的硬接线保护柜实现的，其设计思想为反逻辑控制。

2.1 锅炉硬接线保护的动作原理及硬件组成

锅炉硬接线保护的动作原理如图1所示，锅炉硬接线保护柜的设备主要有继电器卡件、主跳闸继电器和一些电气开关。

图1 锅炉硬接线安全保护动作原理图

2.2 硬接线保护柜的信号采样

每个保护的输入信号都是用硬接线被连接到保护机柜，在硬逻辑保护控制系统中，信号的采样是依靠保护柜中的中间继电器完成的。中间继电器工作电源为48VDC，正常工况下（保护未动作时），中间继电器为激励状态，保护动作工况下，该继电器为释放状态。

2.3 硬逻辑跳闸条件

锅炉保护跳闸条件如下：（1）紧急停炉按钮按下；（2）左、右空预器均未运行；（3）总风量低；（4）左、右引风机均未运行；（5）左、右送风机均未运行；（6）汽包水位太低；（7）蒸汽通道未建立；（8）3台炉水循环泵未运转；（9）蒸汽流量大于50%，且没有两台循环泵运行；（10）炉膛压力太高；（11）炉膛压力太低；（12）仪用气压力太低；（13）火焰检测器冷却空气压力太低；（14）锅炉蒸汽压力太高；（15）炉膛吹扫完毕，未点火，点火时间已到（即点火失败）；（16）当蒸汽流量大于50%，有50%或60%负荷返航（RUN BACK），而且给粉机A／H站处于手动，炉膛压力测量或风量测量有故障；（17）全炉膛灭火。

当以上条件之一满足时，均同时将硬逻辑输出继电器和编程逻辑输出继电器断电，使主跳闸继电器断电。

在硬保护跳闸逻辑中，正常工况下，所有跳闸条件的继电器接点均处于闭合状态，锅炉保护硬跳闸中间继电器FSE－US－509通电，当任一跳闸条件满足时，其相应的闭合接点打开（为常开接点），跳闸中间继电器FSE－US－509释放失电，锅炉硬保护动作，其控制逻辑如图2所示。

图2 锅炉硬保护跳闸回路逻辑图

2.4 主燃料跳闸硬逻辑分析

图3 为主燃料跳闸硬逻辑图。FSE－US－514为主跳闸中间继电器，FSE－JS－001 为 主 跳 闸 继 电 器，FSE－JS－002～FSE－JS－014为跳闸执行继电器。

图3 主燃料跳闸硬逻辑图

当按下备用盘或控制台的停炉按钮，或硬逻辑保护跳闸继电器 FSE－US－509失电，或软逻辑保护跳闸继器 FSE－US－510失电时，均会使主跳闸中间继电器FSE－US－514和主跳闸继电器FSE－JS－001失电，进而使跳闸执行继电器失电，使燃油阀、油枪、给粉机、点火变压器断开电源。

当保护复位恢复正常后，主跳闸中间继电器FSE－US－514先被激励带电，由于其常闭接点为延时断开接点，当FSE－US－514被激励时，其常开接点立即接通，其常闭接点仍然闭合，使主跳闸继电器 FSE－JS－001立即激励通电，由于 FSE－JS－001的激励又使得跳闸执行继电器 FSE－JS－002～FSE－JS－014（FSEJS－007除外）激励通电，使锅炉保护复位，同时跳闸执行继电器的常开接点闭合，使FSE－US－528继电器通电，其常开接点闭合，此常开接点与FSE－US－514的常开、常闭接点串接后并联，因此能保证当FSE－US－514的常闭接点在延时时间到而断开后，仍使主跳闸继电器FSE－JS－001自保持通电，从而实现了锅炉保护的复位。

3 结语

来宾B电厂锅炉保护采用软、硬逻辑双重设置，实现了保护控制装置相互备用，只要其中任一套保护正常工作，都能使保护系统正常工作，完成对锅炉主设备的保护，达到了保护控制设备冗余的目的，使锅炉安全保护控制系统能够安全、可靠、稳定地运行。

来宾B电厂锅炉硬保护采用反逻辑保护控制，在机组正常运行时继电器励磁带电，使锅炉运行时始终处于保护状态，与国内传统的正逻辑锅炉保护相比，具有保护更加可靠的优势。其反逻辑保护设计思路对国内保护设计和使用单位有较好的借鉴、参考意义。

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