最火FSSS系统在600MW火电机组仿真机的

FSSS系统在600MW火电机组仿真机的开发和应用

引言

      目前，火力发电在我国电力工业中占绝对主导地位，随着大容量、高参数机组的投入运行和新技术应用于火电机组中，电站系统日趋复杂。为确保机组运行的安全性及经济性，对运行人员的熟练操作和事故处理能力，以及管理人员的监控管理水平都有了更高的要求。因此，针对具体机组开发1：1全范围仿真培训系统，以培训新的运行人员和轮训在职人员显得越来越重要。电厂仿真系统原本是作为实验的辅助工具而应用的，而后又用于训练目的，现在仿真系统的应用包括：系统概念研究、系统的可行性研究、系统的分析与设计、系统开发、系统测试与评估、系统操作人员的培训、系统预测、系统的使用与维护等各个方面。它的应用领域已经发展到军用以及与国民经济相关的各个重要领域。

      电站控制仿真系统[1][2]是一个复杂的高新技术，它是在以建模理论[3]、计算方法、计算机技术、络技术、多媒体技术、信息处理、自动控制及系统工程等理论的基础上，建立操作站、操作系统、数据库系统、仿真系统软件开发支撑系统、模型软件等软硬件系统。

1．FSSS系统简介

      FSSS系统，即炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System），也可称作燃烧器管理系统(Burner Management System )，简称BMS。炉膛安全监控系统[4] [5]是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系统，它能在锅炉正常工作和起停等各种运行方式下，连续密切监视燃烧系统的大量参数与状态，不断的进行逻辑判断和运算，必要时发出动作指令，通过种种连锁装置，使燃烧设备中的有关部件严格按照既定的合理程序，完成必要的操作或处理未遂性事故，以保证锅炉燃烧系统的安全。实际上它是把燃烧系统的安全运行规程用一个逻辑控制系统来实现。采用BMS系统不仅能自动完成各种操作和保护动作，还能避免运行人员在手动操作时的误动作，并能及时执行手操来不及的快动作，如紧急切断和跳闸等。

      我们以国内某大型火电厂为例，对于该发电厂的600MW机组FSSS仿真系统来说，其操作显示是采用WONDER WAREINTOUCH VERSION 7.0建立的，控制对象是建立在APROS5.0平台上的，其中最重要的控制逻辑是以仿真支撑系统TCS为工具开发的。

2．FSSS系统功能

       FSSS系统一般分为两个部分，即燃烧器控制系统BCS（Burner ControlSystem）和燃料安全系统FSS(Fuel Safety System)。燃烧器控制系统的功能是对锅炉燃烧系统设备进行监视和控制，保证点火器，油枪和磨煤机组系统的安全启动、停止和运行。燃料安全系统的功能是在锅炉点火前和跳闸停炉后对炉膛进行吹扫，防止可燃物在炉膛堆积。在检测到危及设备、人身安全的运行工况时，启动主燃料跳闸（MFT），迅速切断燃料，紧急停炉。

      该发电厂600MW火电机组锅炉为美国B W公司的亚临界，一次再热，自然循环汽包炉，配有6台MPS-89G型磨煤机，每台磨煤机配一台给煤机；共36个煤粉燃烧器，前后墙对冲布置三层，每层六个；每个燃烧器配置一个CFS点火油枪；在底层与煤燃烧器同时布置12个油燃烧器，油燃烧器和点火油枪全部投入可带30％负荷；点火油枪采用高能点火器HEI引燃。火焰检测采用单燃烧器检测，每个燃烧器配有两个火焰监测器。针对机组实际情况，其安全监控仿真系通过采取新型工艺生产零件统的逻辑功能主要包括以下几个方面：炉膛吹扫，主燃料跳闸，燃烧器系统控制。其中逻辑程序是根据B W逻辑图为基础，同时参照实际运行中的现实情况，经过相应的修改，从而实现的。

2．1炉膛吹扫

      FSSS的逻辑控制中的一个核心问题是通过周密的安全连锁和许可条件，防止可燃性混和物在炉膛煤粉管道和燃烧器中积存，以防止炉膛爆炸产生。因此，炉膛吹扫是安全运行的必要措施。FSSS的吹扫控制功能主要是在吹扫前对锅炉的有关设备进行安全性检查，在满足全部吹扫许可条件后，开始进行吹扫。吹扫时，切断所有进入炉膛的燃料输入，吹扫空气流量大于30％且小于40安庆出台“真金白银”的引智政策％额定风量，吹扫时间不少于5分钟。

2．2主燃料跳闸

      主燃料跳闸（MFT）是FSSS系统中最重要的安全功能，当出现任何危及锅炉安全运行的危险工况时，MFT动作将快速切断所有进入炉膛的燃料，即切断所有煤和油的输入，实现紧急停炉，汽机跳闸，以保证设备安全，避免重大事故发生。同时，该逻辑中具有首次跳闸原因指示功能，它能对引起主燃料跳闸的最初原因记忆并在CRT上显示出来，为故障原因分析及解决提供了条件。

      当出现下列任一种情况时，会引发MFT：二台送风机全停；二台引风机全停；二次风母管压力高（大于2.8 kPa，三取二，延时2秒），RB延时5秒；二次风母管压力高高（大于3.5 kPa，三取二，延时5秒），且联跳送风机；锅炉总风量小于25%(547t/h)，延时2秒；汽包水位高高（大于＋203.2 mm，水位变送器三取二，延时20秒），RB延时60秒；汽包水位低低（小于－228.6 mm，水位变送器三取二，延时20秒) ，RB延时60秒；炉膛压力高（大于＋1.25 kPa ，三取二，延时2秒），RB延时5秒；炉膛压力低（小于－1.75 kPa，三取二，延时2秒），RB延时5秒；炉膛压力高高（大于＋2.5 kPa，三取二，延时5秒），且联跳送风机；燃料失去；再热器遮断(任一条件满足时)：1）主汽流量＞300t/h时汽机跳闸；2）主汽流量≤300t/h2.自动标定，发电机已并达60秒且旁路未投，汽机跳闸，延时60秒；3）发电机未并且旁路未投，投用油枪数超限（注：＃1机为油枪＞24）；汽机跳闸，延时90秒；手动MFT。MFT后，会引发一系“所以列的设备跳闸和关闭，从而实现保护功能。