火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定

/火力發(fā)電廠鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定DLGJ116-93主編部門：電力工業(yè)部西南電力設(shè)計(jì)院

批準(zhǔn)部門：電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院

施行日期：1994年電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)管理總院關(guān)于頒發(fā)DLGJ116-93《火力發(fā)電廠鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》的通知電規(guī)發(fā)(1993)255號(hào)各有關(guān)單位：

為適應(yīng)電力建設(shè)發(fā)展的須要，我院托付西南電力設(shè)計(jì)院編制了《火力發(fā)電廠鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，現(xiàn)批準(zhǔn)頒發(fā)DLGJ116—93《火力發(fā)電廠鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》。自發(fā)行之日起施行。

各單位在執(zhí)行過程中要留意積累資料，剛好總結(jié)閱歷，如發(fā)覺不妥和須要補(bǔ)充之處，請(qǐng)隨時(shí)函告我院。

1993年1

總則

本規(guī)定為實(shí)施《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》熱工自動(dòng)化部分的補(bǔ)充和具體化。

本規(guī)定適用于新建或擴(kuò)建火力發(fā)電廠220～2000t/h燃煤粉鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不適用于純?nèi)加汀夂土骰彩藉仩t，也不包括防止鍋爐內(nèi)爆、液態(tài)排渣爐的防氫氣爆炸等內(nèi)容。

制粉系統(tǒng)的防爆只涉及和燃燒干脆有關(guān)的部分，不完全包括制粉系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

火力發(fā)電廠鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，宜接受通過審定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、典型設(shè)計(jì)和通用設(shè)計(jì)。

火力發(fā)電廠鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)接受牢靠性高的設(shè)備和成熟的技術(shù)。新產(chǎn)品和新技術(shù)應(yīng)經(jīng)過試用和考驗(yàn)，鑒定合格后方可在設(shè)計(jì)中接受。2

應(yīng)用功能

完整的鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)包括下列功能：

(1)鍋爐爐膛吹掃及燃油泄漏試驗(yàn)；

(2)鍋爐點(diǎn)火；

(3)鍋爐火焰監(jiān)視；

(4)鍋爐爐膛壓力(正、負(fù)壓)和滅火愛惜，以及主燃料跳閘；

(5)燃燒器限制。

容量為220t/h及以上鍋爐的爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)必需具有爐膛吹掃功能；容量為1000t/h及以上鍋爐還宜具有燃油泄漏試驗(yàn)功能。

容量為220t/h及以上鍋爐的爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)必需具有鍋爐爐膛壓力(正、負(fù)壓)愛惜、鍋爐火焰監(jiān)視及滅火愛惜功能。

容量為670t/h及以下鍋爐，可接受全爐膛火焰監(jiān)視和滅火愛惜；容量為1000t/h及以上的鍋爐，宜接受基于單個(gè)燃燒器的火焰監(jiān)視和滅火愛惜。

鍋爐至少應(yīng)具有“就地點(diǎn)火”功能；容量為670t/h及以上鍋爐，還應(yīng)具有“遠(yuǎn)方點(diǎn)火”功能；對(duì)具有燃燒器限制功能的鍋爐，還應(yīng)設(shè)置“自動(dòng)點(diǎn)火”功能。

當(dāng)有兩種或兩種以上點(diǎn)火功能時(shí)，限制室內(nèi)應(yīng)具有選擇點(diǎn)火方式的手段。

容量為670t/h及以上鍋爐，宜設(shè)置單個(gè)油槍吹掃依次限制功能。

容量為1000t/h及以上鍋爐，當(dāng)接受中間貯倉式制粉系統(tǒng)時(shí)，可裝設(shè)依據(jù)負(fù)荷(在負(fù)荷大于最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷范圍內(nèi))自動(dòng)切投燃燒器的燃燒器限制系統(tǒng)。

容量為1000t/h的鍋爐，當(dāng)接受直吹式制粉系統(tǒng)時(shí)，可裝設(shè)單套制粉系統(tǒng)正常依次啟停及“快速減負(fù)荷”(RunBack)時(shí)自動(dòng)停止的燃燒器限制系統(tǒng)。

容量為2000t/h的鍋爐，當(dāng)接受直吹式制粉系統(tǒng)時(shí)，可裝設(shè)依據(jù)負(fù)荷(在負(fù)荷大于最小不投油穩(wěn)燃負(fù)荷范圍內(nèi))自動(dòng)啟停制粉系統(tǒng)的燃燒器限制系統(tǒng)。

容量為410t/h及以上鍋爐，宜裝設(shè)監(jiān)視爐膛火焰的工業(yè)電視。3

邏輯設(shè)計(jì)3.1

爐膛吹掃

鍋爐點(diǎn)火前必需對(duì)爐膛進(jìn)行吹掃，吹掃起先和吹掃過程中必需滿足確定的吹掃條件。吹掃條件應(yīng)依據(jù)鍋爐容量和制粉系統(tǒng)的類型按表所列確定。表鍋爐爐膛吹掃條件

鍋爐爐膛吹掃時(shí)間應(yīng)不少于5min或相當(dāng)于爐膛(包括煙道)換氣5次的時(shí)間，取其中較大值。

在吹掃計(jì)時(shí)時(shí)間內(nèi)，若吹掃條件中任一條件失去，則認(rèn)為吹掃失敗，再次吹掃時(shí)應(yīng)重新計(jì)時(shí)。3.2

主燃料跳閘

鍋爐主燃料跳閘條件應(yīng)依據(jù)火焰監(jiān)視和愛惜方法以及制粉系統(tǒng)類型確定，至少應(yīng)滿足表規(guī)定。

鍋爐爐膛壓力愛惜邏輯應(yīng)按“三取二”設(shè)計(jì)。汽包水位愛惜邏輯也宜按“三取二”設(shè)計(jì)。

鍋爐爐膛壓力，汽包水位和再熱氣溫高、低報(bào)警值，主燃料跳閘動(dòng)作值以及延遲時(shí)間，應(yīng)由鍋爐廠供應(yīng)設(shè)計(jì)依據(jù)，在運(yùn)行中再作修正。表主燃料跳閘條件

1)單元機(jī)組具有自動(dòng)“快速切負(fù)荷”(FCB)實(shí)力時(shí)汽輪機(jī)自動(dòng)主汽門關(guān)閉，可

不動(dòng)作主燃料跳閘；

2)角火焰丟失觸發(fā)主燃料跳閘這一項(xiàng)僅適用于非風(fēng)扇磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)

且鍋爐接受切向燃燒方式時(shí)。

注：進(jìn)行爐膛吹掃時(shí)，可以甚至應(yīng)當(dāng)存在的主燃料跳閘條件(如全爐膛火焰喪

失、單元機(jī)組汽輪機(jī)跳閘等)，應(yīng)是短時(shí)作用的信號(hào)，以便能正常進(jìn)行吹掃。

鍋爐主燃料跳閘的動(dòng)作對(duì)象應(yīng)按表確定。表主燃料跳閘動(dòng)作對(duì)象

不是由送風(fēng)機(jī)或引風(fēng)機(jī)解列造成的主燃料跳閘，不能解列送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。

送風(fēng)機(jī)或引風(fēng)機(jī)解列引起主燃料跳閘動(dòng)作后，應(yīng)延時(shí)確定時(shí)間再緩慢打開跳閘風(fēng)機(jī)的擋板，并保持打開狀態(tài)不少于15min。

當(dāng)鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)中具有“臨界火焰”監(jiān)視邏輯時(shí)，在沒有取得閱歷前，“臨界火焰”信號(hào)宜只作為報(bào)警信號(hào)。3.3

局部火焰丟失

對(duì)容量為1000t/h及以上的四角噴燃鍋爐，當(dāng)單個(gè)燃燒器火焰丟失時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，由運(yùn)行人員推斷是否停止相應(yīng)燃燒器對(duì)；當(dāng)一個(gè)燃燒器對(duì)的兩個(gè)火焰均丟失時(shí)，該燃燒器對(duì)應(yīng)自動(dòng)跳閘。若同層相鄰兩個(gè)燃燒器火焰均丟失時(shí)，該層全部燃燒器對(duì)應(yīng)的給粉機(jī)或磨煤機(jī)應(yīng)自動(dòng)跳閘。

對(duì)容量為1000t/h及以上的對(duì)沖式燃燒鍋爐或W型火焰燃燒鍋爐，當(dāng)單個(gè)燃燒器火焰丟失時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，相應(yīng)的燃燒器對(duì)自動(dòng)跳閘；當(dāng)同一個(gè)磨煤機(jī)供粉的燃燒器火焰丟失數(shù)量超過規(guī)定值時(shí)，相應(yīng)的磨煤機(jī)應(yīng)自動(dòng)停止。

對(duì)容量為1000t/h及以上的風(fēng)扇磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)鍋爐，當(dāng)單個(gè)燃燒器火焰丟失時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，由運(yùn)行人員推斷是否停止相應(yīng)磨煤機(jī)；當(dāng)一個(gè)角熄火的燃燒器數(shù)量大于規(guī)定值時(shí)，相應(yīng)磨煤機(jī)應(yīng)自動(dòng)停止。

3.4

點(diǎn)火、助燃

鍋爐點(diǎn)火油(氣)槍和助燃油槍的啟動(dòng)條件應(yīng)依據(jù)點(diǎn)火方式分別按表和表確定。表-1啟動(dòng)點(diǎn)火油(氣)槍條件

注：煤粉燃燒器投運(yùn)后，應(yīng)閉鎖表中的第6項(xiàng)。表-2啟動(dòng)助燃油槍條件

鍋爐點(diǎn)火依次限制應(yīng)遵循以下原則：

(1)點(diǎn)火、助燃油(氣)槍宜按成對(duì)原則投運(yùn)和停止。

(2)點(diǎn)火器打火10s鐘內(nèi)，如點(diǎn)火油(氣)火焰未建立，則應(yīng)退出該點(diǎn)火系統(tǒng)，并禁止在1min內(nèi)再次點(diǎn)火。

油槍運(yùn)行中出現(xiàn)下列任何一種狀況時(shí)，宜自動(dòng)切除油槍的運(yùn)行：

(1)霧化介質(zhì)壓力低，延時(shí)×s；

(2)油壓過低，延時(shí)×s。

氣槍運(yùn)行中出現(xiàn)下列任一種狀況時(shí)，宜自動(dòng)切除氣槍的運(yùn)行：

(1)氣壓過低，延時(shí)×s；

(2)氣壓過高，延時(shí)×s。

對(duì)不具備“快速甩負(fù)荷”(FCB)、“快速減負(fù)荷”(RB)或燃燒器限制功能的系統(tǒng)，嚴(yán)禁自動(dòng)啟動(dòng)投油。3.5

煤粉燃燒器限制

鍋爐煤粉燃燒器投入至少應(yīng)滿足表中的全部條件。表投入煤粉燃燒器的條件

3.6

其他要求

并列運(yùn)行的風(fēng)機(jī)(包括送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)等)未全部跳閘時(shí)，應(yīng)快速關(guān)閉跳閘風(fēng)機(jī)的擋板。

磨煤機(jī)跳閘時(shí)，應(yīng)立刻停止相應(yīng)的給煤機(jī)。

對(duì)直吹式制粉系統(tǒng)，負(fù)荷較低狀況下正常停運(yùn)給煤機(jī)時(shí)，應(yīng)在先投運(yùn)相應(yīng)油槍后再停運(yùn)給煤機(jī)，并經(jīng)確定延時(shí)停運(yùn)磨煤機(jī)。

直吹式制粉系統(tǒng)的給煤機(jī)和中貯式制粉系統(tǒng)的給粉機(jī)應(yīng)有最低轉(zhuǎn)速限制。

給煤機(jī)或給粉機(jī)限制電源中斷時(shí)，應(yīng)同時(shí)切斷相應(yīng)的動(dòng)力電源。

在限制盤(臺(tái))上嚴(yán)禁裝設(shè)解除任何主燃料跳閘條件的開關(guān)，以及機(jī)組電氣連鎖開關(guān)。

鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)必需有防止由于電源中斷或復(fù)原，以及瞬間切換時(shí)造成誤動(dòng)作的措施。4

操作、顯示和信號(hào)

在限制盤(臺(tái))上應(yīng)供應(yīng)下列操作：

(1)爐膛吹掃；

(2)點(diǎn)火方式選擇；

(3)點(diǎn)火油(氣)槍、助燃油(氣)槍、煤粉燃燒器(包括相應(yīng)直吹式制粉系統(tǒng))等的投入和切除；

(4)手動(dòng)主燃料跳閘。

限制盤(臺(tái))上不允許設(shè)置“主燃料跳閘復(fù)歸”操作手段。

對(duì)于容量為1000t/h及以上鍋爐，當(dāng)鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一納入單元機(jī)組分散限制系統(tǒng)中時(shí)，第條所列的(1)、(2)和(3)項(xiàng)可接受分散限制系統(tǒng)的CRT鍵盤操作，并依據(jù)單元機(jī)組熱工自動(dòng)化總體設(shè)計(jì)，配置必要的后備常規(guī)操作器。不宜接受無冗余措施的計(jì)算機(jī)CRT鍵盤操作。

用于緊急平安停機(jī)的“手動(dòng)主燃料跳閘”操作，應(yīng)獨(dú)立于分散限制系統(tǒng)，并由硬接線實(shí)現(xiàn)。

鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)中的燃料平安系統(tǒng)和機(jī)組的電氣連鎖系統(tǒng)應(yīng)相互獨(dú)立。平安系統(tǒng)的輸出應(yīng)干脆作用于表規(guī)定的最終執(zhí)行對(duì)象。

在限制盤(臺(tái))上應(yīng)設(shè)必要的報(bào)警信號(hào)，具體配置應(yīng)按表確定。當(dāng)鍋爐爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)具有CRT屏幕顯示功能時(shí)，可不再配置傳統(tǒng)信號(hào)燈板。表爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)配置

續(xù)表

續(xù)表

當(dāng)具有CRT屏幕顯示功能時(shí)，應(yīng)設(shè)置吹掃條件、點(diǎn)火條件、吹掃失敗、點(diǎn)火失敗、主燃料及主燃料跳閘緣由等專用顯示畫面。

系統(tǒng)至少應(yīng)設(shè)置主燃料跳閘和油燃料跳閘的首出緣由顯示。當(dāng)接受分散限制系統(tǒng)或裝設(shè)計(jì)算機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)時(shí)，表中擬送入光字牌報(bào)警的信號(hào)均應(yīng)送入這些系統(tǒng)作為事務(wù)依次記錄的信號(hào)。5

設(shè)備類型和技術(shù)條件

鍋爐爐膛平安監(jiān)控裝置宜接受可編程序限制器或微機(jī)限制器。對(duì)于接受分散限制系統(tǒng)的工程，如廠商有成功的運(yùn)行閱歷，也可把監(jiān)控裝置納入分散限制系統(tǒng)中，接受相同的限制設(shè)備。

當(dāng)單元機(jī)組接受分散限制系統(tǒng)，而鍋爐爐膛平安監(jiān)控裝置接受其他類型限制器時(shí)，宜配置牢靠的通信接口，以便在分散限制系統(tǒng)的操作員站上監(jiān)視鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的信息，而無需增加額外的輸入/輸出通道。

爐膛壓力測(cè)量用的正、負(fù)壓力開關(guān)應(yīng)接受過程壓力干脆驅(qū)動(dòng)的壓力開關(guān)。

總?cè)加涂礻P(guān)閥和各油槍快關(guān)閥(包括霧化、吹掃、關(guān)斷合一的三用閥)在滅火時(shí)應(yīng)快速切斷油路，以削減進(jìn)入爐膛的未燃油。工作壓力下的關(guān)閉時(shí)間宜小于或等于1s。

總?cè)加?或燃?xì)?快關(guān)閥和各油槍(或氣槍)快關(guān)閥宜接受不同種類的驅(qū)動(dòng)源。

點(diǎn)火油(或氣)槍應(yīng)供應(yīng)牢靠的防濺型行程開關(guān)。6

取樣系統(tǒng)

爐膛壓力愛惜應(yīng)分別設(shè)三個(gè)正壓或負(fù)壓取樣點(diǎn)，在爐墻上獨(dú)立開孔，并通過獨(dú)立的取樣管接至壓力開關(guān)。為避開取樣管內(nèi)積灰堵塞，還應(yīng)實(shí)行防堵措施。

爐膛壓力取樣孔應(yīng)和吹灰器和看火孔有足夠的距離，以免吹灰或開啟孔洞時(shí)影響壓力測(cè)量值。

到制粉系統(tǒng)的熱風(fēng)管、各一次風(fēng)管、二次風(fēng)管等應(yīng)有符合測(cè)量要求的風(fēng)壓、風(fēng)量的取樣孔，以及必要的測(cè)量管吹掃措施。

燃燒器上應(yīng)有火焰檢測(cè)器的安裝位置，保證各燃燒器火焰檢測(cè)器能正確地檢測(cè)火焰。火焰檢測(cè)器的具體安裝位置應(yīng)由鍋爐廠和裝置制造廠共同確定。

附錄A全爐膛火焰丟失、不穩(wěn)定臨界火焰及角火焰丟失的定義

原則上應(yīng)由鍋爐廠負(fù)責(zé)提出該鍋爐的引起主燃料跳閘的火焰丟失定義。下面提出的通常引起主燃料跳閘的各種火焰丟失的定義可供設(shè)計(jì)選用。

A1“全爐膛火焰丟失”的定義

(1)全爐膛火焰檢測(cè)時(shí)，當(dāng)有一半或一半以上的火焰丟失并延時(shí)了確定時(shí)間，且運(yùn)行的油或氣燃燒器層又少于規(guī)定的層數(shù)，可認(rèn)為全爐膛火焰丟失。

(2)單獨(dú)燃燒器火焰檢測(cè)時(shí)，每一燃燒器層未檢測(cè)到的火焰數(shù)都不少于該層燃燒器數(shù)的3/4時(shí)，可認(rèn)為全爐膛火焰丟失。

A2“不穩(wěn)定臨界火焰”(簡稱“臨界火焰”)的定義

無論哪種布置型式的燃燒器爐膛，在確定時(shí)間內(nèi)，爐膛內(nèi)熄火燃燒器的數(shù)量和總的運(yùn)行燃燒器數(shù)量之比達(dá)到某百分?jǐn)?shù)，爐膛燃燒不穩(wěn)，出現(xiàn)滅火前的“臨界火焰”。

這種工況的關(guān)鍵是上述的“在確定時(shí)間內(nèi)”和“某百分?jǐn)?shù)”，它們需通過實(shí)際試驗(yàn)確定。

A3“角火焰丟失”的定義

切向燃燒式鍋爐，當(dāng)投運(yùn)煤層不少于總煤層的半數(shù)時(shí)，若鍋爐任一角的火焰喪失，可認(rèn)為“角火焰丟失”。

附錄B燃燒器對(duì)、給粉機(jī)對(duì)的定義

B1“燃燒器對(duì)”的定義

四角噴燃爐膛同一層對(duì)角兩個(gè)燃燒器稱為“燃燒器對(duì)”；對(duì)沖式燃燒爐膛，同一層同一側(cè)壁上且以爐膛中心線為基準(zhǔn)相互對(duì)稱的兩個(gè)燃燒器為一“燃燒器對(duì)”；W型火焰燃燒式爐膛，位于爐膛前后墻上且以爐膛中心點(diǎn)為基準(zhǔn)相互對(duì)稱的兩個(gè)燃燒器為一“燃燒器對(duì)”。

B2“給粉機(jī)對(duì)”的定義

對(duì)中間貯倉式制粉系統(tǒng)，和“燃燒器對(duì)”相對(duì)應(yīng)的給粉機(jī)稱為“給粉機(jī)對(duì)”。

附錄C本規(guī)定用詞及表格中符號(hào)的說明

在執(zhí)行本規(guī)定時(shí)，對(duì)一些表示要求嚴(yán)格程度的用詞及表格中的符號(hào)說明如下，以便執(zhí)行中區(qū)分對(duì)待。

C1

表示很嚴(yán)格，非這樣做不行的用詞：

正面詞接受“必需”；反面詞接受“嚴(yán)禁”。

C2