1、FSSS概述：

　　锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）是一个燃烧器管理和燃料安全联锁系统，它能在锅炉正常工作和启动、停止等运行方式下，连续监视燃烧系统的参数与状态，并进行逻辑运算判断，通过联锁使燃烧设备中的有关部件按照既定的合理程序完成必要的操作或处理未遂性事故，以保证锅炉炉膛及燃烧系统的安全，它将在防止由于运行人员误操作及设备故障时引起锅炉喷烟、爆炸而产生的人身伤害、设备损坏方面起重要的保障作用。

　　FSSS包括燃烧器控制系统（BCS）和燃料安全系统（FSS），可对锅炉运行的主要参数和锅炉辅机运行状态进行连续监测并对锅炉燃烧器进行管理，在操作人员来不及处理的危机情况下将燃料系统置安全状态，从而保证锅炉及所附设备的安全。

　　主要功能

　　锅炉炉膛安全监控系统的作用：

　　·自动完成各种保护与操作动作

　　·避免运行人员的误操作

　　·执行人工操作来不及的快动作

　　主要体现在下列方面：

　　·在吹扫完成及有关条件满足之前，阻止任何燃料进入炉膛

　　·连续监测锅炉的运行工况，在检测到危害人员和设备安全的工况时，发出MFT（主燃料跳闸）信号

　　·当发生危害工况时，停运全部或部分已投运的锅炉燃烧设备和有关辅机，快速切除进入炉膛的燃料

　　·MFT发生后，维持锅炉进风量，以清除炉膛和烟道中可能积聚的可燃混合物。

2、设计依据

　　中国国家标准及电力行业标准：GB3047.1

　　面板、架和柜的基本尺寸系列：NFPA85C

　　多燃烧器锅炉炉膛防外爆／内爆标准：GB2681

　　电工成套装置中的导线颜色：GB2682

　　电工成套装置中指示灯和按钮的颜色：JB/T1402-91

　　盘装工业过程和控制仪表尺寸及开孔尺寸：DLGJ116-93

　　火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定：DL435-91

　　火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程：NDGJ16-89

　　火力发电厂热工自动化设计技术规定：SDJ1

　　火力发电厂设计技术规程

　　美国防火协会（NFPA）：

　　ANSI/NFPA 70

　　国家电气规范

　　ANSI/NFPA 8502

　　多燃烧器锅炉炉膛防外爆/内爆标准

　　ANSI/NFPA 8503

　　制粉系统的安装及运行

　　美国电气和电子工程师协会（IEEE）

　　ANSI/IEEE 472

　　冲击电压承受能力导则（SWC）

　　ANSI/IEEE 488

　　可编程仪表的数字接口

　　美国电子工业协会（EIA）：

　　EIA RS232-C　DTE与使用串行二进制数据通讯的通讯设备之间的接口

　　美国仪器协会（ISA）：ISA IPT 60

　　热电偶换算表：ISA RP55.1

　　数字处理计算机硬件测试

　　美国科学仪器制造商协会（SAMA）：SAMA PMS 22.1

　　仪表和控制系统功能图表示法

　　英国电气制造商协会（NEMA）：ANSI/NEMA ICS4

　　工业控制设备和系统的端子排：ANSI/NEMA ICS6

　　工业控制设备和系统外壳

　　美国保险商实验室（UL）：UL 1413

　　电视用阴极射线管的防内爆：UL 44

　　橡胶导线、电缆的安全标准

3、系统的主要功能为：

　　3.1 BCS

　　·锅炉点火准备

　　·气燃烧器管理（包括点进退控制，气角阀开关控制等）

　　·主燃气阀及角阀控制

　　·炉膛设备控制

　　3.2 FSS

　　·炉膛吹扫

　　·主燃料跳闸

　　·首跳原因显示

　　·火焰检测

　　·联锁和报警

4 主要技术原则

　　4.1 炉膛吹扫：

　　在燃料进入炉膛燃烧之前（初次点火或在锅炉跳闸之后）必须对炉膛完成一次成功的吹扫，以有效地清除在炉膛、烟井及其相连的烟道中可能积聚的任何可燃物体，否则保护系统阻止任何燃料燃烧设备启动。

　　吹扫燃气锅炉用空气流量应不小于30%满负荷时的空气流量，并应恒定。

　　另一方面，吹扫程序也是锅炉启动之前各设备相关功能的一次全面检查，吹扫完成后即可进入点火逻辑。

　　炉膛吹扫是在下列条件均满足并保持的情况下进行5分钟计时的。

　　·送风机运行

　　·引风机运行

　　·送引风机挡板开

　　·气角阀全关

　　·气速断阀关

　　·无锅炉跳闸指令

　　·所有火检显示“无火焰"

　　·系统电源正常

　　·汽包水位正常

　　整个吹扫计时过程（吹扫时间为5分钟，时间可调）均应满足上述条件，在此期间任一条件更新丧失，则吹扫累计时为零，待所有许可条件重新建立，运行人员才可重新启动吹扫程序。

　　4.2 主燃料跳闸及首跳显示

　　当出现下述任何危及锅炉安全运行的情况下将发出MFT动作指令

　　·手动紧急跳闸

　　·全炉膛灭火

　　·所有送风机跳闸

　　·所有引风机跳闸

　　·炉膛压力高（三取二）

　　·炉膛压力低（三取二）

　　·汽包水位高（三取二）

　　·汽包水位低（三取二）

　　·燃料丧失

　　·总风量<30%持续5分钟

　　·汽包蒸汽压力高保护值

　　·燃气压力低

　　·FSSS电源丧失

　　当发生MFT时，系统立即切断锅炉的一切燃料，并与机组其它系统自动完成下列操作。

　　·报警光字牌发出声光报警

　　·主管路快速气阀门及角阀迅速关断

　　·启动炉膛吹扫程序

　　·首出故障显示及记忆

　　·其它

　　发生MFT时，系统发出MFT及首跳原因显示，并用该跳闸原因（即MFT首出条件）闭锁随后而来的其它MFT条件的显示，直到该首跳条件清除且启动吹扫计时开始时，解除首跳显示及首跳闭锁。

　　4.3 紧急跳闸

　　当运行人员发现危及机组安全或其他需要紧急停炉的情况时，操作人员可在集控室操作盘上同时按下“MFT动作"和“MFT确定"按钮（硬接线），则启动手动紧急跳闸，只要FSSS系统上电，即使PLC故障退出运行的情况下，操作人员仍可启动紧急跳闸功能发出MFT跳闸指令。

　　4.4 锅炉点火准备

　　在锅炉炉膛吹扫成功后，由运行人员启动锅炉点火准备功能。

　　将锅炉置于点火准备方式，作为启动点火的先决条件，此时复置MFT开启一个建立火焰的时间限值的计时器，当在时间限值内不能建立火焰信号，系统跳闸，并返回到吹扫所需状态。

　　4.5 燃烧器点火

　　在燃烧器可投入运行之前BCS至少应检查以下许可条件：

　　·火焰检测器系统正常（电源、冷却风）

　　·所有燃烧器阀门关闭

　　·无MFT跳闸信号存在

　　·燃气压力满足点火要求

　　·火焰检测器无火

　　当以上这些最少的许可条件满足时，在操作面板上显示“允许点火"，由运行人员通过按钮启动燃烧器组织点火，系统根据时间顺序部分打开燃烧器阀门，如在5秒内未着火，迅速关闭速断阀，发出“点火失败"报警，在持续风量吹扫的前提下，允许在下一次点火，至少间隔五分钟以上，禁止没有查明点火失败原因之前重复操作。

　　4.6 联锁和报警

　　下列条件送至光字牌

　　·炉膛压力高

　　·炉膛压力低

　　·火检冷却风压力低

　　·汽包水位低

　　·FSSS电源丧失

　　·燃气压力低

　　·MFT

　　·其他

　　4.7 主气阀切除条件

　　当焦炉煤气压力低于定值时系统关闭主气阀。

　　4.8 火焰检测

　　火焰检测系统由8套紫外火焰检测器组成，分别用来检测对应的的高炉煤气角火焰，并被送入FSSS系统，任一紫外火焰检测器无火时关闭相应的支管阀，FSSS系统采取“四取三"方式取信号，控制主管燃气阀。

　　4.9 炉膛压力检测

　　炉膛压力开关每台炉设置8只，作为炉膛重要保护装置，炉膛压力高低跳闸开关采取“三取二"方式选取信号，2只用于报警，当炉压大于报警值时严禁送、引风机挡板向扩大事故的方向动作。

　　炉压的取样点设置在燃烧室中心上部的两侧炉墙或前墙上，插入的取样管口与内炉墙面平齐下斜约450，取样管与墙体接触处严密不漏气，取样管引出炉墙后，设缓冲器并分叉成两路，一路接至压力开关，另一路接一直管，上端装可拆卸的密盖，以便定期吹扫，防止取样管积灰堵塞。

　　4.10 焦炉煤气压力开关

　　每侧管路配置2只用于检测压力低值

　　4.11 冷却风系统

　　火检冷却风系统是保证火焰检测器探头长期安全工作的重要组成部分， 火检冷却风要求风压≥1500Pa，冷却风量≥1.55m3/min,配置一只压力开关，用于当火检冷却风压力低报警。

　　4.12 炉前就地控制

　　FSSS系统除集控室中的控制主机外，在炉前还设有现场设备的就地控制柜，操作人员可通过就地控制柜操作，试验炉前设备（如执行机构，阀门等），就地控制柜还接受主机柜操作指令，并向主机柜反馈炉前设备状态及向现场设备提供动力。FSSS除能通过集控室程控点火外，还可通过就地点火柜上的“程控/就地"切换在就地单步操作点火。

　　4.13 点火方式

　　采用人工火把直接点燃高炉炉煤气。

　　4.14 与DCS系统连接

　　DCS送FSSS信号（常开无源接点）

　　·紧急跳闸（1对）

　　·送风机运行（1对）

　　·引风机运行（1对）

　　·汽包水位高（2/2）（2对）

　　·汽包水位低（2/2）（2对）

　　·风量<30%（1对）

　　·水位正常（2对）

　　·汽包蒸汽压力高保护信号（1对）

　　·其他