一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置和方法_2

文档序号:9323802阅读:来源:国知局
有油枪三位阀;关闭主蒸汽、再热汽减温水电动隔离阀;关闭主蒸汽、再热汽减温水调节阀;锅炉吹灰器跳闸;制粉系统全停;前后平衡风挡板回到设定值;汽机跳闸、发电机解列;高低旁自动开启(两级旁路);所有配风器、二次风隔离门自动全开,进行炉膛吹扫;维持送、引风烟气循环,等等。
[0020]可见,在控制模块22发出锅炉主燃料跳闸信号之后,锅炉炉膛的燃料供应、高浓度氧气或纯氧的供应都会被切断,而且还会发生如上所示例列举的相关设备连锁动作,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。
[0021]上述的重要辅机设备的运行状态异常可以包括:重要辅机设备之一发生异常跳闸;重要辅机设备发生同时停运,例如空预器全停、送风机全停、引风机全停、炉水栗全停、并网后汽机跳闸等全停中的任意一个或多个全停;等等。
[0022]优选地,所述监测模块21还用于在所述富氧燃烧系统的锅炉燃烧之前监测点火条件,所述控制模块22还用于判断所述点火条件是否满足,并在点火条件不满足的情况下发出锅炉主燃料跳闸信号。这样,就能够切断向富氧燃烧系统的锅炉内继续供给氧气及燃料,防止锅炉炉膛内产生过量的燃料及氧气来危及点火安全。点火条件可以包括富氧燃烧系统的锅炉的重要辅机设备(例如空分装置、送风机、引风机、一次风机、磨煤机、给煤机、火检冷却风机等)均已准备就绪。
[0023]优选地,所述监测模块21还可以用于在所述富氧燃烧系统的锅炉燃烧之前监测点火子系统的运行状态,所述控制模块22还可以用于判断所述点火子系统是否点火失败,并在所述点火子系统多次点火失败时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。其中,点火子系统可以包括点火油枪,控制模块22例如可以在点火油枪多次点火失败时发出锅炉主燃料跳闸信号。
[0024]优选地,监测模块21还可以用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉的燃油供应状况,所述控制模块22还可以用于判断所述燃油供应状况是否满足点火子系统的点火要求并在所述燃油供应状况不满足所述点火子系统的点火要求时发出锅炉主燃料跳闸信号。这样,在点火子系统(例如,点火油枪)发生点火失败的次数过多时,能够防止大量的燃油喷入锅炉炉膛内而造成燃油堆积,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。燃油供应状况包括油燃料跳闸回路的运行状态。另外,对油枪的投、切顺序控制可纳入根据本发明的控制装置内,也可置于分散式控制系统(DCS)中。
[0025]优选地,所述监测模块21还可以用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛的压力;所述控制模块22还可以用于将所监测的锅炉炉膛的压力与锅炉炉膛压力上限保护报警值、锅炉炉膛压力上限保护跳闸值、锅炉炉膛压力下限保护报警值和锅炉炉膛压力下限保护跳闸值进行比较,并在所监测的锅炉炉膛的压力高于所述锅炉炉膛压力上限保护报警值但低于所述锅炉炉膛压力上限保护跳闸值或低于所述锅炉炉膛压力下限保护报警值但大于所述锅炉炉膛压力下限保护跳闸值时促使该控制装置的报警模块25报警,以及在所监测的锅炉炉膛的压力高于所述锅炉炉膛压力上限保护跳闸值或低于所述锅炉炉膛压力下限保护跳闸值时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。这样,就能够避免锅炉炉膛内的压力过高或过低,从而确保了富氧燃烧系统的安全运行。
[0026]优选地,所述监测模块21还可以用于监测所述富氧燃烧系统锅炉的燃料供应状况,所述控制模块22还可以用于判断所述燃料供应状况是否异常并在所述燃料供应状况异常时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。这样,就能够确保富氧燃烧系统的安全运行。其中,燃料供应状况异常可以包括给煤机、磨煤机的停连锁(制粉系统的设备程控可纳入根据本发明的控制装置内,也可置于DCS系统)控制异常、发生全燃料丧失等。
[0027]优选地,所述监测模块21还可以用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉汽包水位;所述控制模块22还可以用于将所述锅炉汽包水位与锅炉汽包水位上限保护报警值、锅炉汽包水位上限保护跳闸值、锅炉汽包水位下限保护报警值和锅炉汽包水位下限保护跳闸值进行比较,并在所述锅炉汽包水位低于所述锅炉汽包水位下限保护报警值但高于所述锅炉汽包水位下限保护跳闸值或高于所述锅炉汽包水位上限保护报警值但低于所述锅炉汽包水位上限保护跳闸值时促使该控制装置的报警模块25报警,以及在所监测的锅炉汽包水位高于所述锅炉汽包水位上限保护跳闸值或低于所述锅炉汽包水位下限保护跳闸值时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。这样就能够避免锅炉汽包水位过高或过低,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。
[0028]优选地,所述监测模块21还可以用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉火焰监测子系统的运行状态,所述控制模块22还可以用于判断所述锅炉火焰监测子系统的运行状态是否异常,并在所述锅炉火焰监测子系统的运行状态异常时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。锅炉火焰监测子系统用于对锅炉内的火焰进行监测,以在锅炉灭火时及时获知这一情况。根据本发明的控制装置通过对锅炉火焰监测子系统的运行状态进行监测,能够及时获知锅炉火焰监测子系统是否失效,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。
[0029]优选地,所述控制装置还可以包括用于存储富氧燃烧锅炉首次发生的跳闸动作的存储模块24,用于记录当富氧燃烧锅炉发生主燃料跳闸安全保护动作时的第一个发生跳闸的信号,以便于对首次跳闸事故进行分析。
[0030]优选地,根据本发明的控制装置还可以包括吹扫模块23,用于在所述控制模块22发出所述锅炉主燃料跳闸信号之后,在相关重要辅机设备已经连锁跳闸、所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛压力已经稳定且所述富氧燃烧系统已经从富氧燃烧工况自动切换到空气燃烧工况的情况下,吹扫所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛和烟气再循环烟道内的残留可燃物质,用以防止在锅炉再次点火时发生爆燃。
[0031]优选地,控制模块22还可以包括与DCS系统(未示出)通信的通信接口,用于将所述锅炉主燃料跳闸信号发送给DCS系统。从而,DCS系统能够利用接收到的锅炉主燃料跳闸信号来强制关闭或闭锁减温水阀门、制粉系统挡板等辅助设备(含执行器)。
[0032]如图3所示,本发明还提供一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制方法,该控制方法包括:
[0033]S1、监测富氧燃烧系统锅炉的重要辅机设备的运行状态,监测空分装置中、氧气输送管道中以及燃烧和烟风子系统的注氧位置处的氧气浓度、压力和温度;以及
[0034]S2、判断所述重要辅机设备的运行状态是否异常,将监测到的氧气浓度、压力和温度与各自的设定值进行比较,并在以下任一情况下发出锅炉主燃料跳闸信号:所述重要辅机设备的运行状态异常,监测到的氧气浓度、压力和温度中的任意一者大于其各自的设定值;其中,所述锅炉主燃料跳闸信号促使所述富氧燃烧系统的锅炉燃料的供给、氧气的输送被切断并促使相关重要辅机设备联动跳闸。
[0035]其中,重要辅机设备的运行状态异常可以包括:重要辅机设备之一发生异常跳闸;重要辅机设备发生同时停运,例如空预
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