锅炉点火延时逻辑的讨论分析

党龙1瞿丽莉2赵广勋1张小锋1

2西安热工研究院有限公司陕西西安710043）

摘要：某电厂点火延时误发导致机组非计划停机，经分析原因为组态中“锅炉吹扫完成信号”复位信号“炉膛有火”信号脉冲设置太短，功能块扫描顺序不合理，在程序扫描时复位信号丢失，未能正确复位“锅炉吹扫完成信号”，在撤出最后一只油枪时，满足“点火失败”MFT条件，锅炉MFT。

关键词：锅炉；点火延时；误发；原因分析；建议

0前言

《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统技术规程》（DL/T1091-2008）对于煤粉锅炉MFT动作条件中有两条是关于点火方面的，第一条：多次点火失败（MFT复位后，3-5次点火都不成功），第二条：延时点火（MFT复位后，5min-10min内炉膛仍未有任一油枪投运）[1]，锅炉点火前，点火失败和MFT动作后，都必须进行炉膛吹扫，以清除炉膛内积聚的燃料与空气混合物，是防止炉膛爆燃的最有效方法，多次点火失败逻辑就是防止多次点火中未点燃的燃料在炉内积聚，当遇到明火就会导致锅炉的爆燃，积聚燃料较多时产生的冲击会损坏锅炉炉墙[2]。延时点火保护主要是防止有燃油泄漏和燃料泄漏进入锅炉[3]，时间较长积聚较多，一旦点火容易爆燃，这两项保护在各电厂的设计中也不尽相同[4，5]，但是应遵循主保护设计的主要[6]。两项保护如果设置不妥就有可能引起锅炉主保护误动，导致机组非停事故发生。

1系统及事件简介

某电厂机组容量为150MW，锅炉为微负压平衡通风、四角切圆燃烧、煤粉炉，制粉系统为中间仓储式。

事件发生前，负荷88MW，炉膛负压-58Pa，汽包水位8.13mm，主汽压力8.45MPa，主汽温503.84℃，炉膛负压、送风、汽包水位、主汽压力等主要参数正常。在运行人员撤出最后一只油枪时，锅炉延时点火MFT信号发出，MFT动作。

2操作情况检查

检查操作记录，MFT前后2分钟操作员行为记录，当时因机组负荷已超过不投油稳燃负荷，11：44：56运行人员操作程控停止油枪按钮开始逐步撤出油枪。11：44：59最后一只#1角小油枪油阀开信号消失，11：45：00“延时点火”MFT发出。（因SOE记录时钟和历史数据站时钟不一致，相差43秒，报告中的时间有差异）。检查机组操作员站监视模拟图，“锅炉吹扫完成”状态信号仅在“锅炉MFT首出”和“锅炉吹扫”两幅画面中显示，当锅炉MFT未出现以及锅炉点火吹扫完成之后运行人员便不再监视该画面，造成“锅炉吹扫完成”信号未复位情况不能及时被发现。

3保护逻辑检查情况

点火延时触发条件为：锅炉吹扫完成后10分钟后未检测到有油枪投运，且锅炉吹扫完成信号持续存在，触发MFT。查阅组态内部延时点火逻辑，延时点火构成条件为“任一油枪已投运取非”且无“锅炉吹扫完成信号”。调阅历史趋势，锅炉MFT前“锅炉吹扫完成信号”一直发出，当撤出最后一只油枪时，“任一油已投运取非”条件也满足，“延时点火”MFT触发。

由此上溯检查“锅炉吹扫完成信号”保持原因，检查“锅炉吹扫完成信号”RS触发器复位条件为：“炉膛有火”信号发0.2s脉冲或者MFT信号发2s脉冲信号复位。“锅炉吹扫完成信号”保持原因为“吹扫完成信号”RS触发器复位端未接受到复位信号，查阅本页逻辑扫描周期和DPU运算周期均为0.2s，与“炉膛有火”脉冲信号宽度相同，并且RS触发器页内功能块扫描顺序号为15-54，“炉膛有火”脉冲功能块顺序号为15-56，经DCS厂家研发部确认，当脉冲宽度等于或小于逻辑页面运算周期，并且RS触发器块扫描顺序先于RS触发器复位端功能块扫描时，存在触发器复位信号丢失的可能，在本次事件过程，发生了“炉膛有火”脉冲信号丢失现象，未能复位“吹扫完成信号”。

检查已改同类型机组DCS组态，相同的“炉膛有火”脉冲功能块时间参数设置为2s。

检查本次事件机组DCS改造后“炉膛有火”脉冲功能块时间参数设置为0.2s。

4原因分析

1）本次锅炉MFT原因为“延时点火”信号误发。

2）“延时点火”信号误发原因为：最后一只油枪撤出时，“锅炉吹扫完成信号”保持存在。

3）“锅炉吹扫完成信号”保持原因：组态中“锅炉吹扫完成信号”复位信号“炉膛有火”信号脉冲设置太短，功能块扫描顺序不合理，在程序扫描时复位信号丢失，未能正确复位“锅炉吹扫完成信号”，在撤出最后一只油枪时，满足“延时点火”MFT条件，锅炉MFT。

4）脉冲参数太短与功能块扫描顺序不合理的原因：机组DCS改造时未能与已改造完成的同型号机组组态完全核对比较，没有发现参数不一致，留下隐患。

5建议

1）“炉膛有火”脉冲信号设置由0.2s时间改为5s，并在“延时点火”保护出口增加“煤层已投运闭锁延时点火保护”限制条件，消除逻辑误动隐患。

2）将“吹扫完成”信号加入DCS明显位置画面报警，引起运行人员注意。

3）对另外一台机组DCS系统逻辑及功能块参数设置进行排查。

4）加强DCS系统时钟管理，保证系统时钟一致。

参考文献：

[1]DL/T1091-2008.火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统技术规程[S].

[2]崔振兴．首次点火连续三次点火失败MFT逻辑优化[J].电力行业信息化优秀论文集，2013，360-362．

[3]朱江涛，朱介南，高瑾尧等．1000MW机组塔式锅炉炉膛防爆控制逻辑的优化[J].神华科技，2010，8（1），34-36．

[4]杜强．田集电厂600MW超临界机组MFT系统相关逻辑分析[J].华东电力，2008，36（6），104-107．

[5]朱晓星，王伯春，申爱军．国产600MW超临界锅炉FSSS系统分析[J].湖南电力，2005，25（增刊），37-41．

[6]李培松、姜义到，李文健．大容量火电机组锅炉FSSS逻辑设计若干概念[J].电站系统工程，2001，17（3），178-180.

作者简介：

党龙（1976－），男，陕西澄城。高级工程师，工程硕士，主要研究方向：大型火电机组生产管理研究。