电厂热控FSSS保护系统的优化探讨

摘 要：本文以国内某火电厂的实际情况为例，对部分MFT动作条件进行完善优化，并深入探讨。每家电厂都应该根据自身的FSSS保护实际情况，及时发现存在的问题和不足，制定相关解决方案，利用检修期进行优化和完善，逐步增强机组的安全可靠性，保障机组设备的稳定运行。

关键词：FSSS；炉膛灭火保护；浆液循环泵保护

火力发电企业的锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）逻辑设计中，应该包括我们熟知的炉膛定时吹扫、燃油系统检漏试验、炉膛火焰监测及全炉膛灭火保护、炉膛压力保护、汽包炉汽包水位保护、直流炉给水中断、给水泵全停、全部送风机跳闸、全部引风机跳闸、煤粉燃烧器投运时全部一次风机跳闸、燃料全部失去、总风量过低、FSSS失电和手动停炉等动作条件，每个电厂根据锅炉的自身特点，可能还会有其它保护条件。本文以国内某火电厂的实际情况为例，对部分MFT动作条件进行完善优化，并深入探讨。

一、炉膛灭火保护

锅炉灭火保护的作用是在锅炉失去燃料或其它辅助设备，运行参数出现异常情况下，锅炉灭火保护动作立即切断进入炉膛内的燃料，以防止锅炉灭火后引起爆燃，达到保护设备的目的。

该电厂3、4号机组配置有20个火检探头，分别用于监视1层油火焰和4层粉火焰，其中油火焰探头安装在四个角的油喷嘴处，而粉火焰探头安装在四面炉墙正中间，对准炉膛中心燃烧区。虽然粉火焰探头的监测效果一直比较稳定，但所监视位置并不符合要求，未能很好的监视粉嘴的燃烧情况，需要进一步完善。

后期该厂在检修期内对火检探头的安装位置进行了改造，从炉墙正中移至四个角处，分别对准煤粉喷嘴前方的燃烧区，调整安装角度，尽可能捕捉到火焰脉动最强的区域。但在机组启动后，发现火检的监测效果不是很理想，与其他机组的火检监测值对比如下：

该厂6号机组的火检探头安装位置和3、4号改造后的位置一样，两组数据应该具有一定的可比性。根据不同负荷下的火检探头的监测值，可以看出3、4号炉火检探头在移位后的监测效果很差，仍需进一步改造。

优化：第一，重新对火检探头的监测位置进行测算，避开燃尽区和未燃区，重新开孔或对原监测孔进行改造，对准火焰脉动最强的燃烧区。第二，选用不同型号的煤火焰监测探头和油火焰监测探头，避免混用，这样根据不同探头的采光性能可以增强监视效果。第三，火检探头灵敏度调至适中，不要迟滞也不要过于灵敏，真实反应出火焰燃烧情况即可。

本次优化改造后，火检探头的监测效果明显增强，火检模拟量大体可以维持在80%左右，达到合理要求范围内，保证了炉膛灭火保护的全程投入，降低了灭火保护的误动概率。

二、浆液循环泵均停保护

浆液循环泵是热电厂脱硫系统设备中非常重要的设备之一，主要的功能是将吸收塔中的浆液不断的循环，使烟气中的二氧化硫完全被吸收。根据国家的相关规定，如果浆液循环泵均停，应该直接造成MFT保护动作。

该电厂原有的浆液循环泵均停保护逻辑如图（1）所示。

其采用的是各浆液循环泵的分闸信号。以A浆液循环泵为例：

当A泵运行时，A泵分闸信号消失，保护动作条件（A）不成立；

当A泵停运时，A泵分闸信号来，保护动作条件（A）成立；

当A泵停运并检修时，需要将小车开关拉至检修位或试验位，会造成该泵的分闸信号触点断开，分闸信号消失，同时又会导致该泵禁止挂牌，保护动作条件不再满足，保护拒动；若检修未挂牌，将小车开关推至工作位时，分闸信号触点闭合，保护动作条件满足，容易造成保护误动。

为了避免浆液泵停运检修导致保护拒动的情况出现，该厂又设计了浆液循环泵检修挂牌动作逻辑，如图（1）所示。也就是说，当某台浆液循环泵处于检修状态时，可通过检修挂牌来实现该泵的保护动作条件成立，应该说对上述保护设计缺陷进行了很好的完善。

在机组实际运行中，发现单台浆液循环泵运行即可满足脱硫效率，且可以大幅降低厂用电率，该厂便采用了单台浆液循环泵运行模式，为了防止锅炉运行人员误操作，增加了运行浆液循环泵禁止挂牌逻辑，如图（2）所示。该逻辑中采用的依然是各浆液循环泵的分闸信号，同样会出现上述停泵检修时，分闸信号会消失的情况，其结果会导致检修泵禁止挂牌，也就是说图（1）中的挂牌信号永远不会来。

综上，当某台浆液循环泵停运检修时，既没有该泵的分闸信号，也没有该泵的挂牌信号，保护存在拒动和误动风险。

优化：将原有浆液循环泵均停保护逻辑中的浆液循环泵“分闸信号”替换成浆液循环泵“合闸信号”，并在替换后将“合闸信号”取非，进而继续制作保护逻辑。如图：

仍以A浆液循环泵为例：

当A泵运行时，A泵合闸信号来，取非后输出为0，保护动作条件（A）不成立；

当A泵停运时，A泵合闸信号消失，取非后输出为1，保护动作条件（A）成立；

当A泵停运并检修时，A泵合闸信号已经消失，无论小车开关拉至任何位置，合闸信号触点都始终处于断开状态，该信号取非后输出为1，保护动作条件（A）成立。

优化后也不再需要挂牌逻辑，可以将原有的和挂牌相关的逻辑全部删除，也实现了精简逻辑的效果。本次优化完善了FSSS保护逻辑，有效解决了浆液循环泵均停保护拒动和误动的风险，提高了机组运行的可靠性。

三、结语

本文结合国内某电厂的实际情况，针对炉膛灭火保护和浆液循环泵均停保护的优化进行了分析探讨，并提出解决方案，对其它电厂具有一定的借鉴意义。每家电厂都应该根据自身的FSSS保护实际情况，及时发现存在的问题和不足，制定相关解决方案，利用检修期进行优化和完善，逐步增强机组的安全可靠性，保障机组设备的稳定运行。