锅炉炉膛火焰电视监视系统
用户手册
型号：DZHJ-B
工号：118182
项目编号：A016Y
版本号：B
编制：
校对：
审核：
批准：
东方电气
深圳东方锅炉控制有限公司
2012年03月
服务热线：（86）- 800 830 6264
目录
第一篇技术说明 (3)
前言 (3)
系统概述 (3)
性能特点 (3)
技术参数 (4)
系统功能 (4)
系统构成 (4)
系统设备配置（一头一尾） (6)
系统设备 (6)
安全和注意事项 (11)
第二篇安装调试 (11)
设备安装 (11)
设备调试 (13)
第三篇操作使用 (15)
控制室的操作、显示 (15)
现场的操作、显示 (15)
第四篇系统维护 (16)
日常维护 (16)
常见故障及分析 (16)
附件
第一篇技术说明
前言
“DZHJ型锅炉炉膛火焰电视监视系统”是深圳东方锅炉控制有限公司在吸取国内外先进技术的基础上，自行开发研制出的一种内窥式锅炉炉膛火焰电视监视系统。该系统将摄像镜管部件部分地插入锅炉炉膛，从炉壁上部总体监视炉膛内燃烧状态，其视场内可看到整个炉膛的火焰情况。运行人员在集控室通过彩色电视监视器能观察到炉膛火焰的真实图像。在锅炉点火、低负荷运行或发生危害锅炉正常运行的故障时,该系统有助于防止锅炉炉膛灭火放炮，是锅炉安全、经济、可靠运行不可缺少的设备。适用于电站各类型锅炉：四角喷燃、对冲、W火焰及流化床锅炉。
系统概述
DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统采用微气量保护方式，通过电动执行器将摄像镜管伸入到高温炉膛内获取炉内图像，并将图像信号传输至监视器的特种工业电视系统。系统采用结构化设计，安装维修便捷，环境适应性强，抗干扰能力强，耐高温耐腐蚀，视场角大，图像清晰，用气量少，使用寿命长。
性能特点
◆采用专门研制的特种耐高温针孔镜头,视场角大(90o),分辨率高(32线对/mm),
镜片采用耐高温材料制造,最前端为蓝宝石镜片,极大提高了镜头的耐高温性能、抗污染能力和使用寿命；
◆摄像镜管无需水冷却，也不需微型制冷器，只要少量压缩空气或氮气吹扫镜
头。高温镜头具备自清洁功能，克服了传统水冷却摄像镜管易堵塞、腐蚀、漏水及管路复杂、易损坏、使用寿命短等缺点。同时，由于无需铺设冷却水管道，安装维护简单、工程费用少；
◆摄像镜管防护罩采用特种耐高温耐腐蚀材料及特殊的结构设计，有效保护高
温光学镜头及摄像机，摄像镜管结构设计合理简单，维护方便,使用寿命长。
采用重力式自锁炉门，结构简单动作可靠，不会因炉门受热变形产生机械故障，在冷却保护夹套退出炉膛后能自动关闭窥视孔以密闭炉膛；
◆图像采集单元采用先进的低照度、高动态范围、高清晰度彩色CCD摄像机，
配合我公司开发的可以遥控调节光圈的高温镜头，保证清晰观察炉膛内部图像；
◆电动执行器采用永磁低速同步电机驱动及先进的链条式传动，动作灵活自如，
可电动/手动两用，克服了传统的丝杠螺母结构容易变形卡死的情况，整个系统结构简单、紧凑、精致，重量轻；
◆现场及控制室均可以对摄像镜管进退及镜头光圈大小进行控制。当压缩空气
压力低于设定值或摄像镜管内部温度高于设定值时，摄像镜管能够自动退出炉膛，观察孔自动关闭并送出报警信号。
技术参数
摄像镜管最高工作温度：2000℃
摄像镜管工作行程：600mm
镜头视场角：90°
综合分辨率：≥400TVL
图像制式：PAL 25帧/秒
视频输出: 1.0Vp-p／75Ω BNC端子
信噪比：46dB（AGC功能关闭）
环境温度: -10℃～＋55℃
相对湿度: ≤95% （25℃）
电源功耗：AC220V（±10%）/50Hz <400W
系统功能
?实时显示锅炉炉膛点火、燃烧及其他状态彩色/黑白清晰图像；
?摄像镜管采用压缩空气冷却防护；
?摄像镜管采用电动进、退控制；
?在集控室内或锅炉现场均可对系统进行操作，控制摄像镜管进、退，调整光
圈大、小；
?为保护探头安全，设计双重传感监测保护，当冷却用压缩空气压力低于设定
值或高温光学镜头温度超过设定值时，摄像镜管均能自动退出高温工作区；
?提供DCS系统控制接口。
系统构成
DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统主要由前端设备、信号传输电缆、控制显示三部分构成。前端设备包括：高温摄像镜管总成（特种耐高温光学镜头、高分辨率CCD摄像机、特种耐高温耐腐蚀保护套）、炉门、电动执行器、系统控制柜等；信号传输电缆包括：视频电缆、控制电缆；控制及显示包括：远操器、画面切换器、监视器。
DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统在电站锅炉主要有三种应用构成模式，构成图及应用场合简要说明如下：
图1 DZHJ－A型
DZHJ－A型（一头一尾）：应用于一台锅炉安装一套内窥式高温工业电视系统。
图2 DZHJ－B型
DZHJ－B型（两头一尾）：应用于一台锅炉安装两套内窥式高温工业电视系统，图像显示方式采用切换或双画面合成。
图3 DZHJ－D型
DZHJ－D型（四头一尾）：应用于一台锅炉安装四套内窥式高温工业电视系统，图像显示方式采用切换或四画面合成。
系统设备配置（一头一尾）
序号设备名称单位数量备注
1 耐高温摄像镜管台 1 进口摄像机、高分辨率
2 炉门只 1 重力自锁
3 电动执行器台 1 电动/手动两用
4 系统控制柜台 1
5 远操器台 1
6 监视器台 1 可选择专业监视器或电视机
7 不锈钢软管根 2
8 配套电缆套 1
9 画面合成器台 1 选配，应用于扩展型B、D
表1 设备配置
系统设备
1. 摄像镜管
摄像镜管是DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统的核心设备，由彩色CCD 摄像机（或黑白CCD摄像机）、高温光学镜头、高温保护套、温度传感器等部分
组成。
CCD摄像机：
摄像机采用固态成像器件，即电荷耦合器件，简称CCD 。CCD将光学镜头成像面分解成几十万个像素，经光电电荷转换后，转移输出，最后形成视频信号。CCD摄像机可靠性高、寿命长、无隋性、体积小、重量轻，图像清晰、色彩鲜艳、失真小。
技术参数：像面尺寸：1/3"
分辩率：≥480 TVL
视频输出： 1.0 Vp-p，75Ω
信噪比：≥46 dB （AGC OFF）
行频：15，625Hz
场频：50Hz
供电：12VDC
功耗：3W
高温光学镜头：
高温光学镜头是特种高温针孔式光学镜头，有轴向和转角两种形式，对于电站锅炉主要应用转角镜头。高温镜头设计采用中继物镜两次成像系统，成像面在远离观察孔的摄像机CCD靶面上，最大限度减少进入摄像机的辐射热。镜片采用耐高温材料制造，极大提高了镜头的耐高温性能。
技术参数：
视场角：90°
分辨率：32线数/毫米
重量：2Kg
光栏指数：F1.4-C
高温保护套：
高温保护套用来保护高温光学镜头及摄像机，由高品质不锈钢及特种合金材料制成的双层结构的筒体，从控制箱输出的压缩空气接入高温保护套进气口，吹扫冷却镜头及摄像机。正常工作时过滤减压阀压力调定范围0.25~0.3MPa。
冷却保护压缩空气指标要求：
工作压力：≥0.5MPa
流量：5～10M3/h
温度：≤45℃
品质要求：无油、无水
2.炉门
炉门是电动执行器安装在锅炉炉壁上的连接部件，它不仅起连接作用，而且能在摄像镜管退出后自动关闭观察孔门，减少热辐射。
图4 炉门
3.电动执行器
电动执行器是将装载在执行器上的摄像镜管送入或退出炉膛的电动执行机构，可在现场或集控室操作控制进、退。采用永磁低速同步电机驱动及先进的链条式传动结构，进退灵活自如，可电动/手动两用，克服了传统的丝杠螺母传动结构容易变形卡死的情况，结构简单、紧凑、精致，重量轻。当电动执行器（功率70W）推进时，有卡涩、电机堵转或者进到位限位开关故障，内置进超时装置（20S）将保护电动机停转；当电动执行器退出时有卡涩、电机堵转或者退到位限位开关故障，内置退超时装置（20S）将保护电动机停转。
技术参数：
工作行程：600mm
行程运行时间：<20S
外形尺寸：1000×195×200mm(长×宽×高)
重量：15Kg
当压缩空气压力低于设定值或高温光学镜头温度超过设定值时，电动执行器执行退动作，自动将摄像镜管从炉膛内退出，保护探头安全。
4.系统控制柜
系统控制柜是DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统的电气控制装置。对安装在现场的摄像镜管冷却、密封气源分配、过滤、控制装置。
主要功能如下：
?摄像镜管进、退动作的电气控制、驱动；
?摄像镜管超温及停气的监测及保护控制动作；
?摄像镜管温度的检测、欠压/停气信号的监测；
?具有对压缩空气压力进行调压过滤的功能；
?配备空气压力传感器，当气压低于设定值0.25MPa时，发送报警信号，现场
系统控制柜内保护检测电路接收到报警信号后，发出退动作指令，电动执行器退，摄像镜管退出炉膛。
5.远操器（选配）
远操器是DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统的操作控制设备，安装在集控室内。远操器可以实现摄像镜管的进／退、镜头光圈大小的控制功能，以及工作状态的显示、报警。
?正常情况下，揿动“进”键，电动执行器前进，摄像镜管进入到高温工作区，到
位后，“进”状态指示灯亮。揿动“退”键，电动执行器后退，摄像镜管退出高温工作区，到位后，“退”状态指示灯亮。
?运行过程中，根据火焰监视图像的亮度情况，运行人员可以操作镜头光圈的
“大”/“小”键，保证监视图像效果最佳。
?冷却气源压力不够或停气时，“停气”指示灯点亮，系统处于停气保护锁定状态，
气源恢复后，报警自动解除。
?摄像镜管内部温度超出设定的最高上限，“超温”指示灯点亮，系统处于保护超
温锁定状态，温度正常后，报警自动解除。
?揿动画面选择按键，监视器显示A单侧画面、B单侧画面、AB合成画面。
6.画面分割器
画面分割器外形尺寸205mm(长)×130mm(宽)×30mm(高)。
按键说明：
四画面模式：
1、短按“1”键，为通道1全画面显示；
2、短按“2”键，为通道2全画面显示；
3、短按“3”键，为通道3全画面显示；
4、短按“4”键，为通道4全画面显示；
5、短按“5”键：按第一下，为四画面合成显示；按第二下，循环显示1、2、3、
4画面；
二画面模式：
1、短按“1”键，为通道1全画面显示；
2、短按“2”键，为通道2全画面显示；
3、短按“5”键，按第一下，为二画面上下合成显示；按第二下，为二画面左右
合成显示；按第三下，循环显示1、2画面；
4、上下、左右合成画面显示时，短按“6”键，按第一下，选定上或左画面，按
“7”、“8”键实现上下、左右位置调整；“6”键，按第二下，选定下或右画面，按“7”、“8”键实现上下、左右位置调整；“6”键，按第三下，退出位置调整；菜单操作：
长按“1”键，进入菜单设置，短按“4”键进入子菜单，短按“5”、“6”、“7”、“8”键调整参数，短按“1”键返回“SETUP MAIN MENU”菜单，再次长按“1”键退出菜单；
7.监视器
监视器是系统的图像显示单元，摄像镜管采集的炉膛内部工况图像，最终在监视器上显示出来。监视器种类很多，有彩色/黑白专业监视器、彩色/黑白电视机、等离子监视器、液晶、大屏幕投影等。
监视器的标准配置是彩色专业监视器或彩色纯平电视机，可以根据用户的具体需求确定监视器的选型。
8.DCS I/O清单
序号A侧信号名称DCS
I/O类型
序号
B侧
信号名称DCS
I/O类型
1 执行器推进
DC1 DC2 DO 1 执行器推进
DC1 DC2
DO
2 执行器退出
DC1 DC3 DO 2 执行器退出
DC1 DC3
DO
3 执行器进到位
Q2 P5 DI 3 执行器进到位
Q2 P5
DI
4 执行器退到位
Q2 P6 DI 4 执行器退到位
Q2 P6
DI
5 停气报警
Q2 P7 DI 5 停气报警
Q2 P7
DI
6 超温报警
Q2 P8 DI 6 超温报警
Q2 P8
DI
7 光圈+
DC1 S5 DO 7 光圈+
DC1 S5
DO
8 光圈-
DC1 S6 DO 8 光圈-
DC1 S6
DO
9 视频选择QA QG DO 9 视频选择QB QG DO 合成视频选择QH QG DO
安全和注意事项
1. 禁止擅自拆卸摄像机及高温光学镜头；
2. 禁止以摄像机瞄准太阳或强光；
3. 禁止在没有冷却气源的情况下，强行将摄像镜管伸入高温炉膛；
4. 安装和维修必须由有经验的专业人员或在其指导下进行。
第二篇安装调试
设备安装
DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统设备的安装需在专业技术人员的指导下或对安装人员进行简要培训后实施。整套系统安装简单、便捷。
安装步骤参见图5：
安装前的准备工作
安装现场设备安装集控室设备敷设电缆及配置冷却气
源管路
安装炉门
安装电动执行器安装系统控制柜安装摄像镜管
安装远操器
安装监视器
敷设现场到集控室电
缆，包括：视频、控制
及电源电缆
敷设现场设备之间控
制、通讯电缆
配置冷却气源管路设备的配电
接线、校线、联机调试
试运行、现场技术培训
图5 安装步骤示意图
1.安装电动执行器
电动执行器通过8个M10×30的螺栓固定在炉门上。安装过程中，尽量保持电动执行器和炉门前端孔中轴线平行。
2.安装系统控制柜
系统控制柜外形尺寸参见图6。
系统控制柜一般采用立式安装，有些场合可以固定在墙壁或柱体上。采用立式安装须制作安装支架，安装支架高度不大于1500mm，安装支架下端焊接在平台钢板上。
技术要求：
?系统控制柜的建议安装位置在执行器3m范围内。
?安装支架材料用4号角钢，结构牢固，支撑平稳。
图6 控制箱外形尺寸图
3.安装摄像镜管
摄像镜管的安装极为便捷，将摄像镜管置入电动执行器探头紧固环中，用扳手拧紧螺母即可。
注意事项：调整电动执行器探头紧固环来调整夹持位置，确保探头中轴线和炉门前端孔中轴线平行。镜管伸进炉膛内壁长度在60mm左右，不能超过70mm。详见安装图纸！
测量方法：就地取用一根一米左右，直径3mm左右的铁丝，前端折一截50mm 左右的直角，然后从炉门伸入炉膛，用手感觉反勾住墙箱预埋管管口即可，在铁丝上标记下此时与炉门外沿相齐的位置1。抽出铁丝后测量出记号1处与前端折角处的距离A，在此距离上加上60mm就是镜管伸入炉膛后镜管前端到炉门外
沿的距离B，在镜管上测量距镜管前端的距离B，并做好记号2，这时只要调整镜管夹持位置，在执行器进到位时记号2与炉门外沿相齐即可，这样就可以保证镜管伸入炉膛的距离在60mm左右。
4.配置冷却气源管路
DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统现场设备的冷却保护有两路气源输出，一路冷却镜管，一路冷却摄像机防护罩；由于冷却防护罩需要的冷却气源流量很小，保证有气流即可，故需安装手动球阀，来控制流量和噪音。
5.安装远操器及监视器
远操器可以采用盘面安装和盘面背装方式。
盘面安装开孔尺寸为137mm×137mm，远操器外形尺寸144mm×144 mm×300 mm。
监视器有三种安装方式：盘面嵌入式、吊挂及台面放置。
根据发电厂的实际情况并结合美观使用的原则，一般采用盘面嵌入式安装方式。盘面嵌入式安装方式监视器开孔及托架制造示意参见图7。
L
仪表盘
监视器开孔
H
h
监视器托架
D
W
图7 监视器盘面安装开孔及托架
6.敷设电缆
DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统电缆配置有控制电缆、视频电缆及现场设备间电缆，动力电缆由用户自备。
注意事项：
?距热源较远；
?和大功率电缆间有较好隔离, 防止强电干扰；
?切勿挤压电缆, 切勿锐角弯曲、缠绕；
?电缆正确连接。
设备调试
特别说明：设备安装结束后（包括所有的接线工作），仔细校对所有的连接电缆
和端子，保证接线正确无误。
设备的调试分控制功能调试和监视图像效果调试。在调试过程中，要求用户操作、维护人员直接参与，并进行现场技术培训。
控制功能调试的步骤和方法参见图8。
YES NO
YES NO
YES NO
YES NO
图8 控制功能调试步骤
监视图像的效果调试参见图9。
调试工作 开启主电源（工业电视系统电源）、系统控制柜、远操器电源。
正常情况下：远操器“电源监视”、系统控制柜“电源”指示灯亮。
揿动系统控制柜内操作单元面板上探头“进”、“退”按键，验证电动执行器是否进退正常。调整时间继电器时间：KT1（20S ）、KT2（20S ），整定压力开关SP 动作值为0.25MPa ，过滤减压阀压力调节0.25~0.3MPa 。 揿动系统远操器面板上探头“进”、“退”按键，验证电动执行器是否进退正常。 进入故障检查 揿动系统远操器面板上光圈“大”、“小”按键，验证摄像探头光圈是否大小变化（监视图像由暗到亮、由亮到暗的变化）。 进入故障检查 设定气源控制柜压力传感器下限报警值为0.25MPa 。 模拟测试报警保护功能：短接温度传感器输入、短接压力传感器输出，摄像探头是否自动退出或锁定（不能推进）。 进入故障检查 控制功能调试结束
进入故障检查
调试准备工作
锅炉没有开启时，在锅炉最上层燃烧器边缘处安放4只照明灯，验证监视图像位置是否合适。若不合适，调整镜头成像面位置：松开锁紧环，调整摄像探头瞄准照度较强的目标，观察图像是否清晰，若不清晰，调整镜头焦距，直至图像清晰。
模拟强光环境（500W 白炽灯），调整镜头光圈，直至监视图像效果最佳。说明：该步骤可以不做，待锅炉开启后由运行人员自行调整（通过远操器遥控）。注：在锅炉高负荷运行时，炉膛内亮度很高，光圈调整也是对摄像机CCD 的一个保护，增加摄像机使用寿命。
调试结束
图9 监视图像效果调试
第三篇操作使用
DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统的设计充分考虑操作使用的简单、便捷，在现场和集中控制室都设计操作控制界面，控制探头进退、光圈大小并显示工作状态。
控制室的操作、显示
控制室配备1台远操器，可以实现下述功能：
?揿动探头“推进”键，电动执行器电机正转，带动摄像镜管进入炉膛，到位后，
进限位开关断开，电动执行器停止，“进到位”指示灯亮；揿动探头“退出”键，电动执行器电机反转，带动摄像镜管退出炉膛，到位后，退限位开关断开，电动执行器停止，“退到位”指示灯亮；
?揿动“光圈+”键，镜头电动光圈变大，图像变亮；揿动“光圈-”键，镜头电动光
圈变小，图像变暗。镜头光圈的大小控制调整监视图像的亮度，获取最佳监视效果。此操作也能对摄像机CCD采光元件进行有效保护，增加摄像机使用寿命。
工作状态显示：
?“超温”指示灯亮，摄像镜管温度超过设定值；
?“停气”指示灯亮，冷却气源压力低或停气；
?“电源监视”指示灯亮，现场电气柜+24VDC电源正常；
?“进到位”指示灯亮，摄像镜管处于进到位状态；
?“退到位”指示灯亮，摄像镜管处于退到位状态。
现场的操作、显示
现场操作设在系统控制柜面板，操作单元可以实现下述功能：
?按动“推进”按钮，镜管前进，进到位时，进限位开关动作，镜管停止前进，
就地柜面板上进到位指示灯亮；
?按动“退出”按钮，镜管后退，退到位时，退限位开关动作，镜管停止后退，
就地柜面板上退到位指示灯亮；
?按动“停止”按钮，行进中（前进或后退）的执行器立刻停止在当前位置；
?超温、停气保护投入，系统自动检测摄像镜管内部温度和冷却气源压力。当
摄像镜管温度超出设定值或冷却气源压力低于设定值，保护控制机构动作，电动执行器执行退动作，摄像镜管退出炉膛，系统处于保护锁定状态（电动执行器锁定在退位置），送出超温或停气报警信号。
第四篇系统维护
DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统的维护工作量很少，建议用户指定专人，制定设备点检制度，定期巡视现场设备，保证系统处于良好的工作状态。以下简要说明日常维护和故障查询，供参考。
日常维护
?定期检查现场所有设备的运行状态，在锅炉大修、小修后，检查系统设备、
电缆及冷却气源管路；
?每半年或1年给电动执行器传动链条上一次机油；
?定期用软毛刷清洁镜头窥孔，并用镜头纸擦拭镜头前部镜片表面；
?定期清洗过滤器滤芯，检查阀门并且校正压力表。
常见故障及分析
故障现象检查内容
没有图像电源丢失、远操器或监视器电源开关没开启
监视器工作状态不对, 监视器应设置在AV状态摄像机＋12VDC电源损坏
电缆连接错误、松动或有短路、断路
镜头光圈不能打开、温控开关坏或摄像机损坏
图像模糊镜头窥孔积垢或镜头污损
镜头焦距位置不合适,调整摄像机上焦距调节
图像黑白无色彩摄像机默认彩色黑白自动转换，在设置中将自动转换改成彩色即可
镜头光圈不能动作检查控制柜内＋9V电源是否正常
检查控制用继电器是否损坏
检查镜头内控制电机是否卡涩、损坏
电动执行器不能动作检查控制电缆
检查AC电源及控制端子输出
检查系统控制柜内控制用＋24V直流电源是否正常检查电机
超温、停气保护不能动作检查连接导线
检查报警检测及继电器
附图1
附图2
附图3
附图4
第8章炉膛安全监控系统(高) 概述 一、炉膛安全监控系统的地位大容量锅炉需要控制的燃烧设备数量比较多，有点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助风(二次风)挡板、燃料风(周界风)挡板等，不仅类型比较复杂，而且它们的操作过程也很复杂。例如：点火油枪的投入操作包括点火油枪推进、开雾化蒸汽(或雾化空气)门、开进油门等；停用操作包括关进油门、油枪吹扫、油枪退出等。煤粉燃烧器的投入的操作包括开磨煤机出口挡板、开热风门、暖磨、磨煤机启动、给煤机启动等；煤粉燃烧器停用操作包括停给煤机、关热风门、停磨煤机、磨煤机吹扫等。对一般不能伸进和退出的点火装置(点火器)以及燃烧器的火焰监视器等装置要有冷却措施，为此还设置了冷却风机(由交、直流电动机拖动，其中直流电动机备用)。火焰监视器是判断燃烧器点、熄火成功与否及对火焰进行监视的重要装置。由此可见，即使投入或切除一组燃烧器也需要有相当多的操作步骤和监视判断的项目，在锅炉启动或发生事故工况下，燃烧器的操作工作更加繁复。所以大容量锅炉的燃烧器必须采用自动顺序控制。 国内机组过去缺少这种燃烧安全监控系统，使国产锅炉的运行性能受到严重的影响，锅炉的安全运行也受到威胁。由于近年来大机组日益增多，锅炉防爆问题也日趋严重，据电力部门统计，近几年来较大型锅炉爆炸事故每年约发生余起，损失巨大。另外大容量锅炉爆炸力较大，如采用防爆门已无法承受炉内压力，否则要增加防爆门面积又不现实，因此为国产锅炉装备炉膛安全监控系统已势在必行。 炉膛安全监控系统(Furnace Safeguard Supervisory System,简称FSSS)，也有称燃烧器管理系统(Burner Management System简称为BMS)，或称燃烧器控制系统、燃料燃烧安全系统。是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监系统。它能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下，连续地密切监视燃烧系统的大量参数与状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出运作指令，通过各种联锁装置，使燃烧设备中的有关部件(如磨煤机组、点火器组、燃烧器组等)严格按照既定的合理程序完成必要的操作，或对异常工况和未遂性事故作出快速反应和处理。防止炉膛的任何部位积聚燃料与空气的混合物，防止锅炉发生爆燃而损坏设
课程实验总结报告 实验名称:炉膛负压与氧量校正控制 课程名称:专业综合实践：大型火电机组热控系统设计及实现（3）
1 引言 (2) 1.1 炉膛负压概述 (2) 2 控制逻辑 (2) 2.1 炉膛压力控制 (2) 2.1.1 相关图纸 (2) 2.1.2 控制原理 (2) 2.1.3 控制逻辑 (3) 2.2 氧量校正 (3) 2.2.1 相关图纸 (3) 2.2.2 控制原理 (3) 2.2.3 控制结构 (4) 2.2.4 氧量校正控制逻辑 (4) 2.2.5 二次风控制逻辑 (5) 3 被控对象特性 (6) 3.1 静态特性 (6) 3.2 动态特性 (8) 3.2.1 炉膛压力 (8) 3.2.2 含氧量 (8) 4 PID整定 (9) 4.1 炉膛负压控制器 (9) 4.2 氧量校正 (11) 5 总结 (12)
1 引言 1.1 炉膛负压概述 炉膛压力是指送入炉膛内的空气、煤粉及烟气和引风机吸走的烟气量之间的平衡关系，即指炉膛顶部的烟气压力。 炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数，是运行中要控制和监视的重要参数之一。炉内燃烧工况一旦发生变化，炉膛负压随即发生相应变化。当锅炉的燃烧系统发生故障或异常时，最先将在炉膛负压上反映出来，而后才是火检、火焰等的变化，其次才是蒸汽参数的变化。因此，监视和控制炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳定、分析炉内燃烧工况、烟道运行工况、分析某些事故的原因均有极其重要的意义。 炉膛负压的大小受引风量、鼓风量与压力三者的影响。锅炉正常运行时，炉膛通常保持负压 -40 ~ -60Pa 。炉膛负压太小，炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气，危及设备与运行人员的安全。负压太大，炉膛漏风量增加，排烟损失增加，引风机电耗增加。 2 控制逻辑 2.1 炉膛压力控制 2.1.1 相关图纸 SPCS-3000 控制策略管理5号站132~133页。 2.1.2 控制原理 炉膛压力调节系统通过调节两台引风机的静叶来调节炉膛压力。当引风机入口静叶开度开大，引风作用加强，炉膛压力减小；开度减小，引风作用减弱，炉膛压力增大。因此该控制系统为负对象。 被控量：炉膛压力 被控对象：引风机入口静叶 控制量：引风机入口静叶开度 图2-1 炉膛负压控制框图
火力发电厂高温锅炉监控解决方案示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
火力发电厂高温锅炉监控解决方案示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 火力发电使用的燃烧锅炉、蒸汽轮机具有其特殊危险 性。目前除了一些食品加工、资源回收焚化厂、石化工业 在蒸馏过程可看到锅炉运作外，较少工程是以高温监控为 诉求的。但焚化厂、食品加工及石化产业的锅炉温度也只 在200到300摄氏度间，而发电锅炉因要产生大量蒸汽来 推动汽轮机，锅炉温度高达1000摄氏度，是一个绝对高风 险的场所，因此它的燃烧过程与周边区域的安全管控是值 得探讨的一门功课。 燃烧锅炉的结构特性与安全特殊性 我国火力发电厂以燃煤、燃重油为主。燃煤的中大型 火电厂，一般采用煤粉炉。从其发电厂的结构看，其生产
过程是将进厂的原煤经碎煤机破碎后以磨煤机磨成煤粉用热风吹送喷入锅炉炉膛，通过煤粉燃烧生成的高温热气加热炉膛内的水冷壁管、加热器管使锅炉产生高压蒸汽，然后经过烟道内的再热器、脱硫、空气预热后进入集尘器，清除烟气中的飞灰之后，通过烟囱排入大气。 淡化后的海水或江河湖泊的水经除氧处理后(纯水)被吸入锅炉炉膛内生成饱和蒸汽，然后再加热变成过热蒸汽，由蒸汽管送入汽轮机，使汽轮机内产生膨胀作用后运转带动发电。发电后水汽进入凝汽器凝结成水，经除氧后通过水泵、高压加热器再一次送入锅炉，循环运转进行锅炉燃烧发电。发电过程由于蒸汽和水的损失，还会补充由海水、江河水处理而得的纯水供给锅炉，而多余的冷却水或直接排放入海或江河湖泊，或在冷却塔水池中与大气进行热交换以循环利用(图1)。 通常火力发电厂依锅炉蒸汽压力分为低压电厂、中压
第四章锅炉炉膛安全监控系统（FSSS） 第一节FSSS概述 随着锅炉容量的不断增大，需要控制的燃烧设备数量也随之增多，如点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、一次风档板、二次风档板等等。燃烧设备的操作过程也趋于复杂化，如点火油枪的投运操作包括：点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、电点火器的投入与断开等。煤粉燃烧器的投运操作包括：一次风档板和二次风档板的开启、煤粉挡板的开启、给粉机启动等。点火油枪的解列操作包括：进油阀关闭、油枪吹扫入油枪退出等。煤粉燃烧器的停运操作包括：停给粉机、煤粉挡板的关闭、二次风挡板的关闭等。在锅炉启停工况和事故工况时，燃烧器的操作更加繁琐，由于操作不当很容易造成事故。 当锅炉炉膛内压力增高到一定值时，因炉膛面积较大，可能发生损坏水冷壁管的事故，严重时甚至会使锅炉炉墙、支架损坏，致使锅炉报废。 国内锅炉过去缺少燃烧安全控制系统，每年较大型锅炉发生炉膛爆燃事故几十起，损失巨大。目前，国内外大、中型发电机组都装有炉膛安全监控系统。炉膛安全监控系统的英文名称为Furnace Safeguard Supervisory System（简称为FSSS），也可称作燃烧器管理系统（Burner Management System，简称BMS）。炉膛安全监控系统是现代大型机组自动化
不可缺少的组成部分，它对炉膛的正常燃烧，锅炉的安全运行起着决定性的作用。 炉膛安全监控系统有两项重要作用，分别是锅炉安全保护作用和锅炉安全操作管理作用，分别由燃料安全系统（Fuel Safeguard System，简称FSS）和燃烧器控制系统（Burner Control System，简称BCS）完成。 锅炉安全保护作用主要包括在锅炉运行的各个阶段，对参数、状态进行连续地监视；不断地按照安全规定的顺序对它们进行判断、逻辑运算；遇到危险工况，能自动地启动有关设备进行紧急跳闸，切断燃料，使锅炉紧急停炉，保护主、辅设备不受损坏或处理未遂性事故。 锅炉安全操作管理作用主要包括制粉系统和燃烧器的管理即控制点火器和油枪，提供给粉（煤）机的自启动和停止，提供制粉系统监视和远方操作，防止危险情况发生和人为操作的误判断，误操作。分别监视油层、煤层和全炉膛火焰。当吹扫、燃烧器点火和带负荷运行时，决定风箱挡板位置，以便获得所需要的炉膛空气分布。同时还供状态信号到协调控制系统、全厂监测计算机系统及全厂报警系统等。 FSSS不仅能自动地完成各种操作和保护动作，还能避免运行人员在手动操作时的误动作，并能执行手动来不及的快动作。 FSSS和CCS（协调控制系统）是保障锅炉运行的两大支柱，FSSS和CCS相互有一定关系和制约，而FSSS的安全联锁功能是最高等级的。 本章主要介绍炉膛爆燃的原因及防止；压力特性及检测；FSSS的组成及功能等。 第二节FSSS系统功能
第五章 炉膛火焰电视监视系统 1 系统概述 FTV-1300火焰电视监视系统由铁岭华隆仪表厂生产，整个系统由四部分组成：潜望系统、自动退出控制系统、风泵系统、监视器。该监视系统从炉体上部总体监视炉内燃烧状态，并可以自动控制潜望镜进退。依靠风泵系统提供的稳定风源，把潜望镜深入到炉内，把火焰呈像到炉外的摄像机靶面上，转变为视频信号，经电缆传输到控制室内的监视器，通过监视器屏幕可以看真实的情况。 2 检修项目与质量标准 2.1 成像系统的检修 2.1.1 潜望镜组：要保持镜组的清洁, 维护时务必要小心谨慎，宝石镜片上出现结焦，必须用牙签清理，运行状态下要保证足够的风量。 2.1.2 摄像机： 要保证WV-CP430摄象机的各项功能完好，随机配备的保护罩完整无损，。应避免因意外情况而使摄像机超出如下状态使用：温度-10℃至+50℃，湿度小于90%，电源交流220至240V50Hz。 2.2 自动退出控制系统 2.2.1 自动退出电控柜：使用环境控制在温度-10℃至+70℃，湿度小于90%。应保证柜体固定可靠，接地良好，柜内保持清洁。 2.2.2 链条传动机构：摄象机安装平台上潜望镜的投退空间范围内，不得有阻碍投退的物体。各传动部件需保持润滑。 2.2.3 电动机和接近开关：电动机使用环境温度-10℃至+70℃，湿度小于90%。接近开关的位置得当，固定可靠不得有松动。 2.3 风泵系统 2.3.1 风泵要安装平稳，周围环境清洁、干燥、通风；叶轮旋转方向必须与风扇罩上所示箭头方向一致；工作压力小于20kpa；轴承保持润滑。 2.3.2 风泵电控柜：使用环境控制在温度-10℃至+70℃，湿度小于90%。应保证柜体固定可靠，接地良好，柜内保持清洁。 2.3.3油水分离器：连接可靠，避免腐蚀，及时排污。 2.4 监视器 日常运行保证工作电源交流220至240V，50Hz，整机防潮及显象管的清洁。 .5 各管路和电缆避免破损，接头连接可靠。 3 调试与维护
1锅炉系统控制要求1.1主要监测参数
1.2控制部分 根据锅炉出口热水温度、热水流量、热水压力、炉膛压力、烟气含氧量自动调节锅炉给煤量、鼓/引风机风量，以保证锅炉处于最佳的燃烧状态，最佳热效率，控制调节系统采用西门子PCS7控制系统，并备有手动和自动操作模式。 1.3联锁控制部分 此项目涉及到锅炉电机起停保护，原则为启动电机顺序一次是引
风机、一次风机、二次风机、炉排电机、给煤机。停止电机顺序一次是炉排电机、给煤机、一次风机、二次风机、引风机。如果引风机停，必须停一次风机和二次风机，如果一次风机停，必须停二次风机和炉排电机和给煤机。 当锅炉运行中出现下列情况时，设置自动切断鼓、引风机的装置： ●锅炉压力降低至0.4MPa时； ●锅炉水温升高至140℃时； ●锅炉出口流量低于420t/h； ●循环水泵突然停止运行时； 锅炉的引风机与鼓风机之间设置联锁： ●启动：引风机－鼓风机－炉排 ●停止：炉排－鼓风机－引风机 锅炉的炉排与除渣机之间设置联锁： ●启动：除渣机－炉排 停止：炉排－除渣机 2锅炉自动控制特点 锅炉的燃烧控制主要解决的是锅炉的热平衡问题。当外网的负荷变化时，相应的一、二次风量分配也会变化。因此，锅炉的燃烧控制即要控制给煤量，也要控制一、二次风的给风量。也就是要根据外网的负荷变化情况来控制锅炉的给煤量。根据锅炉燃料的供给速度来控制锅炉的一、二次风量，再根据锅炉的出口的烟气的含氧量对风/煤
比进行自动调整。 锅炉自动控制系统将整个锅炉控制分成如下几个部分：燃烧过程控制、给水母管压力控制，除氧器控制。燃烧过程控制又可以分成送风控制、炉排转速控制、炉膛负压控制，此三部分相互关联。 燃烧系统自动调节的第一个任务是维持锅炉出口热水温度保持稳定，克服自身燃料方面的扰动，保证负荷与出力的协调；第二个任务是使燃料量与空气量相协调（风煤比），保证燃烧的经济性；第三个任务是使引风量与送风量相适应，维持炉膛压在一定范围内。 由于锅炉在运行过程中负荷经常发生变化，这样必须随负荷变化及时调整燃料量，锅炉中，进出热量的平衡体现在锅炉出口热水温度，负荷调节即温度调节，温度调节通过燃料量的调节即炉排转速的改变来实现。因此在具体的控制设计中基本上应根据负荷来设定炉排转速——粗调，根据锅炉出口热水流量来细调炉排转速；根据炉排转速来设定送风——粗调，由烟气含氧量来细调送风量，再根据送风来调整引风以维持负压。 细调过程在规则控制中实现，粗调在大的负荷变动中采用。粗调要求有比较准确的炉排转速与负荷的对应表、鼓风与引风的对应表。细调要求有准确的专家经验。对应表及规则表可写入程序并可在界面中修改。
锅炉 FSSS功能逻辑图 1 引言 炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System，简称FSSS），也称燃烧器管理系统（Burner Management System，简称BMS），是现代大型火力发电机组锅炉必须具备的一种监控系统。它能在锅炉正常工作和启动等各种运行方式下，连续密切地监视燃烧系统的大量参数与状态，不断进行逻辑判断和运算，通过各种联锁装置使燃烧设备严格按照既定的合理程序完成必要的操作，防止爆炸性的燃料和空气混合物在锅炉的任何部分积聚，以保证操作人员和锅炉燃烧系统的安全。设计FSSS，应保证其组成和功能的完整性、逻辑的合理性。 2 FSSS的设计组成 FSSS的设计组成如图1所示。 图1 FSSS设计组成框图
1）主控柜：包括逻辑控制主机、附件及电源系统。工作时，监视FSSS各设备参数与状态，进行逻辑判断，发出运作指令。 2）火检柜：安装火焰检测器信号放大处理部分元件。 3）就地点火控制柜：是实现对锅炉点火设备进行顺序动作的逻辑控制部分。通过远程/就地操作方式的切换，可实现控制点火设备的自动点火，也可实现对点火设备的单步操作。它主要控制的就地点火设备包括高能点火装置、组合燃烧装置及油角快速关断阀等。 4）冷却风机控制柜：安装一用一备冷却风机的电气控制元件，火检冷却风机的控制由其完成。 5）炉膛压力开关柜：安装炉膛压力开关，向主控柜发出压力高低报警信号。6）CRT终端显示系统：计算机、CRT触摸屏、通讯接口和电缆。 3 FSSS的基本功能 FSSS的基本功能如图2所示。 图2 FSSS基本功能图
其基本功能分燃烧器控制系统和燃料安全系统两大部分，前者包括锅炉点火、油层投入和风粉系统设备启停；后者包括炉膛吹扫、炉膛火焰检测及主燃料跳闸。 各子功能说明如下： 锅炉点火 目前中大容量锅炉点火方式大致有以下三种，设计时应根据各燃烧器特点采取不同控制方案。 1）采用高能点火装置直接点燃轻油燃烧器，以轻油作为低负荷时的助燃燃料。每一只轻油燃烧器配置一只高能点火装置，煤粉燃烧器依靠轻油燃烧着火。 2）将具有高能点火装置的轻油点火器设置在每一只重油燃烧器和煤粉燃烧器的侧面，轻油点火器由高能点火装置来点燃，其火焰以一定角度与主燃烧器喷射轴线相交，以保证可靠地点燃主燃料（重油、煤粉）。 3）采用高能点火装置点燃轻油点火器，再由轻油点火器点燃其相应的重油燃烧器，重油燃烧器点燃相邻的燃烧器中煤粉，即煤粉着火能量是由重油燃烧器提供。 油层投入 油层投入即油燃烧器的控制是燃烧控制系统中的基本功能，设计时应保证油燃烧器具有以下几个功能： 1）锅炉启动到机组带20%～30%额定负荷的全过程提供必要的燃料。 2）在锅炉主要辅机发生故障、机组减负荷运行、机组发生甩负荷停机不停炉、电网故障、主开关跳闸及机组带厂用电运行时，油燃烧器起稳定燃烧、维持低负荷运行作用。 3）点燃煤粉燃烧器。煤粉着火需要一定的能量，投用一定数量的油燃烧器，使锅炉达到20%额定负荷以上，可以保证煤粉稳定着火燃烧。 风粉系统设备启停
第八章炉膛安全监控系统 第一节概述 一、炉膛安全监控系统的地位 大容量锅炉需要控制的燃烧设备数量比较多，有点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助风(二次风)挡板、燃料风(周界风)挡板等，不仅类型比较复杂，而且它们的操作过程也很复杂。例如：点火油枪的投入操作包括点火油枪推进、开雾化蒸汽(或雾化空气)门、开进油门等；停用操作包括关进油门、油枪吹扫、油枪退出等。煤粉燃烧器的投入的操作包括开磨煤机出口挡板、开热风门、暖磨、磨煤机启动、给煤机启动等；煤粉燃烧器停用操作包括停给煤机、关热风门、停磨煤机、磨煤机吹扫等。对一般不能伸进和退出的点火装置(点火器)以及燃烧器的火焰监视器等装置要有冷却措施，为此还设置了冷却风机(由交、直流电动机拖动，其中直流电动机备用)。火焰监视器是判断燃烧器点、熄火成功与否及对火焰进行监视的重要装置。由此可见，即使投入或切除一组燃烧器也需要有相当多的操作步骤和监视判断的项目，在锅炉启动或发生事故工况下，燃烧器的操作工作更加繁复。所以大容量锅炉的燃烧器必须采用自动顺序控制。 国内机组过去缺少这种燃烧安全监控系统，使国产锅炉的运行性能受到严重的影响，锅炉的安全运行也受到威胁。由于近年来大机组日益增多，锅炉防爆问题也日趋严重，据电力部门统计，近几年来较大型锅炉爆炸事故每年约发生十余起，损失巨大。另外大容量锅炉爆炸力较大，如采用防爆门已无法承受炉内压力，否则要增加防爆门面积又不现实，因此为国产锅炉装备炉膛安全监控系统已势在必行。 炉膛安全监控系统(Furnace Safeguard Supervisory System,简称FSSS)，也有称燃烧器管理系统(Burner Management System简称为BMS)，或称燃烧器控制系统、燃料燃烧安全系统。是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监系统。它能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下，连续地密切监视燃烧系统的大量参数与状态，不断地进行逻辑判断和
内蒙古科技大学 过程控制课程设计论文 题目：锅炉炉膛负压控制系统 学生姓名：严合 学号：0867112335 专业：测控技术与仪器 班级：测控2008-3 指导教师：左鸿飞 2011 年08 月31 日
目录 一、概述 (Ⅲ) 二系统要求及组成 (Ⅴ) 2.1系统的要求 (Ⅴ) 2.2炉膛负压的动态特性 (Ⅴ) 2.3引风控制系统的工况 (Ⅴ) 2.4系统的组成 (Ⅵ) 三应注意的问题 (Ⅷ) 3.1抗积分饱和及外反馈法 (Ⅷ) 3.2 采用死区非线性环节 (Ⅸ) 3.3 引风机1和2的双速调节 (Ⅸ) 3.4 炉膛压力的测量 (Ⅹ) 3.5 内爆保护 (Ⅹ) 四、仪表选型及参数整定 (Ⅺ) 4.1 前馈-反馈控制系统 (Ⅺ) 4.3 传感器的选择 (Ⅺ) 4.4 选择控制系统设计 (Ⅺ) 五课程设计体会 (Ⅻ) 六参考文献 (ⅩⅢ)
一概述 锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数（2.45Mpa- 27MPa ，400℃-570℃），并对外输出热能的特种设备。锅炉控制的主要目的是调节锅炉出口的蒸汽压力、流量和温度，使其达到所希望的数值。为此，需要对燃料、空气和水三者的量进行调节。锅炉是一个复杂的系统，对锅炉工况造成影响的因素之一是来自外部和内部的扰动，如燃料发热量的变化或热力系统工况的变化等。控制器或控制系统根据锅炉出口蒸汽参数实际值偏离其设定值的大小和方向，调节燃料量、空气量和水量，使锅炉出口参数与其所希望的值相一致。 锅炉除配有相应的仪表系统外，主要有以下控制系统：汽包液位控制系统；燃料控制系统；过热器和再热器出口蒸汽温度的控制系统；燃烧器程序控制系统等等。不同类型的锅炉，尽管其控制系统不尽相同，但是它们的工作原理大体是相同的。 而其中最重要的系统是燃烧控制系统。其主要功能是控制炉膛的燃料的空气的输入量，或控制燃烧率，以适应锅炉负荷的变化。对锅炉运行和控制系统来说，锅炉出口蒸汽压力的变化经常作为燃料量的输入和蒸汽量的输出之间不平衡的一个标志。引起蒸汽压力变化的因素很多，其中主要的扰动量是燃料量（内扰）和蒸汽量的变化（外扰）。燃烧控制系统的基本要求是：迅速适应外界负荷需求的变化；及时消除锅炉燃料侧的自发扰动；维持调节过程中各被调量在允许的范围内；保证锅炉运行的安全性和经济性。燃料控制系统一般包括燃料控制、引风控制和鼓风控制三个子系统。 燃料控制子系统中，蒸汽压力的实际值相对于其设定值的偏差输入到蒸汽压力控制器，经控制运算后输出调整锅炉燃烧率的指令信号；燃烧控制器根据锅炉燃烧率的指令信号的变化调整入炉燃料量。 同时，锅炉燃烧率的指令信号也加入到鼓风控制子系统中，对鼓风量进行调整。为保证燃烧的过程的经济性，即保证燃烧过程合适的燃料和风量的比值，常采用具有烟气氧量校正调节的鼓风控制系统，形成有燃料量前馈调节的串级控制系统，在保证送风量与燃料量基本成比例的粗调的基础上，进一步通过氧量校
火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统 设计技术规定 DLGJ116-93 主编部门：电力工业部西南电力设计院 批准部门：电力工业部电力规划设计总院 施行日期：1994年1月1日 电力工业部电力规划设计管理总院 关于颁发DLGJ116-93《火力发电厂 锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定》的通知 电规发(1993)255号 各有关单位： 为适应电力建设发展的需要，我院委托西南电力设计院编制了《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定》，现批准颁发DLGJ116—93《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定》。自发行之日起施行。 各单位在执行过程中要注意积累资料，及时总结经验，如发现不妥和需要补充之处，请随时函告我院。 1993年9月22日 1总则 1.0.1本规定为实施《火力发电厂设计技术规程》热工自动化部分的补充和具体化。 1.0.2本规定适用于新建或扩建火力发电厂220～2000t/h燃煤粉锅炉炉膛安全监控系统设计，不适用于纯燃油、气和流化床式锅炉，也不包括防止锅炉内爆、液态排渣炉的防氢气爆炸等内容。 1.0.3制粉系统的防爆只涉及与燃烧直接有关的部分，不完全包括制粉系统监控设计的内容。 1.0.4火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统的设计，宜采用通过审定的标准设计、典型设计和通用设计。 1.0.5火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统的设计，应采用可靠性高的设备和成熟的技术。新产品和新技术应经过试用和考验，鉴定合格后方可在设计中采用。 2应用功能 2.0.1完整的锅炉炉膛安全监控系统包括下列功能： (1)锅炉炉膛吹扫及燃油泄漏试验； (2)锅炉点火； (3)锅炉火焰监视； (4)锅炉炉膛压力(正、负压)和灭火保护，以及主燃料跳闸； (5)燃烧器控制。 2.0.2容量为220t/h及以上锅炉的炉膛安全监控系统必须具有炉膛吹扫功能；容量为1000t/h
锅炉自动燃烧控制系统 1、实时数据采集 能够对锅炉本体和辅助设备各种运行数据(包括总供回水温度、压力、流量、省煤器进出口水温度﹑压力烟气温度、除尘器进出口烟气温度压力、鼓引风压力、炉膛温度压力含氧量、煤层厚度、室外温度、鼓引风炉排电机频率速度电流状态、除渣除尘状态) 等信号通过总线进行动态采集，控制中心能够实时监控到锅炉本体﹑锅炉上煤﹑除渣等辅助设备的运行情况。 2、完整的报警机制 当锅炉调节系统发生异常情况时或报警时，上位机人机界面自动接受控制系统器发送报警信号，将报警状态及异常点在上位机上进行显示，并诊断提出相应问题大概原因，提供相应的处理办法提示，系统自动能把报警分为高中低三种报警级别，低级别的报警只做提示用，当发生低级别报警时不影响燃烧自动调节，中级别报警发生时需要做相应处理，高级别报警发生时系统能立即连锁停炉，并发出尖锐声光报警和相关提示信息，等待工程师处理后再次投入运行，所有报警系统会自动的写入永久数据库备份，供以后随时查询和故障诊断和决策处理。 报警内容有： 系统报警 包括DCS控制器自诊断硬件或致命软件命令错误
自动启动燃烧失败 通讯建立连接失败 数据报警 炉膛温度超高低报警 炉膛负压超高低报警 锅炉出口温度超高低报警 锅炉出口压力超高低报警锅炉回水温度﹑压力超高低报警 引风机风压高低报警 鼓风机风压高低报警 高级别报警 引风机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警 连锁控制保护报警 鼓风机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警 上煤系统综合保护报警 炉排机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警 除渣系统综合保护报警 3、循环水控制系统 循环水是锅炉系统与外界交互的接口，循环系统通过泵不断的把热水源源不断的输送给用户或热站，把经过热释放后的二次低温水循环到锅炉系统再加热。我们采用保持循环水进、出口温差恒定，通过改变循环流量来控制热负荷的方式，是一种新方式。
锅炉炉膛火焰电视监视系统 用户手册 型号：DZHJ-B 工号：118182 项目编号：A016Y 版本号：B 编制： 校对： 审核： 批准： 东方电气
深圳东方锅炉操纵有限公司 2012年03月 服务热线：（86）- 800 830 6264
目录 第一篇技术讲明 (3) 前言 (3) 系统概述 (3) 性能特点 (3) 技术参数 (4) 系统功能 (5) 系统构成 (5) 系统设备配置（一头一尾） (8) 系统设备 (8) 安全和注意事项 (16) 第二篇安装调试 (16) 设备安装 (16) 设备调试 (20) 第三篇操作使用 (22) 操纵室的操作、显示 (22) 现场的操作、显示 (23) 第四篇系统维护 (24) 日常维护 (24) 常见故障及分析 (24)
附件 第一篇技术讲明 前言 “DZHJ型锅炉炉膛火焰电视监视系统”是深圳东方锅炉操纵有限公司在吸取国内外先进技术的基础上，自行开发研制出的一种内窥式锅炉炉膛火焰电视监视系统。该系统将摄像镜管部件部分地插入锅炉炉膛，从炉壁上部总体监视炉膛内燃烧状态，其视场内可看到整个炉膛的火焰情况。运行人员在集控室通过彩色电视监视器能观看到炉膛火焰的真实图像。在锅炉点火、低负荷运行或发生危害锅炉正常运行的故障时,该系统有助于防止锅炉炉膛灭火放炮，是锅炉安全、经济、可靠运行不可缺少的设备。适用于电站各类型锅炉：四角喷燃、对冲、W火焰及流化床锅炉。 系统概述 DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统采纳微气量爱护方式，通过电动执行器将摄像镜管伸入到高温炉膛内猎取炉内图像，并将图像信号传输至监视器的特种工业电视系统。系统采纳结构化设计，安装维修便捷，环境适应性强，抗干扰能力强，耐高温耐腐蚀，视场角大，图像清晰，用气量少，使用寿命长。 性能特点 ◆采纳专门研制的特种耐高温针孔镜头,视场角大(90o),分辨 率高(32线对/mm),镜片采纳耐高温材料制造,最前端为蓝宝石镜片,极大提高了镜头的耐高温性能、抗污染能力和使用寿命； ◆摄像镜管无需水冷却，也不需微型制冷器，只要少量压缩空气
炉膛负压控制系统总结 炉膛负压一般采用两台引风机静叶或动叶、或者液偶执行机构来控制。控制方案采用单回路、平衡算法控制。引风控制看似简单，实际需要注意很多方面，具体如下： 1、信号处理 1）炉膛负压控制被调量一般采用三取中选择块，需要注意的是测点的选择必须包含炉膛两侧，不能取在同一侧；另外三取中选择块设置需要注意坏点、偏差大、变化速率设置等切除情况。 2）最后是由于炉膛负压本身具有小幅波动特点，所以为了保证系统稳定性和执行机构的使用，一般我们对三取中后的信号进行滤波处理，并对SP和PV 偏差量增加调节死区功能，需要注意的是滤波时间不能太长，死区不能太大，因为太长会影响事故工况调节反应时间。最好根据炉膛燃烧特点来确定。 2、参数设置 1）对于运行人员手动设定的SP需要加上下限来防止操作失误问题。 2）由于炉膛燃烧特性决定PID参数设置不能太强，在作定值扰动时达到模拟量验收规程中要求即可，不能片面的追求定值扰动曲线的调节时间、衰减率等。 3）执行机构动作速率，以及上限设置需要根据锅炉单侧辅机出力试验确定，防止引风机出现过流保护。 3、前馈、超迟、闭锁 1）负压控制前馈可以根据对其影响因素来设置，除了常规的送风机执行机构前馈外，可增加一次风机执行机构输出、启停磨影响、RB影响等。 2）事故工况下超迟主要包括：RB、MFT。RB尤其是一次风RB对于炉膛负压影响尤为明显，所以一般采取一次风RB触发时，引风机执行机构超迟关一定量，防止负压过低引起保护动作；MFT发生时炉膛负压肯定大幅下降，所以有必要超迟关一定量，即防内爆功能。 3）引风控制增加闭锁功能很有必要，直接用负压高低来闭锁减加引风执行机构，保证升降负荷以及事故工况下机组避免超更危险的方向发展。一般我们也用负压高低报警闭锁送风机加减。
第1页，共26 页 锅炉炉膛火焰电视监视系统 用户手册 型号：DZHJ-B 工号：118182 项目编号：A016Y 版本号：B 编制： 校对： 审核： 批准： 东方电气 深圳东方锅炉控制有限公司 2012年03月 服务热线：（86）- 800 830 6264
目录 第一篇技术说明 (3) 前言 (3) 系统概述 (3) 性能特点 (3) 技术参数 (4) 系统功能 (4) 系统构成 (4) 系统设备配置（一头一尾） (7) 系统设备 (7) 安全和注意事项 (11) 第二篇安装调试 (11) 设备安装 (11) 设备调试 (14) 第三篇操作使用 (15) 控制室的操作、显示 (15) 现场的操作、显示 (16) 第四篇系统维护 (16) 日常维护 (16) 常见故障及分析 (17)
第一篇技术说明 前言 “DZHJ型锅炉炉膛火焰电视监视系统”是深圳东方锅炉控制有限公司在吸取国内外先进技术的基础上，自行开发研制出的一种内窥式锅炉炉膛火焰电视监视系统。该系统将摄像镜管部件部分地插入锅炉炉膛，从炉壁上部总体监视炉膛内燃烧状态，其视场内可看到整个炉膛的火焰情况。运行人员在集控室通过彩色电视监视器能观察到炉膛火焰的真实图像。在锅炉点火、低负荷运行或发生危害锅炉正常运行的故障时,该系统有助于防止锅炉炉膛灭火放炮，是锅炉安全、经济、可靠运行不可缺少的设备。适用于电站各类型锅炉：四角喷燃、对冲、W火焰及流化床锅炉。 系统概述 DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统采用微气量保护方式，通过电动执行器将摄像镜管伸入到高温炉膛内获取炉内图像，并将图像信号传输至监视器的特种工业电视系统。系统采用结构化设计，安装维修便捷，环境适应性强，抗干扰能力强，耐高温耐腐蚀，视场角大，图像清晰，用气量少，使用寿命长。 性能特点 ◆采用专门研制的特种耐高温针孔镜头,视场角大(90o),分辨率高(32线对/mm), 镜片采用耐高温材料制造,最前端为蓝宝石镜片,极大提高了镜头的耐高温性能、抗污染能力和使用寿命； ◆摄像镜管无需水冷却，也不需微型制冷器，只要少量压缩空气或氮气吹扫镜 头。高温镜头具备自清洁功能，克服了传统水冷却摄像镜管易堵塞、腐蚀、漏水及管路复杂、易损坏、使用寿命短等缺点。同时，由于无需铺设冷却水管道，安装维护简单、工程费用少； ◆摄像镜管防护罩采用特种耐高温耐腐蚀材料及特殊的结构设计，有效保护高 温光学镜头及摄像机，摄像镜管结构设计合理简单，维护方便,使用寿命长。 采用重力式自锁炉门，结构简单动作可靠，不会因炉门受热变形产生机械故障，在冷却保护夹套退出炉膛后能自动关闭窥视孔以密闭炉膛； ◆图像采集单元采用先进的低照度、高动态范围、高清晰度彩色CCD摄像机， 配合我公司开发的可以遥控调节光圈的高温镜头，保证清晰观察炉膛内部图
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 火力发电厂高温锅炉监控解决 方案(标准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
火力发电厂高温锅炉监控解决方案(标准 版) 火力发电使用的燃烧锅炉、蒸汽轮机具有其特殊危险性。目前除了一些食品加工、资源回收焚化厂、石化工业在蒸馏过程可看到锅炉运作外，较少工程是以高温监控为诉求的。但焚化厂、食品加工及石化产业的锅炉温度也只在200到300摄氏度间，而发电锅炉因要产生大量蒸汽来推动汽轮机，锅炉温度高达1000摄氏度，是一个绝对高风险的场所，因此它的燃烧过程与周边区域的安全管控是值得探讨的一门功课。 燃烧锅炉的结构特性与安全特殊性 我国火力发电厂以燃煤、燃重油为主。燃煤的中大型火电厂，一般采用煤粉炉。从其发电厂的结构看，其生产过程是将进厂的原煤经碎煤机破碎后以磨煤机磨成煤粉用热风吹送喷入锅炉炉膛，通
过煤粉燃烧生成的高温热气加热炉膛内的水冷壁管、加热器管使锅炉产生高压蒸汽，然后经过烟道内的再热器、脱硫、空气预热后进入集尘器，清除烟气中的飞灰之后，通过烟囱排入大气。 淡化后的海水或江河湖泊的水经除氧处理后(纯水)被吸入锅炉炉膛内生成饱和蒸汽，然后再加热变成过热蒸汽，由蒸汽管送入汽轮机，使汽轮机内产生膨胀作用后运转带动发电。发电后水汽进入凝汽器凝结成水，经除氧后通过水泵、高压加热器再一次送入锅炉，循环运转进行锅炉燃烧发电。发电过程由于蒸汽和水的损失，还会补充由海水、江河水处理而得的纯水供给锅炉，而多余的冷却水或直接排放入海或江河湖泊，或在冷却塔水池中与大气进行热交换以循环利用(图1)。 通常火力发电厂依锅炉蒸汽压力分为低压电厂、中压电厂、高压电厂、超高压电厂、亚临界压力电厂和超临界压力电厂，一般的监控系统无法负担这种炉体的温度及压力的安全监控要求。燃烧锅炉若监控管理不善，将成为火力发电厂内最大的安全隐忧。因此必须采用特殊的燃烧锅炉监控设备，除熟悉的影像监控外，还包含多
目录 1锅炉工艺简介 (1) 1.1锅炉的基本结构 (1) 1.2工艺流程 (2) 1.2煤粉制备常用系统 (3) 2 锅炉燃烧控制 (4) 2.1燃烧控制系统简介 (4) 2.2燃料控制 (4) 2.2.1燃料燃烧的调整 (4) 2.2.2燃烧调节的目的 (5) 2.2.3直吹式制粉系统锅炉的燃料量的调节 (5) 2.2.4影响炉内燃烧的因素 (6) 2.3锅炉燃烧的控制要求 (11) 2.3.1 锅炉汽压的调整 (11) 3锅炉燃烧控制系统设计 (14) 3.1锅炉燃烧系统蒸汽压力控制 (14) 3.1.1该方案采用串级控制来完成对锅炉蒸汽压力的控制 (14) 3.2燃烧过程中烟气氧含量闭环控制 (17) 3.2.1 锅炉的热效率 (18) 3.2.2反作用及控制阀的开闭形式选择 (20) 3.2.3 控制系统参数整定 (20) 3.3炉膛的负压控制与有关安全保护保护系统 (21) 3.3.1炉膛负压控制系统 (22) 3.3.2防止回火的连锁控制系统 (23) 3.3.3防止脱火的选择控制系统 (24) 3.4控制系统单元元件的选择（选型） (24) 3.4.1蒸汽压力变送器选择 (24) 3.4.2 燃料流量变送器的选用 (24) 4 DCS控制系统控制锅炉燃烧 (26) 4.1DCS集散控制系统 (26) 4.2基本构成 (27)
锅炉燃烧系统的控制 4.3锅炉自动燃烧控制系统 (31) 总结 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35)
1锅炉工艺简介 1.1锅炉的基本结构 锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。 1、锅炉本体 锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。 炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉，又称火床炉；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉，又称火室炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧、适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉，又称流化床炉；利用空气流使煤粒高速旋转并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。炉膛的横截面一般为正方形或矩形。燃料在炉膛内燃烧形成火焰和高温烟气，所以炉膛四周的炉墙由耐高温材料和保温材料构成。在炉墙的内表面上常敷设水冷壁管，它既保护炉墙不致烧坏，又吸收火焰和高温烟气的大量辐射热。炉膛的结构、形状、容积和高度都要保证燃料充分燃烧，并使炉膛出口的烟气温度降低到熔渣开始凝结的温度以下。当炉内的温度超过灰熔点时，灰便呈熔融状态。熔融的灰渣颗粒在触及炉内水冷壁管或其他构件时会粘在上面。粘结的灰粒逐渐增多,遂形成渣块,称为结渣。结渣会降低锅炉受热面的传热效果。严重时会堵塞烟气流动的通道，影响锅炉的安全和经济运行。一般用炉膛容积热负荷和炉膛截面热负荷或炉排热负荷表示其燃烧强烈程度。炉膛容积热负荷是单位炉膛容积中每单位时间内释放的热量。在锅炉技术中常用炉膛容积热负荷来衡量炉膛大小是否恰当。容积热负荷过大，则表示炉膛容积过小，燃料在炉内的停留时间过短，不能保证燃料完全燃烧，使燃烧效率下降；同时这还表示炉墙面积过小，难以敷设足够的水冷壁管，结果炉内和炉膛出口处烟气温度过高，受热面容易发生结渣。室燃炉的炉膛截面热负荷是单位时间内单位炉膛横截面上燃料燃烧所释放的热量。在炉膛容积确定以后，炉膛截面热负荷过大会使局部区域的壁面温度过高而引起结渣。层燃炉的炉排热负荷是单位时间内燃料燃烧所释放的热量与炉排面积的比值。炉排热负荷过高会使飞灰大大增加。炉膛设计需要充分考虑使用燃料的特性。每台锅炉应尽量燃用原设计的燃料。燃用特性差别较大的燃料时，锅炉运行的经济性和可靠性都可能降低。 锅筒它是自然循环和多次强制循环锅炉中接受省煤器来的给水、联接循环回路，并向过热器输送饱和蒸汽的圆筒形容器。锅筒筒体由优质厚钢板制成，是锅炉中最重的部件之一。锅筒的主要功能是储水，进行汽水分离，在运行中排除锅水中的盐水和泥渣，
炉膛火焰电视监视系统 一、主要功能 我厂的炉膛火焰电视监视系统是由LENOX提供的。通过两套摄像探头部件伸入炉膛，直接观察炉内全部燃烧状况，将其适时清晰地显示在集控室的彩色工业电视监视器上，从而实现对锅炉燃烧工况的监视，保证其安全可靠经济地运行。 二、组成 炉膛火焰电视监视系统主要由电视系统、冷却保护系统、彩色摄像机系统组成。 1、电视系统 电视系统由视频电缆、彩色工业电视、顺序开关转换器等组成。 a、视频电缆：用于将视频信号传送给彩色工业电视。 b、彩色工业电视：屏幕的尺寸为20英寸,其作用是将由摄像机得来的视频信号经顺序开关转换器转换控制后,再由显像管还原为炉膛火焰的图像信号。 主要技术参数有：电源 220VAC 50/60Hz 监视器功耗 110W 型号 SSM-20N5 20inch 分辨率最小500线 工作环境温度 0～50℃ 彩色工业电视的前面板视图如下图所示：
c、顺序开关转换器：能将工业电视上显示的图像定期地在两个摄像机所得到的视频信号中切换,或者是锁定某一个视频信号。通过切换开关后部的DWELL旋钮可调节两视频信号的切换时间间隔(2～45s)。 主要技术参数有：电源 220VAC 50/60Hz 功耗 4W 型号 TC8121X 工作温度 0～40℃ 湿度 (10～80)%的相对湿度 顺序开关转换器前后面板视图如下： 前面板 后面板 前面板三个键的功能如下： 当按压“run”键时，顺序开关转换器的视频输出将在两个视频信号之间定时切换，而按压“1”或“2”键时，顺序开关转换器的视频输出将锁定在其中的一个视频信号上。 顺序开关转换器后面板的连接图如火焰电视系统的工作流程图所示。 2、冷却保护系统 彩色摄像机的冷却保护系统有两套：一套是用来冷却摄像头套管的，冷却介质为火检冷却风；另一套是用来冷却摄像机本身的，冷却介质为压缩空气。 摄像机的冷却系统如下图： 其中CP021为滤网的差压开关，CP022为压缩空气压力开关。滤网1是油过滤器，滤网2是水及其它杂质过滤器。
BALCO EXPANSION PROJECT4×300MW T HERMAL POWER P LANT FURNACE SAFEGUARD SUPERVISORY SYSTEM 印度BALCO扩建4×300MW 燃煤电站工程 锅炉炉膛安全监控系统调试方案 Spe.2009 2009年9月
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目录 C ontents 1.编制目的Compile Purpose 2.调试范围Scope of commissioning 3.调试前必须具备的条件Conditions before commissioning 4.调试步骤Process of commissioning 5.使用工具Tools used for test 6.注意事项Precautions
1.编制目的Compile Purpose 为了指导和规范系统及设备的调试工作，检验系统的性能，发现并消除可能存在的缺陷，检查热工联锁、保护和信号装置，确保其动作可靠。使系统及设备能够安全正常投入运行，制定本方案。 This commissioning procedure is compiled to guide and standardize the practice of testing and adjusting to facilitate proofing of system performance,finding and repairing of possible defects,thus ensuring that the equipment and system can be brought into operation safely and smoothly. 2.调试范围Scope of commissioning 2.1油泄漏试验 Oil leakage test 油母管泄漏试验准备就绪条件 Conditions of oil-line leakage test 油母管泄漏试验过程 Procedure of oil-line leakage test 相关显示及报警 Displays and alarms 2.2炉膛吹扫 Furnace purge 炉膛吹扫条件 Conditions of furnace purge 吹扫过程 Procedure of furnace purge 相关显示及报警 Displays and alarms 2.3炉膛安全管理系统 Furnace safeguard management system 2.3.1主燃料跳闸 Master fuel trip（MFT） MFT跳闸条件 Condition of master fuel trip MFT复位条件 Condition of MFT reset MFT条件发生后的跳闸过程 MFT initiate d tripping sequence