工业锅炉安全监控系统的应用与维护

wangli

65t/h中压锅炉是河南油田目前最大的工业锅炉，主要用于给石蜡精细化工厂各生产装置提供合格蒸汽，以及给汽轮发电机组提供动力。为保证锅炉安全运行，配备了较为先进的锅炉安全监控系统。该系统在锅炉启动时可保证实现安全、自动点火；正常运行时，监测各重要参数，进行逻辑判断与运算；异常情况下发出联锁动作指令，从而保证锅炉运行安全。

　　一、系统基本构成
　　锅炉安全监控系统主要由控制柜、BTG操作盘、外围检测仪表和执行器组成(见图1)。



　　控制柜是系统的核心，主要由OMROM可编程控制器、24V电源箱、火检放大器、继电器等组成。OMROM可编程控制器包括电源模块（PA206),CPU卡、四块16位输入卡、六块16位输出卡等。
　　BTG操作盘和就地点火柜是操作人员与系统的操作界面，由操作按钮（带状态指示）、信号指示灯、状态指示灯、事故记忆灯等组成。
　　外围检测仪表包括FC系列炉膛压力、燃油压力、燃气压力及汽包液位变送器，DFA型安全栅，美国进口的报警给定器及IDD2型火焰检测传感器，用于检测锅炉重要参数，并将状态信号送给可编程控制器。
　　执行器包括两台主路油阀、气阀，四台支路油阀，八台支路气阀共14台汽缸球阀组成，执行可编程控制器输出的动作指令，并将其开、关状态反馈给可编程控制器。

　　二、系统工作原理
　　在锅炉运行过程中，系统连续检测炉膛火焰、炉膛压力、燃油压力、燃气压力、汽包水位等状态参数，进行逻辑判断与运算。如果这些参数中有一项超出预先设定的极限值，系统将部分或全部切断锅炉燃料供给，BTG操作盘上给出相应跳闸原因指示。操作人员根据指示能够很快查到故障所在，及时采取必要的措施。
　　1．检测参数的设置
　　锅炉联锁参数包括炉膛火焰灭，炉膛压力高、低，燃油压力低，燃气压力低，汽包水位高、低等，分别由外围检测仪表检测、转换后输出到控制柜。





　　锅炉每个角（共四个角）的油气火嘴共用一个火焰检测传感器监测炉膛火焰燃烧情况，将检测到的光谱信号放大后送给控制柜内的IDDⅢA型火焰检测放大器进行二次放大，放大的火焰信号再经继电器变为本系统的逻辑开关量信号（有火焰或无火焰）送给可编程控制器。现场变送器检测炉膛压力、燃油压力、燃气压力和汽包液位信号，经安全栅输出到报警给定器与设定的极限值比较，结果（开关量信号）输出到控制柜，其中汽包液位高、低，燃油压力低，燃气压力低开关量信号直接送给可编程控制器进行逻辑运算(见图2)，三组炉膛压力高、低开关量信号经继电器三选二为一组开关量信号后送给可编程控制器(见图3)。

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　　2．安全监控过程
　　该系统主要是通过对运行过程中状态参数的检测，以联锁跳闸的方式保证实现锅炉安全运行。联锁跳闸有主燃料跳闸（MFT)、油燃料跳闸（OFT)和气燃料跳闸（GFT）三种执行方式，现分述如下。
　　(1)主燃料跳闸。当发生下列任何一种情况，如运行人员手动跳闸、失去全部燃料、炉膛压力过高或过低、汽包水位过低或过高、失去全部火焰时，都将导致MFT跳闸，关闭所有主、支路油（气）阀，切断全部燃料。
　　(2)油燃料跳闸。发生下列任何情况，如运行人员手动跳闸、燃油压力过低、MFT动作时，都将导致OFT跳闸，关闭主、支路油阀，切断燃料油。
　　(3)气燃料跳闸。发生下列任一情况，如运行人员手动跳闸、MFT动作、燃气压力过低，都将导致GFT跳闸，关闭主、支路气阀，切断燃料气。
　　另外，当某个火焰失去时，其相应的燃料油（气）阀门关闭，但不会引起跳闸。

　　三、应用过程中发现的问题及采取的措施
　　由于该系统技术先进，提升了锅炉运行的控制水平。但由于是初次使用，技术人员和操作人员对系统不太熟悉，也曾出现不少问题。
　　如锅炉外围检测信号异常跳闸，但实际上锅炉运行工况正常。此外，每当锅炉运行一段时间后，即开始频繁出现失去火焰或失去燃料跳闸现象。
　　针对安全监控系统所产生的问题，我们采取了如下措施。
　　1．把质量不好的安全栅全部换成较好的，确保安全栅质量切实可靠。
　　2．对空压站进行技术改造，从严控制仪表风的质量指标，如干度、湿度、清洁度等，提高仪表风的净化质量。
　　3．对仪表风线进行技术改造，在每个气缸阀和油阀的动力风线上加装大功率过滤阀，二次除去风中杂质。
　　采取上述技术措施以后，安全监控系统的稳定性得到了极大提高。

　　四、结束语
　　65t/h工业锅炉安全监控系统是采用美国FORNZY公司的先进技术，结合国内实际情况研制的高技术产品，控制柜内主要部件皆为进口产品。系统在防止操作事故及设备故障方面发挥了重要作用，并能使锅炉的运行效率达到最佳。
　　系统是一个以微处理器为基础的控制系统，可靠性很高。但是，对其辅助设施必须加以重视，否则也会影响使用效果。
　　通过对应用过程中发现的问题加以改进，并加强管理和维护，该系统连续运行3年来没有出现过问题。