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炉 膛 安 全 监 控 系 统第八章
Furnace Safeguard Supervisory System
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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。所以大容量锅炉的燃烧器必须采用自动顺序控制。
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 。
FSSS是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系统。
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FSSS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，
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备，以保证操作人员和锅炉燃烧系统的安全。
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自动地完成各种操作和保护动作；
避免运行人员在手动操作时的误动作；
及时执行手动来不及处理的快动作，
如,紧急切断和跳闸等 。
炉膛安全监控系统实际上是把燃烧系统的安全运行规程用一个逻辑控制系统予以实现。 采用 FSSS能：
运行人员可以通过 CRT键盘和控制盘 （ BTG盘 ） 或其它接口设备,发出各种指令,启 /停燃烧系统有关设备 。
燃烧设备可以分别单独启停,也可以根据一定的组合成组自动启停 。 如：
炉膛安全监控系统要求自动化程度较高，如：
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它能将同一层的给煤机,磨煤机,有关风门挡板及其它辅属设备一起组成一个自动系统,运行人员只需发出启动某台磨煤机的指令,当所要求的许可条件都满足时,
系统将自动按照适当的时间程序进行一系列动作；
也能将准备投入运行的所有磨煤机层组合一起,运行人员只要发出一个启动指令,系统将所有磨煤机层按顺序逐层自动投入运行 。
无论是自动启停或遥控操作单台设备的启停,系统逻辑通过各种安全连锁条件,保证这些 设备及整个系统的安全,防止危险情况的发生 。
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因此,FSSS是根据不同的控制对象和不同的控制要求来确定它的功能的 。
如今,炉膛安全监控系统被视为现代锅炉控制系统的重要支柱之一 。
炉膛安全监控系统与控制对象密切相关，即与：
等 都有直接关系锅炉结构、
燃烧器布置、
制粉系统、
油系统、
点火器一次仪表取样点、
火焰检测器的安装位置、
执行机构的工作性能。
以及它们的运行方式
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二、炉膛安全监控系统的作用炉膛安全监控系统的主要组成部分一般包括：
连续监视运行,
控制点火及暖炉油枪,
对磨煤机,给煤机等制粉设备实现自启停或远方操作,
监视油层,煤层及全炉膛火球火焰 。
吹扫,点火和带负荷运行时,控制风箱挡板位置 。
向模拟量控制系统,计算机监视系统,旁路控制系统及汽机控制系统等提供状态信号 。
1、燃烧器控制系统 (Burner Control System,简称 BCS)
BCS的主要作用是：
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在锅炉运行的各个阶段,包括启停过程中,预防在锅炉的任何部分形成一种可爆燃的气粉混合物,防止炉膛爆炸 。
在对设备和人身有危险时,产生主燃料跳闸 (Main
Fuel Trip简称 MFT)信号,并提供,首次跳闸原因,
的报警信号,以便事故查找和分析 。
MFT信号发出后,切除所有燃烧设备和有关辅助设备,
切断进入炉膛的一切燃料 。
MFT以后仍需维持炉内通风,进行跳闸后的炉膛吹扫,
清除炉膛及尾部烟道中的可燃混合物,防止炉膛爆炸 。
2、燃料安全系统 (Fuel Safety System,简称 FSS)
FSS的主要作用是：
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炉膛安全监控系统的主要功能是在锅炉启、
停和运行的任何阶段防止锅炉的任何部位积聚爆炸性燃料和空气混合物，防止损坏锅炉和燃烧设备的恶性爆炸事故发生。
为此，必须弄清炉膛爆炸的原因及其防止。
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第二节 炉膛爆炸的原因及其防止一、炉膛爆炸的原因炉膛或烟道中积聚了一定数量未经燃烧的燃料与空气一起形成的可燃混合物，在遇有点火源时 （如锅炉启动点火、
锅炉熄火后重新点火、炉膛内燃料本身所积存的热能等）,会使可燃混合物突然点燃。由于火焰传播速度极快，积存的可燃混合物近于同时点燃，生成烟气后容积突然增大，一时来不及排出炉膛，致使炉膛压力骤增，这种现象称为爆燃
(俗称,打炮,)。 严重的爆燃即为爆炸。
由于炉膛压力过高，当超过炉膛结构所能承受的压力时，使炉墙向外崩塌，称为,外爆,。
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设进入炉膛的燃料为 B（ kg）,其发热量为 Q（ kJ/kg），
炉膛体积为 V(m3),吸热后的温度变化为 ΔT （ K）,炉膛里介质的定容比热为外爆可以通过热力学定律予以说明。
则可得出方程式：)/( 3 KmkJC
v?
VTCVBQ爆炸瞬间炉膛的传热过程近似为 定容绝热过程,由热力学定律得：
TT
T
T
T
P
P
1
1
2
1
2
1
式中 P1,P2——爆炸前,后的介质压力；
T1,T2——爆炸前,后的介质温度 。
将上两式联立求解得：
]1[
1
12
VCVT
BQPP
由上式可以得出以下结论：
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爆炸前温度越低,则爆炸后产生的压力 P2越大 。
在锅炉点火时,炉膛温度 T1越低,点火时用的燃油发热量 Q较高,因而点火时炉膛爆炸造成的破坏性很大 。 而正常运行时温度 T1较高,且采用的燃煤发热量 Q较低,因而破坏性较前者小 。
由于锅炉在启运、运行和停炉的 全过程 都可能发生爆燃、甚至爆炸的恶性事故，故在考虑锅炉安全保护时，必须在 全程投入 炉膛安全监控系统。
点火时的爆燃称 冷态放炮,它一般损坏下部或整个炉膛。
运行时的爆燃称 热态放炮,它一般损坏炉顶和水平烟道。
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炉膛除了外爆，有时还会发生炉膛内爆。当炉膛压力过低，炉膛内外差压超过炉墙所能随的压力时，炉墙就会向内坍塌，这种现象称为炉膛,内爆,。发生炉膛内爆的主要原因：
(1)炉膛在瞬间突然熄火，造成炉膛负压过大；
(2)引风机出力较大，造成较大的负压力，这是由于控制系统失灵或运行人员误操作造成的。
烟气的物理状态可由理想气体定律得到：
V
M R TP?
式中 P—介质的绝对压力； M—介质的质量； R—气体常数；
T—介质的绝对温度； V—炉膛体积。
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显然,当 M(介质的质量 ),R(气体常数 ),V(炉膛体积 )均确定后,炉膛熄火后使 T下降,T下降又引起 P下降 。 当这个下降幅度超过炉膛结构所能承受的压力时,炉墙就会向内坍塌而造成内爆 。
炉膛的熄火速度越快,P下降幅度也就越大 。
锅炉熄火时负荷越大,炉膛压力下降幅度也越大 。
二,炉膛爆炸的防止炉膛爆燃大多发生在点火和暖炉期间,炉膛熄火和锅炉低负荷运行也经常会发生炉膛爆燃 。 为此,应根据不同的运行工况采取不同的防范措施 。
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防止炉膛爆燃的 原则性 措施一般为：
1,在主燃料与空气混合物进口处要有足够的点火能源,点火器的火焰要稳定,要有恰当的位置和一定的能量,能将进入炉膛的燃料迅速点燃 。
2,当进入炉膛的燃料未点燃时,应尽快采取措施缩短未点燃的时间,以减少可燃混合物在炉膛的积存数量 。
3,对于已进入炉膛的可燃混合应尽快冲淡,使之不在可燃范围内,并不断地将它吹扫出去 。
4,当进入炉膛的燃料只有部分燃烧时,应继续冲淡,使之成为不可燃的混合物 。
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一般说来,点火时最危险的情况为点火器已点着,但能量太小,不足以将主燃烧器点燃 。 此时火焰检测器显示为,有火焰,(点火器火焰 ),而实际上主燃烧器并未点燃,
此期间进入炉膛的未燃燃料积存在炉膛内,待主燃烧器点燃后又将存积的燃料一起点燃,形成爆燃 。
因此,应尽可能缩短主燃烧器的点火时间,若在 10s内未点燃主燃烧器就应切断燃料,重新吹扫,然后再重新点火 。
点火期间所用的燃烧器数量应尽可能少些，每只燃烧器的燃烧率不应太低，这样使火焰稳定、操作简化，又可减少误操作。但为了使炉膛均匀加热，在暖炉期间应有足够的燃烧器投入工作，使整个炉膛充满火焰。
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不论在何种情况下,当某一燃烧器火焰熄火,应立即切断该燃烧器或一组燃烧器的燃料,若全炉膛火焰熄火,
则应切断全部燃料,实行紧急停炉 。
锅炉甩负荷时，炉膛送风量应维持在甩负荷前的数值；
机组甩负荷后，应尽可能减少炉膛中燃烧产物的流量；
若能在 5-10s的期限内 (不是立即地 )消除炉膛中的燃料，
则机组甩负荷后炉膛压力偏离正常值的幅度就能缩小。
防止炉膛内爆是一个新问题，现在仍在摸索过程中。
为防止炉膛内爆，在燃烧控制系统设计中应注意：
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第三节 炉膛安全监控系统构成一、系统的基本组成通常一套完整的炉膛安全监控系统其硬件设备由控制台、
逻辑控制系统、驱动装置和检测敏感元件组成。如图所示。
操作指令 控制信号返回信号 检测信号控制台逻辑控制系统被控对象驱动装置敏感元件
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(一 )控制台包括系统模拟盘就地控制盘
CRT与键盘控制盘 (BTG盘 ) ① 指令器件,必要的操作开关和按钮② 反馈器件,反映运行状态的指示灯用来运行人员输入指令和监视状态信息，
仅用于维修、测试和校验现场设备，
就地控制通常限制在最低限度，
位于 FSSS逻辑柜内，可对各层燃烧设备及总体功能进行模拟操作试验，
用于检查相应的逻辑功能是否正常，
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该系统根据运行人员发出的操作命令和检测信号,进行综合判断和逻辑运算,只有在逻辑系统验证满足一定的安全许可条件后,才将运算结果送到相应的驱动装置上,用以操作控制对象 (如风门挡板等 )。
操作完成后,通过检测,再由逻辑控制系统返回信号送至控制台,告知设备的操作运行状况 。
当出现危及设备和机组安全运行的情况,逻辑系统会自动发出停运有关设备的指令 。
(二 )逻辑控制系统它是整个炉膛安全监控系统的核心，所有运行人员的指令都是通过逻辑系统实现的，所有驱动装置和敏感元件的状态都通过逻辑系统进行连续监测。
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逻辑系统采用分层控制的方式,即对每一个层分别进行控制 。 每一个层的故障不会影响整个机组的运行,从而大大提高了整体可靠性和可用率 。
(三 )驱动装置用于控制和隔离进入炉膛的燃料 (油、煤 )和空气的执行机构，主要有：
电动阀门、
气动阀门、
挡板的驱动机构
① 如暖炉油跳闸阀、热风门等；
② 马达启动器 如给煤机、磨煤机、风机等电动机的启动器；
③ 油枪伸缩机构
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由于 FSSS是逻辑控制系统,它给这些驱动装置的指令,
不是开,就是关；不是投入,就是退出 。 而某些燃烧控制任务是由 CCS承担的,如：一次风和二次风调节挡板开度大小的控制 。
(四 )敏感元件用来监测炉内燃烧和燃料空气系统状态的装置。包括：
压力开关 。 用于反映炉膛压力、燃油和空气压力等，
当超过允许值时发出报警或跳闸等信号。
温度开关 。 用于反映空气、燃料的温度，如磨煤机出口温度、燃油温度等。
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限位开关 。 用于限止阀门和挡板的行程,以保证运行在规定的安全限度之内,或提供一个证实某设备开 /关的信号 。
敏感元件常与一些反馈元件 （如控制盘上的指示灯、光字牌） 相连。
流量开关 。 用于反映空气、燃料的流量，或用差压表示，如某一管道、空气预热器、风机的进出口差压。
火焰检测器 。 用于燃烧器的火焰判别或炉膛火球监视。
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现有的炉膛安全监控系统的类型很多,由于逻辑控制系统是任何炉膛安全监控系统的最主要,最关键的控制设备 。 因此,不同类型系统的差异主要体现在其逻辑控制系统上 。 逻辑控制系统有以下几种类型：
二、逻辑控制系统的类型主要由继电器组成 。 其特点是抗干扰能力强,结构简单,
能提供足够的动力去指挥驱动器,但其体积太大 。
1、继电器式是一种采用专用固定接线顺序控制器的系统 。 避免了电磁式继电器体积大,数量多,控制柜庞大的弊端,使得装置简单可靠,可做成积木式组件 。 但是,如在运行调试中发现部分功能设计不能满足使用要求而需改进时,则必须改动逻辑功能卡或改动逻辑接线,将耗费一定的工作量 。
2、逻辑组件式
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采用单板计算机构成 。 它是在固态硬接线控制系统的基础上发展而成的 。 如 Forney公司的 AFS-1000型燃烧器管理系统等 。
3、微计算机式利用可编程控制器 (PLC)构成 。 有两种应用方式：
（ 1） 利用单独的 PLC控制单个燃烧器,然后将各 PLC挂接到上位计算机上,进行综合控制 。 如日本三菱公司的自动燃烧器控制系统
（ DABS） ;
（ 2） 由几个 PLC采用冗余的组态方式配置成一个环形控制系统,
控制所有的燃烧器,以提高炉膛安全监控系统的可靠性 。 如美国 CE公司 FSSS的近期产品 。
4、可编程控制器 (PLC)式目前，以微处理器为基础是控制系统的发展方向。采用微处理器的控制装置具有速度快、可靠性高、控制系统构成简单、功能强、程序可变等优点。
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三,炉膛安全监控系统的功能在锅炉启 /停阶段,按运行要求启 /停油燃烧器和煤燃烧器。
机组事故情况下,与 CCS配合完成主燃料跳闸（ MFT）、
机组快速甩负荷（ FCB）
主要辅机自动减负荷（ RB）
MFT时,发出 MET指令，并指出跳闸原因，由 MCS完成相应的调节，实行紧急停炉。
FCB时,迅速将一层油投入，并将与该油层不相邻的煤层磨煤机全部切除，使锅炉带最低稳定负荷运行，
实现停机不停炉。
与 MCS配合按要求迅速切除部分磨煤机,使机组负荷降低到预先规定的负荷目标值 。
RB时：
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炉膛安全监控系统不实现调节功能，不直接参与燃料量和送风量的调节等，仅完成锅炉及其辅机的启停监视和逻辑控制功能，但它能行使超越运行人员和过程控制系统的作用，可靠地保证锅炉安全运行。
锅炉的调节功能是由 CCS完成的，炉膛安全监控系统与 CCS相互之间有着一定联系与制约，其中炉膛安全监控系统的安全联锁功能的等级是最高的。
炉膛安全监控系统的具体安全联锁条件要根据各个机组的燃烧系统结构、特性和燃料种类等因素决定。对于大部分燃煤机组来说，炉膛安全监控系统包括下述主要安全功能：
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1、炉膛点火前的清扫其目的是为了在启动前把炉膛及管道内积聚的没有燃烧的燃料和气体清除掉，避免锅炉爆炸事故的发生。
2、油点火控制锅炉正常启 /停和燃烧不稳定时，投入点火器运行的功能。
3、煤粉燃烧器投入控制当锅炉已经用油暖炉，且满足一定的许可条件，可通过接口设备启动磨煤机，引入主燃料，使煤粉燃烧器投入运行。
4、连续运行的监视在正常运行的情况下，对炉膛燃烧情况进行连续的监测；
异常情况时发出警报，提醒操作，避免引起的跳闸事故；
运行人员来不及处理异常情况的时候，将自动启动跳闸。
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5、紧急停炉（主燃料跳闸 MFT）
在锅炉安全受到严重威胁的紧急情况下,如汽轮机甩负荷，锅炉熄火、失去风机、汽包水位过低或过高等,若运行人员未能及时处理，将实现“主燃料跳闸”（即 MFT） ——
将正在燃烧的所有燃烧器的燃料全部切断或以层为单位跳掉磨煤机、给煤机等设备。任何时候锅炉设备的安全遭受危险时，运行人员可以直接启动 MET或跳掉个别设备。
6、磨煤机组、燃烧器、点火器停运包括 正常停运 和 紧急停运,系统提供了这两种停运方式的逻辑。当正常停运指令发出或紧急停运条件满足时，系统将按一定的逻辑顺序停运相关设备。
7、燃烧后的吹扫在锅炉跳闸后和重新点火前，不管停炉和重新点火之间时间间隔多长，都必须对炉膛进行吹扫，以清除可能储存在炉内的可燃物质。
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典型炉膛安全监控系统的 功能结构,如图所示。
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四,炉膛安全监控系统 的逻辑及功能结构从逻辑结构上来看，炉膛安全监控系统分为：
下位逻辑,是控制具体对象的角逻辑回路，用来实现对一台煤粉燃烧器或点火器控制。
上位逻辑：
层 逻 辑,是对层燃烧器进行自动点熄火控制和状态监视的回路。
公共逻辑,是对全部燃烧器进行监控，实现：
主燃料跳闸（ MFT） 或锅炉紧急停炉、
快速切除负荷（ FCB）、
主要辅机局部故障自动减负荷（ RB）
功能的逻辑回路。
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操作指令 (计算机或手动指令 )送至上位逻辑，再由它向各个下位逻辑发出指令，对角逻辑回路实现控制。
若上位逻辑故障，仍可通过下位逻辑或现场操作对燃烧器实现控制，不会影响锅炉运行。
若下位逻辑发生故障，则仅仅影响该逻辑控制的燃烧器运行，而其它燃烧器仍可继续运行。
运行中,
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第四节 火焰检测器一、火焰检测原理燃烧火焰具有各种特性，如发热程度、电离状态、火焰不同部位的辐射、光谱及火焰的脉动或闪烁现象、差压、
音响等、均可用来检测火焰的,有,或,无,。
以煤、油作为燃料的锅炉在燃烧过程中会辐射红外线
（ IR）,可见光和紫外线（ UV）。
下图给出了油、煤气、煤粉及 16500C 黑体发射的 辐射强度 光谱分布。
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从图中可见,所有燃料燃烧都辐射一定量的紫外线和大量的红外线，光谱范围涉及 红外 — 可见 — 紫外 。因此，整个光谱范围都可以用来检测火焰的,有,或,无,。
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燃料种类不同，火焰辐射的光强分布是不同的，相应地采用的检测元件也会不一样。一般说来：
燃煤时,火焰中的紫外线容易被燃烧产物和灰粒等吸收而很快减弱。因此，煤粉燃烧火焰宜采用 可见光 或 红外线 火焰检测器。
燃油时,火焰中存在大量的发光炭黑粒子，它也能辐射较强的可见光、红外线和紫外线。因此，可采用对这三种火焰较敏感的检测元件进行测量。
燃气时,火焰初始燃烧区辐射较强的紫外线，因此，可采用 紫外线 火焰检测器进行测量。
除辐射稳态电磁波外，所有的火焰均呈脉动变化。对于燃煤与燃油的电站多燃烧器炉膛，在投 /切单只燃烧器时的火焰闪烁频率分布如图所示,
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煤粉,有火,与,无火,之间辐射强度最大差异在闪烁频率约为 300Hz处；
油,有火,与,无火,之间辐射强度最大差异在闪烁频率约为 100Hz处。
即皆在较高的频率（ 100 Hz以上）处，能较好地实现检测。
由图可见：
煤粉火焰 油火焰投切投切
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火焰闪烁频率与振幅间的关系，取决于燃烧器结构布置和运行条件、燃料种类、检测方法以及观测角度等因素。
火焰 的 闪烁频率在一次燃烧区较高，在火焰外围处较低，
距一次燃烧区越近，高频成分（ 100～ 300 Hz） 越强；
一般而言：
概括的说，炉膛火焰发出的辐射能以不同的频率闪烁着，
不同燃料、不同燃烧区的闪烁频率是不同的。炉内燃烧的好坏，其火焰的平均光强度也是不同的。 —— 火焰检测器就是利用火焰的 闪烁频率 和 光强 度来鉴别火焰 有无 及 强弱 的。
全炉膛的闪烁频率要比单只燃烧器的闪烁频率低得多。
二、火焰检测器类型与选用火焰检测器是炉膛安全监控系统中的关键部件。常有：
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1、紫外线火焰检测器是一种利用火焰的紫外线强度判别火焰有无的检测装置。
由于紫外线波长范围较狭小（在 2?10-7～ 3?10-7m之间），故，
采用的检测探头是可见光和红外线不敏感的紫外光敏管。
2、可见光火焰检测器是 一种 利用火焰可见光检测火焰有无的装置。可见光敏感元件有光敏电阻、光电二极管、硅光电池等，能产生与火焰强度成正比的模拟信号，其感受区在 3?10-7～ 8?10-7m之间
（可见光的蓝绿区）。
是 一种 利用红外线探测器件的火焰检测装置。采用的敏感元件为硫化铅光敏电阻，可检测燃烧火焰中的可见光和
9?10-7m以上的红外线，其可靠性高、应用范围广、单只燃烧器监视效果好火焰检测器。
3、红外线火焰检测器
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（ 1） 正常启 （ 停 ） 时,从给煤机启动到燃烧器火焰建立 （ 或给煤机停止到火焰熄灭 ） 有延滞时间存在；
（ 2） 检测探头受辐射热,煤尘,飞灰与腐蚀性气体的影响,
工作条件恶劣 。
（ 3） 由于火焰向喷嘴方向的传播速度低于燃料的喷出速度,
在喷嘴出口处有脱火区 。
（ 4） 紫外线辐射强度低；
（ 5） 煤喷嘴周围有大片浓密的未燃煤粉遮盖；
由于电站燃煤锅炉的火焰监测中具有下列特点：
因此，目前国内外燃煤锅炉（特别是新建的大型电站锅炉）普遍采用以探测红外线和可见光为基础的火焰检测器，
逐步取代了传统紫外线光敏管检测器的地位。
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三、典型火焰检测器
（一）可见光火焰检测器检测火焰在可见光谱段闪烁的煤粉火焰监视产品有多种。
如 Bailey公司的火焰闪烁检测器,CE公司的 Safe ScanⅠ 和 II
型检测器等,下面以 CE公司的产品为例，介绍可见光火焰检测器。
CE公司生产的 Safe Scan I型和 II型火焰检测器,是一种利用光电管的光敏特性制成的可见光式火焰检测器 。 其光电管的光谱特性如图所示：
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其中，带红外滤波的光电管特性的敏感波长为 400~700nm，
其范围正好在可见光的波长范围，且它的波形峰 — 峰值较大，
灵敏度较高（如图中所示），能提高火焰信号的鉴别能力。
因此,Safe Scan I型和 II型火焰检测器正是利用了这一特性。
光导纤维响应 —
带红外滤波光电二极管响应
— 无红外滤波光电二极管响应
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火焰检测器原理性框图，如图所示。
探头 炉膛火焰通过探头内的透镜将光信号引出炉膛,
探头板将光信号转换成电流信号,
该电流信号的大小反映了炉膛火焰的强弱,电流信号的频率反映了火焰的脉动频率 。
电流信号通过屏蔽电缆送往处理机架内,经,电流 — 电压,转换和放大后,分别对火焰信号进行频率检测,
强度检测和自身故障检测,并用发光二极管指示结果 。
强度检测信号在一超小型表计上可以反映出火焰信号的强度大小 。
如果火焰检测器本身无故障,火焰频率信号和强度信号又在设定的正常范围内,则,强度,,,频率,指示灯亮,,故障,指示灯灭,并发出
,有火焰,信号 。
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CE Safe Scan I型火焰检测器的具体结构。如图所示：
说明见教材
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Safe Scan II型火焰检测器的测量原理与 I型基本相同,
但它能采用一个探头同时检测两种不同燃料的火焰,能在背景是炉膛火球火焰的情况下,鉴别出邻近单根油枪的火焰 。
探头部分将检测到的两种燃料的可见光信号转换成电流信号,送到检测器的处理机架 。 同样,处理机架内部也设有频率检测,强度检测和故障检测回路 。
Safe Scan II型火焰检测器的频率检测回路有两路：
一路按单根油枪火焰频率设定；
一路按煤粉火焰频率设定 。
两路频率检测回路都与一个探头相联,这样避免了在同一个二次风室内装设两套火焰检测探头,可节省一部分探头及电缆的投资 。 探头装置于油枪边,当油枪停止工作时,又可检测煤粉火焰 。
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（ 1）单个火焰检测器的应用煤油混烧情况下，若检测某一煤粉喷燃器的火焰状态。
可 将火焰检测器的探头对准喷燃器，摄取火焰信号。
其火焰强度含有,背景火焰强度分量喷燃器火焰强度分量火焰频率则含有,油火焰频率煤火焰频率火焰信号经光电转换、对数放大、传输放大后，将信号送至处理机架，再经电流 /电压转换，分别送至三个检测回路。
若光电转换正常，故障检测回路输出“无故障”信号。
此时，频率检测回路的频率设定值为煤火焰脉动频率值，检测回路的低通滤波器将油火焰的高频分量滤去，电路输出
“频率允许”。
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（ 2）层火焰监视的应用四角喷燃锅炉的炉膛火焰检测一般都是以层为单位。
每层安装 4只探头检测同层 4只油枪或煤粉燃烧器的火焰。
此时，同一层四个角的单个火焰检测器处理后的火焰信号，
需送到,2/4火焰指示和故障电路,进行逻辑运算，
该电路原理图如下。
,强度允许,,,频率允许,,,无故障,信号经过
,与,运算,输出,有火焰,信号 。 三个信号中某一信号为逻辑,0”,,有火焰,信号就消失 。
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当 4个检测器中有两个或两个以上显示有火焰时，则输出本层“有火焰”信号，同时 LED发光二极管点亮，表示层火焰存在。
当 4个检测器中有任何一个出现故障，则发出“本层火焰检测器故障”信号，进行声光报警，并闭锁层火焰信号。
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（二）红外线火焰检测器
Forney公司的 IDD-II型火焰检测器是一种典型的红外动态检测器，该检测器被设计仅对煤火焰一次燃烧区的动态特性产生反应，而对其他火焰，炉墙等背景的红外辐射没有反应。
IDD-II型红外火焰检测器的探头示意图如下：
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检测探头用铸铜外壳密封电子线路，探头的体积较小，
其透镜接受到火焰中的红外线后，再由经过特殊处理的可减少红外传输损失的光导纤维传送，经光 — 电器件转换成电信号送到远方安装的电子线路板上。
电子线路板是以集成电路为主的，可对送来的电信号进行处理；输入有高 /低二个信号通道，以适合不同工况或不同燃料对信号灵敏度的需要，且有助于对单只燃烧器火焰的鉴别。
IDD-II装置可对时间延迟量进行调整，并设有自检回路。
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IDD-II型红外检测器的主要技术性能如下：
检测器敏感元件：硫化铅光敏电阻；
火焰的频率范围：低位为 15~4000Hz；
高位为 55~7500 Hz；
探头的工作温度,60 0C（ 140F） ；
放大器工作温度,55.7 0C(130F)。
检测器工作波长,700~3200nm；
检测元件视野角,900
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IDD-II型检测器探头布置于四角各燃烧器的二次风风口内，在同一水平高度（同一层）的四个探头与同一机箱相接。
当鉴别单根油枪的火焰时，通常将探头安装在油枪旁；
当检测全炉膛火焰时，通常将探头置于二个相邻燃烧器层中间的二次风口内，视角为 3?。
实践证明,IDD-II型火焰检测器在鉴别能力、抗干扰能力、可靠性、冷却及吹扫等方面能够满足使用要求。
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四、火焰检测器的安装和调整
（一） 火焰检测器的安装火焰检测器的安装位置对火焰检测的可靠性至关重要。
一般而言，煤粉燃烧器的火焰监视采用交叉布置，即相邻两层煤粉喷嘴中间布置一层探头，该探头对上、下相邻两层煤粉喷嘴火焰均有信号反映，而以下层火焰监视为主。
探头平行装在二次风口内，有利于探头清洁、防止结焦等。探头开孔简单，不涉及水冷壁弯管等问题。但由于二次风道长，很难用机械办法调整探头角度，一般采用固定探头。
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探头除了置于二次风口内外，也可从侧墙看火孔或开孔插入，对准火焰靠近根部的光亮区域。此时，由于探头不在二次风中，炉膛辐射温度很高，因而要求探头冷却风十分可靠。为降低探头温度，往往将探头退至炉墙外，前端加装导光管，对准目标区域。
CE公司的 I型或 II型火焰检测器的探头通过挠性金属和刚性管与探头安装室相连接,采用金属管的目的是为了使检测器探头能随着燃烧器的摆动而移动,在操作时不能过分弯曲挠性金属管,以免损坏内部的光纤电缆 。
根据燃料燃烧的特性,火焰脉动频率与燃料的品种,
燃点及燃烧喷口的相对位置有关 。 一般越靠近燃烧器喷口,
火焰脉动频率越高 。 为了使火焰检测系统有一个较高的设定频率,必须使探头尽可能的摄到最接近燃烧器喷口的部位 。
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调整时，既要考虑检测器的可靠性，又要考虑其鉴别能力。 在燃烧器上装设多层检测器探头，调整时应将底层探头的值设定低一些，即主要考虑可靠性，而顶层检测器调试则可多考虑些鉴别能力，这是因为在低负荷运行时司炉往往要切掉顶层燃烧器，此时需由火焰检测器监视切投是否成功。
火焰检测器的调试是一项非常细致的工作，必须在锅炉运行人员的密切配合下反复调整各设定值。其调试流程如图所示：
（二）火焰检测器的调整火焰检测器的调整内容包括：灵敏度、频率响应范围、
延时等各项参数。使其在燃烧正常或恶化、相邻燃烧器投入或停运、锅炉负荷大小等不同运行条件下能发出准确的信号。
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PULL IN用以判定火焰是否相对较长时间处于低值的设定点，如图中 c点所示。当火焰处于低值的时间 Δ t≥x 时认为火焰丧失。
图中 PULL IN和 DROP OUT为火焰强度的 2个设定点，如图所示：
DROP OUT设定点用以快速反映火焰信号的丧失，即火焰信号一旦越过该设定点，如图中 b点所示，即被认为火焰丧失。
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概括地讲：火焰强度信号在 PULL IN 以上或低于 PULL IN
的时间极短（ a点所示），则认为该火焰信号有效。火焰强度信号一旦低于 DROP OUT或较长时间低于 PULL IN 时，则认为火焰信号是无效的。
在以上工作完成的基础上,便可进行频率调试及其它工作 。 通过 8个微动开关可以设定频率,其值的大小视燃料种类或正常燃烧时的火焰脉动频率而定 。
PULL IN 和 DROP OUT 的基本调试方法如下：
（ 1）启动相关层燃烧器，相应的角要有火焰信号以保证燃烧器稳定燃烧。
（ 2）按下 PULL IN 按钮，调整设定值电位器 R221,使强度指示灯亮后再将监视表指针调低 5格。
（ 3）按下 DROP OUT按钮，调整设定值电位器 R231,使监视表指针在 PULL IN 的基础上再调低 5格。
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第五节 典型炉膛安全监控系统一,CE公司的 FSSS
我国引进的 300MW,600MW机组和国产 300机组，
有许多都装有美国 CE公司提供的 FSSS。 下面介绍某国产 300MW机组配置 CE公司 FSSS的基本应用情况。
（一）燃烧器的布置该锅炉的燃烧器布置在炉膛的四角，燃烧器的中心线与炉膛中央的假想圆相切，如图所示：
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(b)一个角的层布置(a)燃烧器四角布置示意图下表列出了整个燃烧器组标高层的各种辅助风、燃料风、
过燃风、煤粉喷嘴、暖炉油枪、点火器及火焰检测器的分布情况。
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火焰检测器层符 辅助风 燃料风 过燃风主燃料
（煤粉）
暖炉油轻油点火器
I 型 II 型
FF *
EF *
E * *
DE * * * *
D * *
CD * *
C * *
BC * * * *
B * *
AB * * * *
A * *
AA *
（二）系统结构
CE公司 FSSS的逻辑控制系统，采用可编程序控制器 PLC
组成的环形分配器，系统组态如图所示：
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系统由 5台 PLC构成环形分配器网络，每台控制器分为以下三个部分：
（ 1）空白部分,表示控制功能。
①控制 A,B,C,D和 E层磨煤设备。
②控制 AB,BC,DE层的油系统。
③标有,UNIT”的为系统公用部分的控制，用来控制整台锅炉机组。
（ 2）右边阴影部分,表示本身设备的安全保护功能 。
（ 3）左边阴影部分,表示相邻设备的安全保护功能。
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PLC配置成环形网络后,使安全功能具有双重化性质 。
当一台 PLC故障时,其保护功能由其相邻的 PLC来承担,
不会影响已投运设备的运行 （ 除非相邻的可编程序控制器也同时出现故障 ） 。 因此,当设备运行时,也能对故障的 PLC进行维修 。
显然,这种采用 部分 双重化比采用 整体 双重化结构形式较为经济,可靠 。
各 PLC之间的联系及与外系统的联系均通过硬接线连接 。
通过门路 （ GATE WAY） FSSS 可挂接到分散通信网络
（ distributed communication network,DCN） 上,以便与其他系统 （ 如 DAS,CCS等 ） 进行数据通信 。
FSSS可以独立配置 CRT,也可通过整个机组的通信网络与其他系统合用公共操作员站和工程师站 。
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锅炉启动前及停运后的炉膛清扫；
轻油,重油系统的泄漏检查及轻油,重油快关阀控制；
燃烧器火焰检测及全炉膛火焰检测 （ 炉膛灭火保护 ） ；
锅炉紧急停炉 （ MET） 时燃料的切断控制；
燃烧器的点,熄火自动控制；
风门挡板控制；
现场手动操作；
部分主要辅机故障,自动减负荷 （ RB） 时,燃烧器台数控制；
电网事故或汽轮发电机跳闸时,锅炉燃料快速减少控制,
维持锅炉最低负荷运行,实现停机不停炉或带厂用电运行 。
CE公司的 FSSS主要功能包括：
FSSS的功能框图，如图所示：
（三） FSSS的主要功能
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二,Forney公司的 BMS
美国 Forney公司的燃烧器管理系统主要用于锅炉燃烧器的遥控启停和炉膛安全监视。国内使用较多的是 AFS-
1000型系统。
（一）系统组成
AFS-1000型装置是具有八十年代初技术水平的微处理器系统，它由主系统和若干子系统组成，而每个子系统均由一台单板计算机实现。
AFS-1000型燃烧器管理系统的结构框图，如图所示。
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（ 1） IDD-II红外火焰检测器 。
包括：探头,光导纤维,火焰信号放大器和冷却风系统 。
（ 2） 逻辑控制系统 。
包括：单板机,I/O卡,接口卡,系统扩展卡和供电系统等 。
（ 3） 专用测试设备 。
包括：维修检测系统,火焰检测器性能测试器和卡件测试器等 。
（ 4） 操作及显示装置 。
包括：操作盘 （ 灯光及按钮 ） 和彩色 CRT图形显示器 。
主要组成部分如下：
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（二）控制系统主控卡 是系统的中枢,它通过内部通信总线,借助回路的数据传送,报警监控,信号指示,
CRT显示以及人一机对话可监视多至 480个 回路控制卡 。
主控卡 可与其它 AFS-1000主控卡取得联系,还可通过光导纤维或借助于 RS232串行数据接口与控制室的主计算机通信 。
主控卡 可根据串联线路的控制需要或并联通信总线的控制要求构成多种组态 。
右图为 AFS-1000型系统的硬件组态。
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AFS-1000型系统共有：
30多种卡件 （ I/O卡有 16种 ）,可灵活构成各种规模的系统 。
70多种应用软件模块,可以实现各种控制功能 。
AFS-1000型系统提供了包括,火焰检测器性能测试装置、
系统模拟维修测试系统、卡件测试器、编程器等专用测试设备,能对燃烧器管理系统及其组件进行自动测试，可实现在不停电状态下进行系统状态的诊断和维修。
AFS-1000型系统的一个子系统可使用一个卡架，一个卡架为 128个 I/O通道，最多可扩展为 8个卡架。
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AFS-1000型系统具备了完善的系统设计手段，在逻辑设计上最大限度地利用了标准的逻辑图，每种标准的逻辑图均有预先编制好的软件模块。工程师可直接按照逻辑图利用计算机进行应用程序设计，大大提高了设计工作的效率和质量。
AFS-1000型燃烧器管理系统的包括若干个子系统，
其应用如图所示：
如,煤子系统,等。
主子系统,
轻油 /重油子系统
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不同子系统的职能如下：
主子系统 又称,吹扫 /燃料安全子系统,,其它担负着锅炉炉膛吹扫,预点火和燃料安全燃烧的职能 。。
轻油 /重油子系统 担负着油系统的切 /投控制及点火控制的职能 。 并连续监视轻油
/重油燃烧器及其点火器的运行工况 。
煤子系统 担负着制粉系统的切 /投控制的职能，负责锅炉燃烧器各煤层的煤粉供给。
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1,火焰监测 。 对每个油喷燃器和煤粉燃烧器分别进行检测并判断出角火焰失去,层火焰失去,全炉膛灭火和临界火焰状态 。
2,炉膛自动吹扫控制 。
3,炉膛正,负压越限保护 。
4,主燃料跳闸 （ MFT） 控制 。
5,油喷燃器的自动点火控制 。
6,制粉系统的控制 （ 包括 RB和 FCB控制 ） 。
7,CRT彩色图形显示及操作指导 。
（三） AFS-1000型燃烧器管理系统的主要功能
AFS-1000型系统的主要功能有：
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Forney公司 AFS-1000与 CE公司的 FSSS相比，在设计上有些不同，如前者设有“角火焰丧失”和“临界火焰出现”的跳闸条件，这些条件在某些国产机组上难以实现，
因而作了某些逻辑修改，将“临界火焰出现”的跳闸条件改为报警信号。当出现该报警信号时，提醒运行人员及时处理，防止炉膛熄火。
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三、三菱公司的 DABS
由日本三菱公司引进的 350MW单元机组，其控制系统采用该公司 1985年推出的 MIDAS-8000计算机分级分散控制系统。该系统由 15台 PDP11/73微型计算机构成。
在 MIDAS-8000系统中,燃烧器自动控制系统（ DABS）
与 DAS,CCS,…… 等一样，均作为整个机组控制系统的一个子系统。
该单元机组的燃烧器自动控制系统 （ DABS） 。 用于 5台磨煤设备,24个轻油点火器,4个暖炉油燃烧器,20个煤粉燃烧器,2台送风机,2台引风机及其他有关的辅助设备的控制 。
DABS硬件组态图，如图所示：
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控制台 BTG
现 场 设 备系统中 A机“工作”,
B机“备用” 。当时钟监视器判断 A机故障后，
由双机切换单元,T”自动切换到 B机。
系统接受运行人员或由单元计算机发出的操作指令,或机组故障信号 （ MET,FCB,RB）,对这些信号进行综合处理,并通过 PLC控制燃烧器,煤,油等现场设备,完成各个角,
层燃烧器的点,熄火控制 。
系统采用 5台欧姆龙的 C-2000型 PLC控制 5台磨煤设备,1台 PLC用于控制油系统。
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系统可分为 上位逻辑 和 下位逻辑 两部分。 上位逻辑 将集控室操作台发出的燃烧器控制指令或机组故障信号进行综合和处理，将管理控制信号送至下位逻辑,下位逻辑 由 PLC有关的指令模块以及火焰检测器组成，控制相应层（段）的各个有关设备。
四,Bailey公司的 BMS
贝利公司燃烧器管理系统（ BMS）,也是由 INFI-90分散控制系统予以实现的一个应用系统。
BMS的主要硬件包括：
过程控制单元 （ 核心核心部分 ）,高能点火器,火焰检测器,油跳闸阀,油喷嘴闸,气动推进器,气动阀,磨煤机,
给煤机,风门档板,冷却风机,就地电磁阀柜,数字逻辑站,
事故记录器等设备及驱动机构；各种压力,温度,液位,流量等传感器和变送器以及现场电缆 。
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Bailey公司的 BMS结构框图如图 8-24所示。
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采用了 4个过程控制单元,其中：
PCU8,为公共逻辑 。 执行炉膛吹扫,油泄漏试验,
二次风挡板控制,RB,FCB及 MFT等功能；
PCU9,为轻油燃烧器和重油燃烧器的控制逻辑；
PCU10,为磨煤机 A,B,C的控制逻辑；
PCU11,为磨煤机 D,E,F的控制逻辑 。
系统的基本功能
（ 1）具备炉膛吹扫点火控制、火焰监视、主燃料跳闸、油泄漏试验、燃烧器控制等基本功能。包括燃烧系统各个设备的动作所必须遵循的安全联锁、许可条件、启停顺序以及它们的逻辑关系，使整个锅炉能按照正确的顺序进行安全启停和正常运行。一旦安全联锁条件破坏或规定的许可条件不满足，则自动停止执行程序，并作出相应的反应，保证锅炉燃烧系统所有设备处于安全状态。
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（ 3） 可通过 MCS的画面设计,显示出燃油系统,制粉系统,
燃烧器系统等各种系统图,并进行系统状态显示,火焰检测器状态显示,控制逻辑在线调整显示,组态操作显示,表格显示,报警汇总显示等等 。 通过画面中图形颜色,形状的变化或闪动,来反映过程设备状态的变化 。
（ 2）可对外部输入 /输出的开关量、模拟量、脉冲量进行分类、编号，以便对数据库进行存取，同时也能使管理命令系统（ MCS） 通过通信环路进行调用，以便进行监视和限值整定等操作。
有关系统的应用，参阅教材。
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五、国产炉膛安全监控系统
（一）阿城继电器厂 MHB系列炉膛安全监控系统是在吸收美国 CE公司技术基础上，结合我国国情开发研制的系列产品，其型号有 MHB-A型,MHB-B型,MHB-
C型。
（二）北京检测仪器厂的燃烧器管理系统
80年代中期引进了美国 Forney公司的 AFS-1000型技术，
研制开发的炉膛安全监控系统。
（三）徐州引燃技术研究所的 FSSS
是根据我国《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规范》和美国
NFPA85D,NFPA85E标准研制生产的炉膛安全监控系统。
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（四）东北电力学院的 MFSS炉膛安全监控系统
（五）苏州市热工控制设备厂的 BSS炉膛安全监控装置
（六）烟台中电燃烧控制工程公司的 FSSS
后两种是结合本厂锅炉特点研制的炉膛安全监控系统（或装置）。
（七）东方锅炉厂的 FSSS
（八）上海锅炉厂的 MB-3型锅炉灭火保护装置
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第六节 FSSS的燃烧器控制系统燃烧器控制系统，是 FSSS中的一个重要组成部分。它担负着锅炉点火及暖炉油枪控制，对磨煤机和给煤机等制粉设备实现自启停或远方操作、
稳定锅炉燃烧过程等控制任务。
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一,锅炉点火的基本方式目前大容量锅炉的点火方式大致有以下几种：
1,采用高能点火装置直接点燃轻油燃烧器,以轻油作为锅炉启动到 20%额定负荷时的燃料,也作为锅炉低负荷时的助燃燃料 。
2,将若干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的,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,重油燃烧器设置在相邻的两煤粉燃烧器之间 。 煤粉燃烧器则由相邻的重油燃烧器点燃 。
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二、油燃烧器的基本功能
1,为锅炉启动到带 20%— 30%额定负荷提供必需的燃料；
2,当锅炉主要辅机故障减负荷运行 （ RB） ； 或发生甩负荷停机不停炉；或电网故障主开关跳闸,机组带厂用电运行时,油燃烧器起稳定燃烧,维持低负荷运行的作用 。
3,为点燃煤粉燃烧器提供一定的能量,使锅炉达到 20%
额定负荷以上,可以保证煤粉稳定着火燃烧 。
对于煤粉锅炉，在启动或低负荷运行时，往往需要采用油燃烧器帮助点火启动、助燃和稳定煤粉燃烧。因此，油燃烧器的控制又是燃烧器控制系统中的基本职能。
一般油燃烧器有以下几个功能：
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三、轻油点火器及其控制
（一） 轻油点火器 结构一般，轻油点火器使用的燃料是轻柴油。通常采用高能点火装置引燃。
高能点火装置
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点火时,先投高能点火装置,然后开启电动三联阀
（ 即电磁阀和雾化阀开启,吹扫阀关闭 ）,点火油流入油枪中心管,空气流入油枪外管,油与空气在油枪头部混合雾化后喷出 。
点火器的二次风通过接口管引入,经过涡流板后与雾化的油 /空气混合物混合 。
在三联阀开启的同时,高能点火装置开始连续打火,
油雾被电火花点燃,喷入炉膛形成稳定的火焰,并点燃相应的主燃烧器 。 当主燃烧器稳定燃烧后,即可停运轻油点火器,
停运时,关闭电动三联阀 （ 即电磁阀和雾化阀关闭,
吹扫阀开启 ）,停止油枪进油和雾化空气,并使吹扫空气进入油枪,将油枪内的残油吹净 。
（二）轻油点火器工作原理
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（ 三 ） 轻油点火器控制向运行人员发出灯光信号，指示可否点火。
1、轻油点火器的点火条件
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轻油点火器的逻辑控制回路,如图所示：
2、轻油点火器的控制
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若在 10s内,点火末获成功,则点火器点火失败,控制回路将点火器脱扣,停止打火,关闭电动三联阀,并将 RS触发器复置熄火状态 。
当接到轻油点火器熄火指令时,其控制回路动作与上述类似 。
当轻油点火器处于熄火状态时,发出,电动阀全关,信号,,火焰检测器无火,信号 。
当点火允许条件满足，且收到点火指令后，控制回路中
RS触发器置位到点火状态，高能点火装置放电打火，并开启电动三联阀喷油点火。
当电动三联阀已大于规定开度，轻油流量大于规定值，
并已检测到火焰信号，则表示点火器点火成功。将停止高能点火装置打火。
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3、轻油点火器的动作过程轻油点火器包括轻油枪、高能点火装置（ HEA）,以及轻油枪和高能点火装置的进退机构。它们在点火过程中按下列顺序进行动作：
轻油枪推进到位
HEA推进油阀开
HEA打火
HEA缩回时间
O A B C
推进轻油枪和
HEA指令发出时刻
HEA推进到位、
开进油阀指令发出,30秒钟点火试验开始时刻。
HEA开始通电打火的时刻
30秒钟点火试验时间结束时刻。
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四、重油燃烧器控制
1、重油燃烧器的点火条件
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对于采用上下摆动燃烧器来调节再热汽温的锅炉，在点火初期投运重油燃烧器时，要求煤粉喷嘴放在水平位置，
这是为了保证煤粉稳定着火燃烧。但当有一层燃烧器运行时，可不受此条件限制；
为防止炉膛压力波动过大，在任意一层燃烧器正在点火过程中，不允许其他层燃烧器同时点火。
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2、重油燃烧器点火控制重油燃烧器点火控制的基本顺序如下：
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3、重油燃烧器熄火控制重油燃烧器熄火控制的基本顺序如下：
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五、磨煤机和给煤机启动磨煤机（ RP中速磨直吹式系统）
和给煤机启动条件逻辑图：
“磨煤机启动条件成立”是给煤机启动的必备条件，若磨煤机未启动将不允许给煤机启动。 为使煤粉可靠着火，给煤机启动时必须保证重油燃烧器处在运行之中。若已有一台以上给煤机在运行，说明炉内已有煤粉燃烧器投运，则重油燃烧器运行条件就不再受限制。
为防止炉膛压力波动过大，
在任意一台给煤机正处在启动过程中（即有煤粉燃烧器正在点火），则不允许其他它给煤机同时启动。
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六、煤粉燃烧器自动点 /熄火控制煤粉燃烧器的点熄 /火控制逻辑，由以下两幅图所示：
煤粉燃烧器的点熄 /火控制逻辑图（ A）
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煤粉燃烧器的点熄 /火控制逻辑图（ B）
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点火的各项具体操作步骤,则因炉膛的型式,燃烧器的结构与布置,燃料种类,点火器的类型等的差别而不同,但一般原则还是一致的 。
燃烧器点火时，必须做好以下几方面的工作：
1、点火前的各项检查工作和准备工作，使各系统、各设备的状态正常，并皆具备点火所要求的各项条件。
2、进行炉膛吹扫，排除炉膛和烟道内易燃的物质。
3、吹扫时启动回转式空预器、引风机和送风机，并使吹扫风由所有二次风口喷入炉膛，尽量减少炉膛内气流,死区,。
4、密切注视点火过程中的异常情况并及时作出正确处理 。
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七、风门挡板控制从提高锅炉的运行性能及经济性来看,FSSS应能控制燃烧器风箱挡板的状态,以改善锅炉的燃烧工况 。
一般情况下,二次风的总流量是由燃烧调节系统调节的 。 而 FSSS则根据燃烧器投入或切除状况,自动开启或关闭各风门挡板 。
锅炉在不同运行工况下,FSSS根据预先设定的各风门挡板的状态进行控制。（ 参见教材表 8-5）
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需要说明的是：
1,二次风挡板是由,炉膛 —— 风箱,的差压进行控制的,
差压的设定值随锅炉负荷大小而改变 。
2,如果二次风口内有点火油枪,则：
（ 1） 油枪投运时,该层的挡板开度按油压大小进行比例控制；
（ 2） 油枪停运时,仍为差压控制 。
3,当煤粉燃烧器设置有燃料风 （ 周界风 ） 时,燃料风挡板开度按给粉机转速或给煤机转速进行比例控制 。
4,对于三次风挡板,一般采用手动控制 。
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第七节 FSSS燃烧安全系统燃烧安全系统（ FSS） 是为：防止炉膛爆燃；维持连续、
稳定的燃烧过程而设立的，是 FSSS中的核心部分。
燃烧安全系统的主要功能是：
通过制定的逻辑程序和安全联锁条件，保证锅炉在运行的各个阶段中，防止可燃性燃料和空气混合物在炉膛内的任何部位聚积，以避免锅炉爆炸事故的发生；防止燃料不安全地进入炉膛；对炉膛的火焰进行监视与控制，以保障锅炉的安全启停和正常运行； …… 。
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燃烧安全系统的逻辑功能很多，典型的逻辑功能有：
一、炉膛吹扫二、油系统泄漏检查三、全炉膛火焰检测
（一）“层”火焰信号的检测
（二）全炉膛灭火检测
（三）火焰显示四、主燃料跳闸（ MFT）
五、失去燃料 MFT
六、炉膛灭火保护七、事故状态下燃烧器的投切控制各项功能的具体说明，参见教材。
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炉 膛 安 全 监 控 系 统第八章
Furnace Safeguard Supervisory System
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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。所以大容量锅炉的燃烧器必须采用自动顺序控制。
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 。
FSSS是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系统。
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FSSS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，
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备，以保证操作人员和锅炉燃烧系统的安全。
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自动地完成各种操作和保护动作；
避免运行人员在手动操作时的误动作；
及时执行手动来不及处理的快动作，
如,紧急切断和跳闸等 。
炉膛安全监控系统实际上是把燃烧系统的安全运行规程用一个逻辑控制系统予以实现。 采用 FSSS能：
运行人员可以通过 CRT键盘和控制盘 （ BTG盘 ） 或其它接口设备,发出各种指令,启 /停燃烧系统有关设备 。
燃烧设备可以分别单独启停,也可以根据一定的组合成组自动启停 。 如：
炉膛安全监控系统要求自动化程度较高，如：
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它能将同一层的给煤机,磨煤机,有关风门挡板及其它辅属设备一起组成一个自动系统,运行人员只需发出启动某台磨煤机的指令,当所要求的许可条件都满足时,
系统将自动按照适当的时间程序进行一系列动作；
也能将准备投入运行的所有磨煤机层组合一起,运行人员只要发出一个启动指令,系统将所有磨煤机层按顺序逐层自动投入运行 。
无论是自动启停或遥控操作单台设备的启停,系统逻辑通过各种安全连锁条件,保证这些 设备及整个系统的安全,防止危险情况的发生 。
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因此,FSSS是根据不同的控制对象和不同的控制要求来确定它的功能的 。
如今,炉膛安全监控系统被视为现代锅炉控制系统的重要支柱之一 。
炉膛安全监控系统与控制对象密切相关，即与：
等 都有直接关系锅炉结构、
燃烧器布置、
制粉系统、
油系统、
点火器一次仪表取样点、
火焰检测器的安装位置、
执行机构的工作性能。
以及它们的运行方式
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二、炉膛安全监控系统的作用炉膛安全监控系统的主要组成部分一般包括：
连续监视运行,
控制点火及暖炉油枪,
对磨煤机,给煤机等制粉设备实现自启停或远方操作,
监视油层,煤层及全炉膛火球火焰 。
吹扫,点火和带负荷运行时,控制风箱挡板位置 。
向模拟量控制系统,计算机监视系统,旁路控制系统及汽机控制系统等提供状态信号 。
1、燃烧器控制系统 (Burner Control System,简称 BCS)
BCS的主要作用是：
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在锅炉运行的各个阶段,包括启停过程中,预防在锅炉的任何部分形成一种可爆燃的气粉混合物,防止炉膛爆炸 。
在对设备和人身有危险时,产生主燃料跳闸 (Main
Fuel Trip简称 MFT)信号,并提供,首次跳闸原因,
的报警信号,以便事故查找和分析 。
MFT信号发出后,切除所有燃烧设备和有关辅助设备,
切断进入炉膛的一切燃料 。
MFT以后仍需维持炉内通风,进行跳闸后的炉膛吹扫,
清除炉膛及尾部烟道中的可燃混合物,防止炉膛爆炸 。
2、燃料安全系统 (Fuel Safety System,简称 FSS)
FSS的主要作用是：
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炉膛安全监控系统的主要功能是在锅炉启、
停和运行的任何阶段防止锅炉的任何部位积聚爆炸性燃料和空气混合物，防止损坏锅炉和燃烧设备的恶性爆炸事故发生。
为此，必须弄清炉膛爆炸的原因及其防止。
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第二节 炉膛爆炸的原因及其防止一、炉膛爆炸的原因炉膛或烟道中积聚了一定数量未经燃烧的燃料与空气一起形成的可燃混合物，在遇有点火源时 （如锅炉启动点火、
锅炉熄火后重新点火、炉膛内燃料本身所积存的热能等）,会使可燃混合物突然点燃。由于火焰传播速度极快，积存的可燃混合物近于同时点燃，生成烟气后容积突然增大，一时来不及排出炉膛，致使炉膛压力骤增，这种现象称为爆燃
(俗称,打炮,)。 严重的爆燃即为爆炸。
由于炉膛压力过高，当超过炉膛结构所能承受的压力时，使炉墙向外崩塌，称为,外爆,。
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设进入炉膛的燃料为 B（ kg）,其发热量为 Q（ kJ/kg），
炉膛体积为 V(m3),吸热后的温度变化为 ΔT （ K）,炉膛里介质的定容比热为外爆可以通过热力学定律予以说明。
则可得出方程式：)/( 3 KmkJC
v?
VTCVBQ爆炸瞬间炉膛的传热过程近似为 定容绝热过程,由热力学定律得：
TT
T
T
T
P
P
1
1
2
1
2
1
式中 P1,P2——爆炸前,后的介质压力；
T1,T2——爆炸前,后的介质温度 。
将上两式联立求解得：
]1[
1
12
VCVT
BQPP
由上式可以得出以下结论：
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爆炸前温度越低,则爆炸后产生的压力 P2越大 。
在锅炉点火时,炉膛温度 T1越低,点火时用的燃油发热量 Q较高,因而点火时炉膛爆炸造成的破坏性很大 。 而正常运行时温度 T1较高,且采用的燃煤发热量 Q较低,因而破坏性较前者小 。
由于锅炉在启运、运行和停炉的 全过程 都可能发生爆燃、甚至爆炸的恶性事故，故在考虑锅炉安全保护时，必须在 全程投入 炉膛安全监控系统。
点火时的爆燃称 冷态放炮,它一般损坏下部或整个炉膛。
运行时的爆燃称 热态放炮,它一般损坏炉顶和水平烟道。
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炉膛除了外爆，有时还会发生炉膛内爆。当炉膛压力过低，炉膛内外差压超过炉墙所能随的压力时，炉墙就会向内坍塌，这种现象称为炉膛,内爆,。发生炉膛内爆的主要原因：
(1)炉膛在瞬间突然熄火，造成炉膛负压过大；
(2)引风机出力较大，造成较大的负压力，这是由于控制系统失灵或运行人员误操作造成的。
烟气的物理状态可由理想气体定律得到：
V
M R TP?
式中 P—介质的绝对压力； M—介质的质量； R—气体常数；
T—介质的绝对温度； V—炉膛体积。
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显然,当 M(介质的质量 ),R(气体常数 ),V(炉膛体积 )均确定后,炉膛熄火后使 T下降,T下降又引起 P下降 。 当这个下降幅度超过炉膛结构所能承受的压力时,炉墙就会向内坍塌而造成内爆 。
炉膛的熄火速度越快,P下降幅度也就越大 。
锅炉熄火时负荷越大,炉膛压力下降幅度也越大 。
二,炉膛爆炸的防止炉膛爆燃大多发生在点火和暖炉期间,炉膛熄火和锅炉低负荷运行也经常会发生炉膛爆燃 。 为此,应根据不同的运行工况采取不同的防范措施 。
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防止炉膛爆燃的 原则性 措施一般为：
1,在主燃料与空气混合物进口处要有足够的点火能源,点火器的火焰要稳定,要有恰当的位置和一定的能量,能将进入炉膛的燃料迅速点燃 。
2,当进入炉膛的燃料未点燃时,应尽快采取措施缩短未点燃的时间,以减少可燃混合物在炉膛的积存数量 。
3,对于已进入炉膛的可燃混合应尽快冲淡,使之不在可燃范围内,并不断地将它吹扫出去 。
4,当进入炉膛的燃料只有部分燃烧时,应继续冲淡,使之成为不可燃的混合物 。
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一般说来,点火时最危险的情况为点火器已点着,但能量太小,不足以将主燃烧器点燃 。 此时火焰检测器显示为,有火焰,(点火器火焰 ),而实际上主燃烧器并未点燃,
此期间进入炉膛的未燃燃料积存在炉膛内,待主燃烧器点燃后又将存积的燃料一起点燃,形成爆燃 。
因此,应尽可能缩短主燃烧器的点火时间,若在 10s内未点燃主燃烧器就应切断燃料,重新吹扫,然后再重新点火 。
点火期间所用的燃烧器数量应尽可能少些，每只燃烧器的燃烧率不应太低，这样使火焰稳定、操作简化，又可减少误操作。但为了使炉膛均匀加热，在暖炉期间应有足够的燃烧器投入工作，使整个炉膛充满火焰。
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不论在何种情况下,当某一燃烧器火焰熄火,应立即切断该燃烧器或一组燃烧器的燃料,若全炉膛火焰熄火,
则应切断全部燃料,实行紧急停炉 。
锅炉甩负荷时，炉膛送风量应维持在甩负荷前的数值；
机组甩负荷后，应尽可能减少炉膛中燃烧产物的流量；
若能在 5-10s的期限内 (不是立即地 )消除炉膛中的燃料，
则机组甩负荷后炉膛压力偏离正常值的幅度就能缩小。
防止炉膛内爆是一个新问题，现在仍在摸索过程中。
为防止炉膛内爆，在燃烧控制系统设计中应注意：
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第三节 炉膛安全监控系统构成一、系统的基本组成通常一套完整的炉膛安全监控系统其硬件设备由控制台、
逻辑控制系统、驱动装置和检测敏感元件组成。如图所示。
操作指令 控制信号返回信号 检测信号控制台逻辑控制系统被控对象驱动装置敏感元件
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(一 )控制台包括系统模拟盘就地控制盘
CRT与键盘控制盘 (BTG盘 ) ① 指令器件,必要的操作开关和按钮② 反馈器件,反映运行状态的指示灯用来运行人员输入指令和监视状态信息，
仅用于维修、测试和校验现场设备，
就地控制通常限制在最低限度，
位于 FSSS逻辑柜内，可对各层燃烧设备及总体功能进行模拟操作试验，
用于检查相应的逻辑功能是否正常，
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该系统根据运行人员发出的操作命令和检测信号,进行综合判断和逻辑运算,只有在逻辑系统验证满足一定的安全许可条件后,才将运算结果送到相应的驱动装置上,用以操作控制对象 (如风门挡板等 )。
操作完成后,通过检测,再由逻辑控制系统返回信号送至控制台,告知设备的操作运行状况 。
当出现危及设备和机组安全运行的情况,逻辑系统会自动发出停运有关设备的指令 。
(二 )逻辑控制系统它是整个炉膛安全监控系统的核心，所有运行人员的指令都是通过逻辑系统实现的，所有驱动装置和敏感元件的状态都通过逻辑系统进行连续监测。
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逻辑系统采用分层控制的方式,即对每一个层分别进行控制 。 每一个层的故障不会影响整个机组的运行,从而大大提高了整体可靠性和可用率 。
(三 )驱动装置用于控制和隔离进入炉膛的燃料 (油、煤 )和空气的执行机构，主要有：
电动阀门、
气动阀门、
挡板的驱动机构
① 如暖炉油跳闸阀、热风门等；
② 马达启动器 如给煤机、磨煤机、风机等电动机的启动器；
③ 油枪伸缩机构
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由于 FSSS是逻辑控制系统,它给这些驱动装置的指令,
不是开,就是关；不是投入,就是退出 。 而某些燃烧控制任务是由 CCS承担的,如：一次风和二次风调节挡板开度大小的控制 。
(四 )敏感元件用来监测炉内燃烧和燃料空气系统状态的装置。包括：
压力开关 。 用于反映炉膛压力、燃油和空气压力等，
当超过允许值时发出报警或跳闸等信号。
温度开关 。 用于反映空气、燃料的温度，如磨煤机出口温度、燃油温度等。
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限位开关 。 用于限止阀门和挡板的行程,以保证运行在规定的安全限度之内,或提供一个证实某设备开 /关的信号 。
敏感元件常与一些反馈元件 （如控制盘上的指示灯、光字牌） 相连。
流量开关 。 用于反映空气、燃料的流量，或用差压表示，如某一管道、空气预热器、风机的进出口差压。
火焰检测器 。 用于燃烧器的火焰判别或炉膛火球监视。
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现有的炉膛安全监控系统的类型很多,由于逻辑控制系统是任何炉膛安全监控系统的最主要,最关键的控制设备 。 因此,不同类型系统的差异主要体现在其逻辑控制系统上 。 逻辑控制系统有以下几种类型：
二、逻辑控制系统的类型主要由继电器组成 。 其特点是抗干扰能力强,结构简单,
能提供足够的动力去指挥驱动器,但其体积太大 。
1、继电器式是一种采用专用固定接线顺序控制器的系统 。 避免了电磁式继电器体积大,数量多,控制柜庞大的弊端,使得装置简单可靠,可做成积木式组件 。 但是,如在运行调试中发现部分功能设计不能满足使用要求而需改进时,则必须改动逻辑功能卡或改动逻辑接线,将耗费一定的工作量 。
2、逻辑组件式
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采用单板计算机构成 。 它是在固态硬接线控制系统的基础上发展而成的 。 如 Forney公司的 AFS-1000型燃烧器管理系统等 。
3、微计算机式利用可编程控制器 (PLC)构成 。 有两种应用方式：
（ 1） 利用单独的 PLC控制单个燃烧器,然后将各 PLC挂接到上位计算机上,进行综合控制 。 如日本三菱公司的自动燃烧器控制系统
（ DABS） ;
（ 2） 由几个 PLC采用冗余的组态方式配置成一个环形控制系统,
控制所有的燃烧器,以提高炉膛安全监控系统的可靠性 。 如美国 CE公司 FSSS的近期产品 。
4、可编程控制器 (PLC)式目前，以微处理器为基础是控制系统的发展方向。采用微处理器的控制装置具有速度快、可靠性高、控制系统构成简单、功能强、程序可变等优点。
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三,炉膛安全监控系统的功能在锅炉启 /停阶段,按运行要求启 /停油燃烧器和煤燃烧器。
机组事故情况下,与 CCS配合完成主燃料跳闸（ MFT）、
机组快速甩负荷（ FCB）
主要辅机自动减负荷（ RB）
MFT时,发出 MET指令，并指出跳闸原因，由 MCS完成相应的调节，实行紧急停炉。
FCB时,迅速将一层油投入，并将与该油层不相邻的煤层磨煤机全部切除，使锅炉带最低稳定负荷运行，
实现停机不停炉。
与 MCS配合按要求迅速切除部分磨煤机,使机组负荷降低到预先规定的负荷目标值 。
RB时：
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炉膛安全监控系统不实现调节功能，不直接参与燃料量和送风量的调节等，仅完成锅炉及其辅机的启停监视和逻辑控制功能，但它能行使超越运行人员和过程控制系统的作用，可靠地保证锅炉安全运行。
锅炉的调节功能是由 CCS完成的，炉膛安全监控系统与 CCS相互之间有着一定联系与制约，其中炉膛安全监控系统的安全联锁功能的等级是最高的。
炉膛安全监控系统的具体安全联锁条件要根据各个机组的燃烧系统结构、特性和燃料种类等因素决定。对于大部分燃煤机组来说，炉膛安全监控系统包括下述主要安全功能：
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1、炉膛点火前的清扫其目的是为了在启动前把炉膛及管道内积聚的没有燃烧的燃料和气体清除掉，避免锅炉爆炸事故的发生。
2、油点火控制锅炉正常启 /停和燃烧不稳定时，投入点火器运行的功能。
3、煤粉燃烧器投入控制当锅炉已经用油暖炉，且满足一定的许可条件，可通过接口设备启动磨煤机，引入主燃料，使煤粉燃烧器投入运行。
4、连续运行的监视在正常运行的情况下，对炉膛燃烧情况进行连续的监测；
异常情况时发出警报，提醒操作，避免引起的跳闸事故；
运行人员来不及处理异常情况的时候，将自动启动跳闸。
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5、紧急停炉（主燃料跳闸 MFT）
在锅炉安全受到严重威胁的紧急情况下,如汽轮机甩负荷，锅炉熄火、失去风机、汽包水位过低或过高等,若运行人员未能及时处理，将实现“主燃料跳闸”（即 MFT） ——
将正在燃烧的所有燃烧器的燃料全部切断或以层为单位跳掉磨煤机、给煤机等设备。任何时候锅炉设备的安全遭受危险时，运行人员可以直接启动 MET或跳掉个别设备。
6、磨煤机组、燃烧器、点火器停运包括 正常停运 和 紧急停运,系统提供了这两种停运方式的逻辑。当正常停运指令发出或紧急停运条件满足时，系统将按一定的逻辑顺序停运相关设备。
7、燃烧后的吹扫在锅炉跳闸后和重新点火前，不管停炉和重新点火之间时间间隔多长，都必须对炉膛进行吹扫，以清除可能储存在炉内的可燃物质。
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典型炉膛安全监控系统的 功能结构,如图所示。
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四,炉膛安全监控系统 的逻辑及功能结构从逻辑结构上来看，炉膛安全监控系统分为：
下位逻辑,是控制具体对象的角逻辑回路，用来实现对一台煤粉燃烧器或点火器控制。
上位逻辑：
层 逻 辑,是对层燃烧器进行自动点熄火控制和状态监视的回路。
公共逻辑,是对全部燃烧器进行监控，实现：
主燃料跳闸（ MFT） 或锅炉紧急停炉、
快速切除负荷（ FCB）、
主要辅机局部故障自动减负荷（ RB）
功能的逻辑回路。
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操作指令 (计算机或手动指令 )送至上位逻辑，再由它向各个下位逻辑发出指令，对角逻辑回路实现控制。
若上位逻辑故障，仍可通过下位逻辑或现场操作对燃烧器实现控制，不会影响锅炉运行。
若下位逻辑发生故障，则仅仅影响该逻辑控制的燃烧器运行，而其它燃烧器仍可继续运行。
运行中,
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第四节 火焰检测器一、火焰检测原理燃烧火焰具有各种特性，如发热程度、电离状态、火焰不同部位的辐射、光谱及火焰的脉动或闪烁现象、差压、
音响等、均可用来检测火焰的,有,或,无,。
以煤、油作为燃料的锅炉在燃烧过程中会辐射红外线
（ IR）,可见光和紫外线（ UV）。
下图给出了油、煤气、煤粉及 16500C 黑体发射的 辐射强度 光谱分布。
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从图中可见,所有燃料燃烧都辐射一定量的紫外线和大量的红外线，光谱范围涉及 红外 — 可见 — 紫外 。因此，整个光谱范围都可以用来检测火焰的,有,或,无,。
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燃料种类不同，火焰辐射的光强分布是不同的，相应地采用的检测元件也会不一样。一般说来：
燃煤时,火焰中的紫外线容易被燃烧产物和灰粒等吸收而很快减弱。因此，煤粉燃烧火焰宜采用 可见光 或 红外线 火焰检测器。
燃油时,火焰中存在大量的发光炭黑粒子，它也能辐射较强的可见光、红外线和紫外线。因此，可采用对这三种火焰较敏感的检测元件进行测量。
燃气时,火焰初始燃烧区辐射较强的紫外线，因此，可采用 紫外线 火焰检测器进行测量。
除辐射稳态电磁波外，所有的火焰均呈脉动变化。对于燃煤与燃油的电站多燃烧器炉膛，在投 /切单只燃烧器时的火焰闪烁频率分布如图所示,
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煤粉,有火,与,无火,之间辐射强度最大差异在闪烁频率约为 300Hz处；
油,有火,与,无火,之间辐射强度最大差异在闪烁频率约为 100Hz处。
即皆在较高的频率（ 100 Hz以上）处，能较好地实现检测。
由图可见：
煤粉火焰 油火焰投切投切
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火焰闪烁频率与振幅间的关系，取决于燃烧器结构布置和运行条件、燃料种类、检测方法以及观测角度等因素。
火焰 的 闪烁频率在一次燃烧区较高，在火焰外围处较低，
距一次燃烧区越近，高频成分（ 100～ 300 Hz） 越强；
一般而言：
概括的说，炉膛火焰发出的辐射能以不同的频率闪烁着，
不同燃料、不同燃烧区的闪烁频率是不同的。炉内燃烧的好坏，其火焰的平均光强度也是不同的。 —— 火焰检测器就是利用火焰的 闪烁频率 和 光强 度来鉴别火焰 有无 及 强弱 的。
全炉膛的闪烁频率要比单只燃烧器的闪烁频率低得多。
二、火焰检测器类型与选用火焰检测器是炉膛安全监控系统中的关键部件。常有：
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1、紫外线火焰检测器是一种利用火焰的紫外线强度判别火焰有无的检测装置。
由于紫外线波长范围较狭小（在 2?10-7～ 3?10-7m之间），故，
采用的检测探头是可见光和红外线不敏感的紫外光敏管。
2、可见光火焰检测器是 一种 利用火焰可见光检测火焰有无的装置。可见光敏感元件有光敏电阻、光电二极管、硅光电池等，能产生与火焰强度成正比的模拟信号，其感受区在 3?10-7～ 8?10-7m之间
（可见光的蓝绿区）。
是 一种 利用红外线探测器件的火焰检测装置。采用的敏感元件为硫化铅光敏电阻，可检测燃烧火焰中的可见光和
9?10-7m以上的红外线，其可靠性高、应用范围广、单只燃烧器监视效果好火焰检测器。
3、红外线火焰检测器
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（ 1） 正常启 （ 停 ） 时,从给煤机启动到燃烧器火焰建立 （ 或给煤机停止到火焰熄灭 ） 有延滞时间存在；
（ 2） 检测探头受辐射热,煤尘,飞灰与腐蚀性气体的影响,
工作条件恶劣 。
（ 3） 由于火焰向喷嘴方向的传播速度低于燃料的喷出速度,
在喷嘴出口处有脱火区 。
（ 4） 紫外线辐射强度低；
（ 5） 煤喷嘴周围有大片浓密的未燃煤粉遮盖；
由于电站燃煤锅炉的火焰监测中具有下列特点：
因此，目前国内外燃煤锅炉（特别是新建的大型电站锅炉）普遍采用以探测红外线和可见光为基础的火焰检测器，
逐步取代了传统紫外线光敏管检测器的地位。
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三、典型火焰检测器
（一）可见光火焰检测器检测火焰在可见光谱段闪烁的煤粉火焰监视产品有多种。
如 Bailey公司的火焰闪烁检测器,CE公司的 Safe ScanⅠ 和 II
型检测器等,下面以 CE公司的产品为例，介绍可见光火焰检测器。
CE公司生产的 Safe Scan I型和 II型火焰检测器,是一种利用光电管的光敏特性制成的可见光式火焰检测器 。 其光电管的光谱特性如图所示：
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其中，带红外滤波的光电管特性的敏感波长为 400~700nm，
其范围正好在可见光的波长范围，且它的波形峰 — 峰值较大，
灵敏度较高（如图中所示），能提高火焰信号的鉴别能力。
因此,Safe Scan I型和 II型火焰检测器正是利用了这一特性。
光导纤维响应 —
带红外滤波光电二极管响应
— 无红外滤波光电二极管响应
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火焰检测器原理性框图，如图所示。
探头 炉膛火焰通过探头内的透镜将光信号引出炉膛,
探头板将光信号转换成电流信号,
该电流信号的大小反映了炉膛火焰的强弱,电流信号的频率反映了火焰的脉动频率 。
电流信号通过屏蔽电缆送往处理机架内,经,电流 — 电压,转换和放大后,分别对火焰信号进行频率检测,
强度检测和自身故障检测,并用发光二极管指示结果 。
强度检测信号在一超小型表计上可以反映出火焰信号的强度大小 。
如果火焰检测器本身无故障,火焰频率信号和强度信号又在设定的正常范围内,则,强度,,,频率,指示灯亮,,故障,指示灯灭,并发出
,有火焰,信号 。
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CE Safe Scan I型火焰检测器的具体结构。如图所示：
说明见教材
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Safe Scan II型火焰检测器的测量原理与 I型基本相同,
但它能采用一个探头同时检测两种不同燃料的火焰,能在背景是炉膛火球火焰的情况下,鉴别出邻近单根油枪的火焰 。
探头部分将检测到的两种燃料的可见光信号转换成电流信号,送到检测器的处理机架 。 同样,处理机架内部也设有频率检测,强度检测和故障检测回路 。
Safe Scan II型火焰检测器的频率检测回路有两路：
一路按单根油枪火焰频率设定；
一路按煤粉火焰频率设定 。
两路频率检测回路都与一个探头相联,这样避免了在同一个二次风室内装设两套火焰检测探头,可节省一部分探头及电缆的投资 。 探头装置于油枪边,当油枪停止工作时,又可检测煤粉火焰 。
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（ 1）单个火焰检测器的应用煤油混烧情况下，若检测某一煤粉喷燃器的火焰状态。
可 将火焰检测器的探头对准喷燃器，摄取火焰信号。
其火焰强度含有,背景火焰强度分量喷燃器火焰强度分量火焰频率则含有,油火焰频率煤火焰频率火焰信号经光电转换、对数放大、传输放大后，将信号送至处理机架，再经电流 /电压转换，分别送至三个检测回路。
若光电转换正常，故障检测回路输出“无故障”信号。
此时，频率检测回路的频率设定值为煤火焰脉动频率值，检测回路的低通滤波器将油火焰的高频分量滤去，电路输出
“频率允许”。
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（ 2）层火焰监视的应用四角喷燃锅炉的炉膛火焰检测一般都是以层为单位。
每层安装 4只探头检测同层 4只油枪或煤粉燃烧器的火焰。
此时，同一层四个角的单个火焰检测器处理后的火焰信号，
需送到,2/4火焰指示和故障电路,进行逻辑运算，
该电路原理图如下。
,强度允许,,,频率允许,,,无故障,信号经过
,与,运算,输出,有火焰,信号 。 三个信号中某一信号为逻辑,0”,,有火焰,信号就消失 。
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当 4个检测器中有两个或两个以上显示有火焰时，则输出本层“有火焰”信号，同时 LED发光二极管点亮，表示层火焰存在。
当 4个检测器中有任何一个出现故障，则发出“本层火焰检测器故障”信号，进行声光报警，并闭锁层火焰信号。
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（二）红外线火焰检测器
Forney公司的 IDD-II型火焰检测器是一种典型的红外动态检测器，该检测器被设计仅对煤火焰一次燃烧区的动态特性产生反应，而对其他火焰，炉墙等背景的红外辐射没有反应。
IDD-II型红外火焰检测器的探头示意图如下：
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检测探头用铸铜外壳密封电子线路，探头的体积较小，
其透镜接受到火焰中的红外线后，再由经过特殊处理的可减少红外传输损失的光导纤维传送，经光 — 电器件转换成电信号送到远方安装的电子线路板上。
电子线路板是以集成电路为主的，可对送来的电信号进行处理；输入有高 /低二个信号通道，以适合不同工况或不同燃料对信号灵敏度的需要，且有助于对单只燃烧器火焰的鉴别。
IDD-II装置可对时间延迟量进行调整，并设有自检回路。
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IDD-II型红外检测器的主要技术性能如下：
检测器敏感元件：硫化铅光敏电阻；
火焰的频率范围：低位为 15~4000Hz；
高位为 55~7500 Hz；
探头的工作温度,60 0C（ 140F） ；
放大器工作温度,55.7 0C(130F)。
检测器工作波长,700~3200nm；
检测元件视野角,900
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IDD-II型检测器探头布置于四角各燃烧器的二次风风口内，在同一水平高度（同一层）的四个探头与同一机箱相接。
当鉴别单根油枪的火焰时，通常将探头安装在油枪旁；
当检测全炉膛火焰时，通常将探头置于二个相邻燃烧器层中间的二次风口内，视角为 3?。
实践证明,IDD-II型火焰检测器在鉴别能力、抗干扰能力、可靠性、冷却及吹扫等方面能够满足使用要求。
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四、火焰检测器的安装和调整
（一） 火焰检测器的安装火焰检测器的安装位置对火焰检测的可靠性至关重要。
一般而言，煤粉燃烧器的火焰监视采用交叉布置，即相邻两层煤粉喷嘴中间布置一层探头，该探头对上、下相邻两层煤粉喷嘴火焰均有信号反映，而以下层火焰监视为主。
探头平行装在二次风口内，有利于探头清洁、防止结焦等。探头开孔简单，不涉及水冷壁弯管等问题。但由于二次风道长，很难用机械办法调整探头角度，一般采用固定探头。
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探头除了置于二次风口内外，也可从侧墙看火孔或开孔插入，对准火焰靠近根部的光亮区域。此时，由于探头不在二次风中，炉膛辐射温度很高，因而要求探头冷却风十分可靠。为降低探头温度，往往将探头退至炉墙外，前端加装导光管，对准目标区域。
CE公司的 I型或 II型火焰检测器的探头通过挠性金属和刚性管与探头安装室相连接,采用金属管的目的是为了使检测器探头能随着燃烧器的摆动而移动,在操作时不能过分弯曲挠性金属管,以免损坏内部的光纤电缆 。
根据燃料燃烧的特性,火焰脉动频率与燃料的品种,
燃点及燃烧喷口的相对位置有关 。 一般越靠近燃烧器喷口,
火焰脉动频率越高 。 为了使火焰检测系统有一个较高的设定频率,必须使探头尽可能的摄到最接近燃烧器喷口的部位 。
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调整时，既要考虑检测器的可靠性，又要考虑其鉴别能力。 在燃烧器上装设多层检测器探头，调整时应将底层探头的值设定低一些，即主要考虑可靠性，而顶层检测器调试则可多考虑些鉴别能力，这是因为在低负荷运行时司炉往往要切掉顶层燃烧器，此时需由火焰检测器监视切投是否成功。
火焰检测器的调试是一项非常细致的工作，必须在锅炉运行人员的密切配合下反复调整各设定值。其调试流程如图所示：
（二）火焰检测器的调整火焰检测器的调整内容包括：灵敏度、频率响应范围、
延时等各项参数。使其在燃烧正常或恶化、相邻燃烧器投入或停运、锅炉负荷大小等不同运行条件下能发出准确的信号。
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PULL IN用以判定火焰是否相对较长时间处于低值的设定点，如图中 c点所示。当火焰处于低值的时间 Δ t≥x 时认为火焰丧失。
图中 PULL IN和 DROP OUT为火焰强度的 2个设定点，如图所示：
DROP OUT设定点用以快速反映火焰信号的丧失，即火焰信号一旦越过该设定点，如图中 b点所示，即被认为火焰丧失。
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概括地讲：火焰强度信号在 PULL IN 以上或低于 PULL IN
的时间极短（ a点所示），则认为该火焰信号有效。火焰强度信号一旦低于 DROP OUT或较长时间低于 PULL IN 时，则认为火焰信号是无效的。
在以上工作完成的基础上,便可进行频率调试及其它工作 。 通过 8个微动开关可以设定频率,其值的大小视燃料种类或正常燃烧时的火焰脉动频率而定 。
PULL IN 和 DROP OUT 的基本调试方法如下：
（ 1）启动相关层燃烧器，相应的角要有火焰信号以保证燃烧器稳定燃烧。
（ 2）按下 PULL IN 按钮，调整设定值电位器 R221,使强度指示灯亮后再将监视表指针调低 5格。
（ 3）按下 DROP OUT按钮，调整设定值电位器 R231,使监视表指针在 PULL IN 的基础上再调低 5格。
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第五节 典型炉膛安全监控系统一,CE公司的 FSSS
我国引进的 300MW,600MW机组和国产 300机组，
有许多都装有美国 CE公司提供的 FSSS。 下面介绍某国产 300MW机组配置 CE公司 FSSS的基本应用情况。
（一）燃烧器的布置该锅炉的燃烧器布置在炉膛的四角，燃烧器的中心线与炉膛中央的假想圆相切，如图所示：
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(b)一个角的层布置(a)燃烧器四角布置示意图下表列出了整个燃烧器组标高层的各种辅助风、燃料风、
过燃风、煤粉喷嘴、暖炉油枪、点火器及火焰检测器的分布情况。
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火焰检测器层符 辅助风 燃料风 过燃风主燃料
（煤粉）
暖炉油轻油点火器
I 型 II 型
FF *
EF *
E * *
DE * * * *
D * *
CD * *
C * *
BC * * * *
B * *
AB * * * *
A * *
AA *
（二）系统结构
CE公司 FSSS的逻辑控制系统，采用可编程序控制器 PLC
组成的环形分配器，系统组态如图所示：
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系统由 5台 PLC构成环形分配器网络，每台控制器分为以下三个部分：
（ 1）空白部分,表示控制功能。
①控制 A,B,C,D和 E层磨煤设备。
②控制 AB,BC,DE层的油系统。
③标有,UNIT”的为系统公用部分的控制，用来控制整台锅炉机组。
（ 2）右边阴影部分,表示本身设备的安全保护功能 。
（ 3）左边阴影部分,表示相邻设备的安全保护功能。
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PLC配置成环形网络后,使安全功能具有双重化性质 。
当一台 PLC故障时,其保护功能由其相邻的 PLC来承担,
不会影响已投运设备的运行 （ 除非相邻的可编程序控制器也同时出现故障 ） 。 因此,当设备运行时,也能对故障的 PLC进行维修 。
显然,这种采用 部分 双重化比采用 整体 双重化结构形式较为经济,可靠 。
各 PLC之间的联系及与外系统的联系均通过硬接线连接 。
通过门路 （ GATE WAY） FSSS 可挂接到分散通信网络
（ distributed communication network,DCN） 上,以便与其他系统 （ 如 DAS,CCS等 ） 进行数据通信 。
FSSS可以独立配置 CRT,也可通过整个机组的通信网络与其他系统合用公共操作员站和工程师站 。
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锅炉启动前及停运后的炉膛清扫；
轻油,重油系统的泄漏检查及轻油,重油快关阀控制；
燃烧器火焰检测及全炉膛火焰检测 （ 炉膛灭火保护 ） ；
锅炉紧急停炉 （ MET） 时燃料的切断控制；
燃烧器的点,熄火自动控制；
风门挡板控制；
现场手动操作；
部分主要辅机故障,自动减负荷 （ RB） 时,燃烧器台数控制；
电网事故或汽轮发电机跳闸时,锅炉燃料快速减少控制,
维持锅炉最低负荷运行,实现停机不停炉或带厂用电运行 。
CE公司的 FSSS主要功能包括：
FSSS的功能框图，如图所示：
（三） FSSS的主要功能
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二,Forney公司的 BMS
美国 Forney公司的燃烧器管理系统主要用于锅炉燃烧器的遥控启停和炉膛安全监视。国内使用较多的是 AFS-
1000型系统。
（一）系统组成
AFS-1000型装置是具有八十年代初技术水平的微处理器系统，它由主系统和若干子系统组成，而每个子系统均由一台单板计算机实现。
AFS-1000型燃烧器管理系统的结构框图，如图所示。
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（ 1） IDD-II红外火焰检测器 。
包括：探头,光导纤维,火焰信号放大器和冷却风系统 。
（ 2） 逻辑控制系统 。
包括：单板机,I/O卡,接口卡,系统扩展卡和供电系统等 。
（ 3） 专用测试设备 。
包括：维修检测系统,火焰检测器性能测试器和卡件测试器等 。
（ 4） 操作及显示装置 。
包括：操作盘 （ 灯光及按钮 ） 和彩色 CRT图形显示器 。
主要组成部分如下：
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（二）控制系统主控卡 是系统的中枢,它通过内部通信总线,借助回路的数据传送,报警监控,信号指示,
CRT显示以及人一机对话可监视多至 480个 回路控制卡 。
主控卡 可与其它 AFS-1000主控卡取得联系,还可通过光导纤维或借助于 RS232串行数据接口与控制室的主计算机通信 。
主控卡 可根据串联线路的控制需要或并联通信总线的控制要求构成多种组态 。
右图为 AFS-1000型系统的硬件组态。
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AFS-1000型系统共有：
30多种卡件 （ I/O卡有 16种 ）,可灵活构成各种规模的系统 。
70多种应用软件模块,可以实现各种控制功能 。
AFS-1000型系统提供了包括,火焰检测器性能测试装置、
系统模拟维修测试系统、卡件测试器、编程器等专用测试设备,能对燃烧器管理系统及其组件进行自动测试，可实现在不停电状态下进行系统状态的诊断和维修。
AFS-1000型系统的一个子系统可使用一个卡架，一个卡架为 128个 I/O通道，最多可扩展为 8个卡架。
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AFS-1000型系统具备了完善的系统设计手段，在逻辑设计上最大限度地利用了标准的逻辑图，每种标准的逻辑图均有预先编制好的软件模块。工程师可直接按照逻辑图利用计算机进行应用程序设计，大大提高了设计工作的效率和质量。
AFS-1000型燃烧器管理系统的包括若干个子系统，
其应用如图所示：
如,煤子系统,等。
主子系统,
轻油 /重油子系统
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不同子系统的职能如下：
主子系统 又称,吹扫 /燃料安全子系统,,其它担负着锅炉炉膛吹扫,预点火和燃料安全燃烧的职能 。。
轻油 /重油子系统 担负着油系统的切 /投控制及点火控制的职能 。 并连续监视轻油
/重油燃烧器及其点火器的运行工况 。
煤子系统 担负着制粉系统的切 /投控制的职能，负责锅炉燃烧器各煤层的煤粉供给。
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1,火焰监测 。 对每个油喷燃器和煤粉燃烧器分别进行检测并判断出角火焰失去,层火焰失去,全炉膛灭火和临界火焰状态 。
2,炉膛自动吹扫控制 。
3,炉膛正,负压越限保护 。
4,主燃料跳闸 （ MFT） 控制 。
5,油喷燃器的自动点火控制 。
6,制粉系统的控制 （ 包括 RB和 FCB控制 ） 。
7,CRT彩色图形显示及操作指导 。
（三） AFS-1000型燃烧器管理系统的主要功能
AFS-1000型系统的主要功能有：
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Forney公司 AFS-1000与 CE公司的 FSSS相比，在设计上有些不同，如前者设有“角火焰丧失”和“临界火焰出现”的跳闸条件，这些条件在某些国产机组上难以实现，
因而作了某些逻辑修改，将“临界火焰出现”的跳闸条件改为报警信号。当出现该报警信号时，提醒运行人员及时处理，防止炉膛熄火。
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三、三菱公司的 DABS
由日本三菱公司引进的 350MW单元机组，其控制系统采用该公司 1985年推出的 MIDAS-8000计算机分级分散控制系统。该系统由 15台 PDP11/73微型计算机构成。
在 MIDAS-8000系统中,燃烧器自动控制系统（ DABS）
与 DAS,CCS,…… 等一样，均作为整个机组控制系统的一个子系统。
该单元机组的燃烧器自动控制系统 （ DABS） 。 用于 5台磨煤设备,24个轻油点火器,4个暖炉油燃烧器,20个煤粉燃烧器,2台送风机,2台引风机及其他有关的辅助设备的控制 。
DABS硬件组态图，如图所示：
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控制台 BTG
现 场 设 备系统中 A机“工作”,
B机“备用” 。当时钟监视器判断 A机故障后，
由双机切换单元,T”自动切换到 B机。
系统接受运行人员或由单元计算机发出的操作指令,或机组故障信号 （ MET,FCB,RB）,对这些信号进行综合处理,并通过 PLC控制燃烧器,煤,油等现场设备,完成各个角,
层燃烧器的点,熄火控制 。
系统采用 5台欧姆龙的 C-2000型 PLC控制 5台磨煤设备,1台 PLC用于控制油系统。
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系统可分为 上位逻辑 和 下位逻辑 两部分。 上位逻辑 将集控室操作台发出的燃烧器控制指令或机组故障信号进行综合和处理，将管理控制信号送至下位逻辑,下位逻辑 由 PLC有关的指令模块以及火焰检测器组成，控制相应层（段）的各个有关设备。
四,Bailey公司的 BMS
贝利公司燃烧器管理系统（ BMS）,也是由 INFI-90分散控制系统予以实现的一个应用系统。
BMS的主要硬件包括：
过程控制单元 （ 核心核心部分 ）,高能点火器,火焰检测器,油跳闸阀,油喷嘴闸,气动推进器,气动阀,磨煤机,
给煤机,风门档板,冷却风机,就地电磁阀柜,数字逻辑站,
事故记录器等设备及驱动机构；各种压力,温度,液位,流量等传感器和变送器以及现场电缆 。
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Bailey公司的 BMS结构框图如图 8-24所示。
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采用了 4个过程控制单元,其中：
PCU8,为公共逻辑 。 执行炉膛吹扫,油泄漏试验,
二次风挡板控制,RB,FCB及 MFT等功能；
PCU9,为轻油燃烧器和重油燃烧器的控制逻辑；
PCU10,为磨煤机 A,B,C的控制逻辑；
PCU11,为磨煤机 D,E,F的控制逻辑 。
系统的基本功能
（ 1）具备炉膛吹扫点火控制、火焰监视、主燃料跳闸、油泄漏试验、燃烧器控制等基本功能。包括燃烧系统各个设备的动作所必须遵循的安全联锁、许可条件、启停顺序以及它们的逻辑关系，使整个锅炉能按照正确的顺序进行安全启停和正常运行。一旦安全联锁条件破坏或规定的许可条件不满足，则自动停止执行程序，并作出相应的反应，保证锅炉燃烧系统所有设备处于安全状态。
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（ 3） 可通过 MCS的画面设计,显示出燃油系统,制粉系统,
燃烧器系统等各种系统图,并进行系统状态显示,火焰检测器状态显示,控制逻辑在线调整显示,组态操作显示,表格显示,报警汇总显示等等 。 通过画面中图形颜色,形状的变化或闪动,来反映过程设备状态的变化 。
（ 2）可对外部输入 /输出的开关量、模拟量、脉冲量进行分类、编号，以便对数据库进行存取，同时也能使管理命令系统（ MCS） 通过通信环路进行调用，以便进行监视和限值整定等操作。
有关系统的应用，参阅教材。
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五、国产炉膛安全监控系统
（一）阿城继电器厂 MHB系列炉膛安全监控系统是在吸收美国 CE公司技术基础上，结合我国国情开发研制的系列产品，其型号有 MHB-A型,MHB-B型,MHB-
C型。
（二）北京检测仪器厂的燃烧器管理系统
80年代中期引进了美国 Forney公司的 AFS-1000型技术，
研制开发的炉膛安全监控系统。
（三）徐州引燃技术研究所的 FSSS
是根据我国《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规范》和美国
NFPA85D,NFPA85E标准研制生产的炉膛安全监控系统。
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（四）东北电力学院的 MFSS炉膛安全监控系统
（五）苏州市热工控制设备厂的 BSS炉膛安全监控装置
（六）烟台中电燃烧控制工程公司的 FSSS
后两种是结合本厂锅炉特点研制的炉膛安全监控系统（或装置）。
（七）东方锅炉厂的 FSSS
（八）上海锅炉厂的 MB-3型锅炉灭火保护装置
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第六节 FSSS的燃烧器控制系统燃烧器控制系统，是 FSSS中的一个重要组成部分。它担负着锅炉点火及暖炉油枪控制，对磨煤机和给煤机等制粉设备实现自启停或远方操作、
稳定锅炉燃烧过程等控制任务。
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一,锅炉点火的基本方式目前大容量锅炉的点火方式大致有以下几种：
1,采用高能点火装置直接点燃轻油燃烧器,以轻油作为锅炉启动到 20%额定负荷时的燃料,也作为锅炉低负荷时的助燃燃料 。
2,将若干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的,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,重油燃烧器设置在相邻的两煤粉燃烧器之间 。 煤粉燃烧器则由相邻的重油燃烧器点燃 。
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二、油燃烧器的基本功能
1,为锅炉启动到带 20%— 30%额定负荷提供必需的燃料；
2,当锅炉主要辅机故障减负荷运行 （ RB） ； 或发生甩负荷停机不停炉；或电网故障主开关跳闸,机组带厂用电运行时,油燃烧器起稳定燃烧,维持低负荷运行的作用 。
3,为点燃煤粉燃烧器提供一定的能量,使锅炉达到 20%
额定负荷以上,可以保证煤粉稳定着火燃烧 。
对于煤粉锅炉，在启动或低负荷运行时，往往需要采用油燃烧器帮助点火启动、助燃和稳定煤粉燃烧。因此，油燃烧器的控制又是燃烧器控制系统中的基本职能。
一般油燃烧器有以下几个功能：
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三、轻油点火器及其控制
（一） 轻油点火器 结构一般，轻油点火器使用的燃料是轻柴油。通常采用高能点火装置引燃。
高能点火装置
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点火时,先投高能点火装置,然后开启电动三联阀
（ 即电磁阀和雾化阀开启,吹扫阀关闭 ）,点火油流入油枪中心管,空气流入油枪外管,油与空气在油枪头部混合雾化后喷出 。
点火器的二次风通过接口管引入,经过涡流板后与雾化的油 /空气混合物混合 。
在三联阀开启的同时,高能点火装置开始连续打火,
油雾被电火花点燃,喷入炉膛形成稳定的火焰,并点燃相应的主燃烧器 。 当主燃烧器稳定燃烧后,即可停运轻油点火器,
停运时,关闭电动三联阀 （ 即电磁阀和雾化阀关闭,
吹扫阀开启 ）,停止油枪进油和雾化空气,并使吹扫空气进入油枪,将油枪内的残油吹净 。
（二）轻油点火器工作原理
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（ 三 ） 轻油点火器控制向运行人员发出灯光信号，指示可否点火。
1、轻油点火器的点火条件
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轻油点火器的逻辑控制回路,如图所示：
2、轻油点火器的控制
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若在 10s内,点火末获成功,则点火器点火失败,控制回路将点火器脱扣,停止打火,关闭电动三联阀,并将 RS触发器复置熄火状态 。
当接到轻油点火器熄火指令时,其控制回路动作与上述类似 。
当轻油点火器处于熄火状态时,发出,电动阀全关,信号,,火焰检测器无火,信号 。
当点火允许条件满足，且收到点火指令后，控制回路中
RS触发器置位到点火状态，高能点火装置放电打火，并开启电动三联阀喷油点火。
当电动三联阀已大于规定开度，轻油流量大于规定值，
并已检测到火焰信号，则表示点火器点火成功。将停止高能点火装置打火。
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3、轻油点火器的动作过程轻油点火器包括轻油枪、高能点火装置（ HEA）,以及轻油枪和高能点火装置的进退机构。它们在点火过程中按下列顺序进行动作：
轻油枪推进到位
HEA推进油阀开
HEA打火
HEA缩回时间
O A B C
推进轻油枪和
HEA指令发出时刻
HEA推进到位、
开进油阀指令发出,30秒钟点火试验开始时刻。
HEA开始通电打火的时刻
30秒钟点火试验时间结束时刻。
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四、重油燃烧器控制
1、重油燃烧器的点火条件
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对于采用上下摆动燃烧器来调节再热汽温的锅炉，在点火初期投运重油燃烧器时，要求煤粉喷嘴放在水平位置，
这是为了保证煤粉稳定着火燃烧。但当有一层燃烧器运行时，可不受此条件限制；
为防止炉膛压力波动过大，在任意一层燃烧器正在点火过程中，不允许其他层燃烧器同时点火。
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2、重油燃烧器点火控制重油燃烧器点火控制的基本顺序如下：
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3、重油燃烧器熄火控制重油燃烧器熄火控制的基本顺序如下：
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五、磨煤机和给煤机启动磨煤机（ RP中速磨直吹式系统）
和给煤机启动条件逻辑图：
“磨煤机启动条件成立”是给煤机启动的必备条件，若磨煤机未启动将不允许给煤机启动。 为使煤粉可靠着火，给煤机启动时必须保证重油燃烧器处在运行之中。若已有一台以上给煤机在运行，说明炉内已有煤粉燃烧器投运，则重油燃烧器运行条件就不再受限制。
为防止炉膛压力波动过大，
在任意一台给煤机正处在启动过程中（即有煤粉燃烧器正在点火），则不允许其他它给煤机同时启动。
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六、煤粉燃烧器自动点 /熄火控制煤粉燃烧器的点熄 /火控制逻辑，由以下两幅图所示：
煤粉燃烧器的点熄 /火控制逻辑图（ A）
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煤粉燃烧器的点熄 /火控制逻辑图（ B）
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点火的各项具体操作步骤,则因炉膛的型式,燃烧器的结构与布置,燃料种类,点火器的类型等的差别而不同,但一般原则还是一致的 。
燃烧器点火时，必须做好以下几方面的工作：
1、点火前的各项检查工作和准备工作，使各系统、各设备的状态正常，并皆具备点火所要求的各项条件。
2、进行炉膛吹扫，排除炉膛和烟道内易燃的物质。
3、吹扫时启动回转式空预器、引风机和送风机，并使吹扫风由所有二次风口喷入炉膛，尽量减少炉膛内气流,死区,。
4、密切注视点火过程中的异常情况并及时作出正确处理 。
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七、风门挡板控制从提高锅炉的运行性能及经济性来看,FSSS应能控制燃烧器风箱挡板的状态,以改善锅炉的燃烧工况 。
一般情况下,二次风的总流量是由燃烧调节系统调节的 。 而 FSSS则根据燃烧器投入或切除状况,自动开启或关闭各风门挡板 。
锅炉在不同运行工况下,FSSS根据预先设定的各风门挡板的状态进行控制。（ 参见教材表 8-5）
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需要说明的是：
1,二次风挡板是由,炉膛 —— 风箱,的差压进行控制的,
差压的设定值随锅炉负荷大小而改变 。
2,如果二次风口内有点火油枪,则：
（ 1） 油枪投运时,该层的挡板开度按油压大小进行比例控制；
（ 2） 油枪停运时,仍为差压控制 。
3,当煤粉燃烧器设置有燃料风 （ 周界风 ） 时,燃料风挡板开度按给粉机转速或给煤机转速进行比例控制 。
4,对于三次风挡板,一般采用手动控制 。
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第七节 FSSS燃烧安全系统燃烧安全系统（ FSS） 是为：防止炉膛爆燃；维持连续、
稳定的燃烧过程而设立的，是 FSSS中的核心部分。
燃烧安全系统的主要功能是：
通过制定的逻辑程序和安全联锁条件，保证锅炉在运行的各个阶段中，防止可燃性燃料和空气混合物在炉膛内的任何部位聚积，以避免锅炉爆炸事故的发生；防止燃料不安全地进入炉膛；对炉膛的火焰进行监视与控制，以保障锅炉的安全启停和正常运行； …… 。
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燃烧安全系统的逻辑功能很多，典型的逻辑功能有：
一、炉膛吹扫二、油系统泄漏检查三、全炉膛火焰检测
（一）“层”火焰信号的检测
（二）全炉膛灭火检测
（三）火焰显示四、主燃料跳闸（ MFT）
五、失去燃料 MFT
六、炉膛灭火保护七、事故状态下燃烧器的投切控制各项功能的具体说明，参见教材。
