結合系統(tǒng)與設備安全保障優(yōu)化鍋爐BMS邏輯取得顯著成果

蘇文龍 王旭春 賀猛（中國石油四川石化有限責任公司，四川成都 611930）

結合系統(tǒng)與設備安全保障優(yōu)化鍋爐BMS邏輯取得顯著成果

蘇文龍 王旭春 賀猛
（中國石油四川石化有限責任公司，四川成都 611930）

BMS是在電廠自動控制系統(tǒng)中對鍋爐及機組最為重要的安全管理控制子系統(tǒng)。BMS的功能包含有爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）和主燃料跳閘系統(tǒng)（MFT）。漢姆沃斯的BMS系統(tǒng)在四川石化公用工程部鍋爐裝置的應用過程中，出現(xiàn)因火檢風機出口壓力低低誤動、閥門、風門機械故障、開關回訊問題導致的鍋爐MFT等問題，經(jīng)過調整、修改邏輯，此類問題已解決。保證了鍋爐安全、穩(wěn)定運行。

漢姆沃斯 燃燒器管理系統(tǒng)（BMS） 聯(lián)鎖邏輯 火檢風機 關斷閥 放空閥 鍋爐

1　背景簡介

BMS是在電廠自動控制系統(tǒng)中對鍋爐及機組最為重要的安全管理控制子系統(tǒng)。BMS的功能包含有爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）和主燃料跳閘系統(tǒng)（MFT）。它主要是在鍋爐啟動、停止和正常運行等各種工況下，連續(xù)監(jiān)視與燃燒系統(tǒng)相關的各種參數(shù)和狀態(tài)，提供靈活可靠的控制操作，在事故工況下按照安全的順序自動操作，中斷向鍋爐供給燃料，避免燃料和空氣在爐膛內積累，以防范鍋爐爆炸等事故的發(fā)生，保障鍋爐的安全運行。

某電廠四臺鍋爐為蒸發(fā)量420t/h燃氣、燃油、油氣混燒高壓鍋爐，八支旋流燃燒器前墻布置兩層。采用燃燒器為英國漢姆沃斯（Hamworthy）燃燒工程公司設計。

2　BMS系統(tǒng)邏輯應用存在問題

漢姆沃斯燃燒器在初期點火調試期間存在諸多問題。經(jīng)過分析處理都一一得到解決。在應用期間出現(xiàn)火檢風機出口壓力低低誤動、閥門、風門機械故障、開關回訊問題導致的鍋爐MFT等問題，經(jīng)我們對BMS系統(tǒng)聯(lián)鎖邏輯逐一剖析，權衡BMS系統(tǒng)保護拒動和誤動可能性，結合系統(tǒng)與設備安全考慮，最終形成優(yōu)化思路，并在實際中得以優(yōu)化和改進。

3　部分BMS系統(tǒng)邏輯優(yōu)化分析

自從調試、開工以來對因BMS邏輯跳閘情況進行統(tǒng)計、分析，發(fā)現(xiàn)主要為以下幾個條件經(jīng)常觸發(fā)。

3.1“任一關斷閥開（關）故障”

該條件是指燃燒器主速斷閥開（關）故障、任一燃燒器速斷閥1關故障、任一燃燒器速斷閥2關故障都會觸發(fā)MFT。開關故障主要是指指令與回訊是否一致進行判斷，如判斷為不一致則故障信號發(fā)出。由于閥門本身可能存在卡澀問題、回訊傳輸、風源泄漏等原因都能導致閥門開（關）故障。

3.2“任一放空閥開（關）故障”

該條件是指燃氣主放空閥開（關）故障、任一燃燒器放空閥開故障都會觸發(fā)MFT。開關故障主要是指指令與回訊是否一致進行判斷，如判斷為不一致則故障信號發(fā)出。由于閥門本身可能存在卡澀問題、回訊傳輸、風源泄漏等原因都能導致閥門開（關）故障。

3.3“任一放空閥開故障”

該條件是指燃燒器各放空閥開故障、任一燃燒器放空閥開故障都會觸發(fā)MFT。開關故障主要是指指令與回訊是否一致進行判斷，如判斷為不一致則故障信號發(fā)出。由于閥門本身可能存在卡澀問題、回訊傳輸、風源泄漏等原因都能導致閥門開（關）故障。

3.4“火檢風機壓力LL”

每臺鍋爐火檢風機出口設有三個壓力低低開關、一臺壓力變送器，當火檢風機壓力＜3.5KPa時，壓力開關斷開（三取二），MFT動作。該條件一是火檢出口壓力低至保護動作值，真實壓力不足以保護火檢而觸發(fā)保護，二是三臺壓力開關整定值偏低，實際壓力未到，但是壓力開關因整定值過低而觸發(fā)，三是壓力開關本身存在整定值跑位或其他客觀因素導致保護誤動。

3.5“燃燒器風門開（關）故障”

燃燒器風門開關條件作為燃燒器啟動條件，若燃燒器風門狀態(tài)不正確，則該燃燒器不允許啟動。主要原因為風門本身存在機械不平衡、變型等原因，或者儀表回訊不到位都會是該條件無法滿足，將導致燃燒器無法啟動或者該燃燒器跳閘。

4　BMS系統(tǒng)邏輯優(yōu)化修改

針對上述統(tǒng)計、分析資料，我們在尊重保護設置必要性的基礎上，認真分析保護動作原因，在保護誤動、保護拒動關系上進行權衡，做了如下工作：

（1）全面梳理儀表接線、閥門工作環(huán)境及機械原理，增加儀表設備維護手段，將儀表設備自身故障發(fā)生可能性降至最低；（2）增加風門、閥門試驗按鈕，在鍋爐啟動、燃燒器啟動前進行風門、閥門試驗，試驗出現(xiàn)問題及時處理，減少了啟動過程中風門、閥門出現(xiàn)故障影響鍋爐運行的可能性，同時也有利于提前發(fā)現(xiàn)問題，為提早解決問題贏得時間；（3）針對“火檢風機壓力LL”，重新安排儀表人員進行壓力開關整定試驗，并將壓力變送器顯示并入該保護條件中，實現(xiàn)將火檢風機機械壓力開關和實際變送器顯示構成“與”邏輯，一同作用至保護出口，減少“火檢風機壓力LL”誤動作的可能性；（4）“任一關斷閥關故障、放空閥開故障”，變更邏輯為“任一1#關斷閥關故障”，即燃氣燃燒器的2#關斷閥發(fā)生關故障信號及燃燒器放空閥發(fā)生開故障信號不聯(lián)鎖停爐，而是聯(lián)跳燃燒器，關1#關斷閥，而任一1#關斷閥發(fā)生關故障時則觸發(fā)MFT；（5）鍋爐點停燃燒器時，將“任一1#切斷閥關故障”做進燃燒器啟停邏輯條件，即在啟停該燃燒器時，將“任一1#切斷閥關故障”進行屏蔽，燃燒器投運或停運后再投入，減少燃燒器啟停過程中出現(xiàn)1#關斷閥關故障導致鍋爐跳閘的風險。

5　結語

英國漢姆沃斯BMS系統(tǒng)在應用過程中，出現(xiàn)了一定障礙，經(jīng)過應用過程中的摸索、總結和試驗，尤其在邏輯優(yōu)化上做了較大工作，在設備個體與系統(tǒng)安全性綜合考慮的前提下，取得了較好的實踐效果，為鍋爐安全、穩(wěn)定運行做出了較大貢獻。

［1］中國石油四川石化煉化廠420噸/時高壓蒸汽鍋爐DFL燃燒器運行原理［Z］.翻譯，2009.

［2］中國石油四川石化鍋爐操作規(guī)程，2015.

［3］中國石油四川石化2009儀表操作規(guī)程，2014.