CN105042632A - 一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置和方法 - Google Patents

一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及自动控制领域,公开一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置和方法。该控制装置包括:监测模块监测富氧燃烧系统锅炉重要辅机设备的运行状态,监测空分装置中、氧气输送管道中及燃烧和烟风子系统注氧位置处的氧浓度、压力和温度,将重要辅机设备的运行状态、氧浓度、压力和温度发送给控制模块;控制模块判断重要辅机设备的运行状态是否异常,将监测到的氧浓度、压力和温度与各自的设定值比较,在以下任一情况下发出锅炉主燃料跳闸信号:重要辅机设备的运行状态异常,监测到的氧浓度、压力和温度中的任意一者大于其各自的设定值,锅炉主燃料跳闸信号使富氧燃烧系统的锅炉燃料供给、氧气输送被切断并促使相关重要辅机设备联动跳闸。其能够保护富氧燃烧系统的安全。

Description

一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及自动控制领域,具体地,涉及一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置和方法。
背景技术
[0002] 富氧燃烧技术是一种用比通常空气(含氧浓度21% )含氧浓度高的氧气(纯氧或较高浓度的氧气)代替空气作为燃料燃烧的助燃剂的技术,它是一种清洁、高效节能的燃烧技术,可以应用于煤粉锅炉等锅炉的燃烧发电等领域中。
[0003] 对于采用富氧燃烧技术的富氧燃烧系统而言,由于其采用纯氧或较高浓度的氧气作为燃料燃烧的助燃剂,而且富氧燃烧系统通常是闭式循环系统或半闭式循环系统,所以当富氧燃烧系统的锅炉发生事故而跳闸时,如果纯氧或较高浓度的氧气进入锅炉炉膛内,则即使关闭了燃料供应,未燃烬的燃料或构造锅炉的钢材也都有可能会发生爆燃。因此,富氧燃烧系统的锅炉安全保护控制是极其重要的。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置和方法,该控制装置和方法能够确保富氧燃烧系统的安全运行。
[0005] 为了实现上述目的,本发明提供一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置,该控制装置包括:监测模块,用于监测富氧燃烧系统锅炉的重要辅机设备的运行状态,监测空分装置中、氧气输送管道中以及燃烧和烟风子系统的注氧位置处的氧气浓度、压力和温度,并将监测到的重要辅机设备的运行状态、氧气浓度、压力和温度发送给控制模块;所述控制模块,用于判断所述重要辅机设备的运行状态是否异常,将监测到的氧气浓度、压力和温度与各自的设定值进行比较,并在以下任一情况下发出锅炉主燃料跳闸信号:所述重要辅机设备的运行状态异常,监测到的氧气浓度、压力和温度中的任意一者大于其各自的设定值;其中,所述锅炉主燃料跳闸信号促使所述富氧燃烧系统的锅炉燃料的供给、氧气的输送被切断并促使相关重要辅机设备联动跳闸。
[0006] 本发明还提供一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制方法,该控制方法包括:监测富氧燃烧系统锅炉的重要辅机设备的运行状态,监测空分装置中、氧气输送管道中以及燃烧和烟风子系统的注氧位置处的氧气浓度、压力和温度;判断所述重要辅机设备的运行状态是否异常,将监测到的氧气浓度、压力和温度与各自的设定值进行比较,并在以下任一情况下发出锅炉主燃料跳闸信号:所述重要辅机设备的运行状态异常,监测到的氧气浓度、压力和温度中的任意一者大于其各自的设定值;其中,所述锅炉主燃料跳闸信号促使所述富氧燃烧系统的锅炉燃料的供给、氧气的输送被切断并促使相关重要辅机设备联动跳闸。
[0007] 通过上述技术方案,由于根据本发明的控制装置和控制方法能够对两类信号进行监测,一类是富氧燃烧系统的锅炉的重要辅机设备的运行状态,另一类是空分装置中、氧气(纯氧或较高浓度的氧气)输送管道中以及燃烧和烟风子系统的注氧位置处的氧气浓度、压力和温度等实时信号,并在监测到重要辅机设备运行状态异常时、监测到的氧气浓度、压力和温度等实时信号中的任意一者大于其各自的设定值时发出锅炉主燃料跳闸信号,因此其能够确保富氧燃烧系统的安全运行,并在事故已经发生时防止事故的进一步扩大。
[0008] 本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0009] 附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0010]图1是富氧燃烧系统的简化工艺图;
[0011]图2是根据本发明一种实施方式的富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置的示意框图;以及
[0012]图3是根据本发明一种实施方式的富氧燃烧系统锅炉安全保护控制方法的流程图。
具体实施方式
[0013] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0014] 图1示出了富氧燃烧系统的简化工艺图。空气进入空分装置10之后,被分离成氮气和氧气(纯氧或较高浓度的氧气),所分离出的纯氧或较高浓度的氧气经过储氧罐之后被输送至锅炉11。锅炉11中的燃料燃烧所产生的烟气经过除尘器12之后被再循环到锅炉11中,以用于控制锅炉11内的火焰温度并维持合适的传热特性。随着烟气再循环次数的增多,会在烟气中富集越来越多的二氧化碳从而使得二氧化碳的浓度越来越高,当二氧化碳的浓度达到一定的浓度(例如70%〜80%或更高)时可打开烟气冷却器13并通过二氧化碳压缩收集器14来收集二氧化碳。
[0015] 从图1的富氧燃烧系统简化工艺图中可以看出,注氧的安全问题主要是指纯氧或较高浓度的氧气的安全问题,因为在高低压开关操作时会产生高速冲击摩擦,这可能导致失效或爆管。进入烟风道的氧气压力在一定值、二次风主烟道温度为160°C时,会使再循环烟道的注氧位置处的温度上升,危险性增加。可见富氧燃烧系统的锅炉安全保护控制是极其重要的。
[0016] 如图2所示,本发明提供一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置,该控制装置包括:监测模块21,用于监测富氧燃烧系统锅炉的重要辅机设备的运行状态,监测空分装置中、氧气输送管道中以及燃烧和烟风子系统的注氧位置处的氧气浓度、压力和温度,并将监测到的重要辅机设备的运行状态、氧气浓度、压力和温度发送给控制模块22 ;控制模块22,用于判断所述重要辅机设备的运行状态是否异常,将监测到的氧气浓度、压力和温度与各自的设定值进行比较,并在以下任一情况下发出锅炉主燃料跳闸信号:所述重要辅机设备的运行状态异常,监测到的氧气浓度、压力和温度中的任意一者大于其各自的设定值;其中,所述锅炉主燃料跳闸信号促使所述富氧燃烧系统的锅炉燃料的供给、氧气的输送被切断并促使相关重要辅机设备联动跳闸。
[0017] 锅炉主燃料跳闸(MFT)是锅炉安全保护的核心内容。锅炉主燃料跳闸一般指的是锅炉运行当中对富氧燃烧系统的设备的自动保护措施:当发生异常突发事故时,或报警,或自动停止设备运行,同时保留送风机、引风机运行以进行吹扫。缺陷或故障消除后需启动设备时,必须先将MFT复位方可启动设备,否则电机设备无法启动。
[0018] 锅炉主燃料跳闸的作用是连续监视预先确定的各种安全运行条件是否满足,一旦出现可能危及锅炉安全运行的工况,就快速且准确地切断进入炉膛的燃料,切断高浓度氧气或纯氧的供应,以避免事故的发生或进一步扩大,保障设备和人身安全。
[0019] —般在锅炉主燃料跳闸动作之后,会有例如如下设备的连锁跳闸动作:所有磨煤机跳闸,磨煤机热风隔离档板关闭,磨煤机冷、热调节档板关闭,冷风调节档板全开;所有给煤机跳闸;一次风机跳闸,密封风机联跳;所有点火油枪及低负荷油枪跳闸阀关闭;快关燃油母管调节阀、回油阀及所有油枪三位阀;关闭主蒸汽、再热汽减温水电动隔离阀;关闭主蒸汽、再热汽减温水调节阀;锅炉吹灰器跳闸;制粉系统全停;前后平衡风挡板回到设定值;汽机跳闸、发电机解列;高低旁自动开启(两级旁路);所有配风器、二次风隔离门自动全开,进行炉膛吹扫;维持送、引风烟气循环,等等。
[0020] 可见,在控制模块22发出锅炉主燃料跳闸信号之后,锅炉炉膛的燃料供应、高浓度氧气或纯氧的供应都会被切断,而且还会发生如上所示例列举的相关设备连锁动作,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。
[0021] 上述的重要辅机设备的运行状态异常可以包括:重要辅机设备之一发生异常跳闸;重要辅机设备发生同时停运,例如空预器全停、送风机全停、引风机全停、炉水栗全停、并网后汽机跳闸等全停中的任意一个或多个全停;等等。
[0022] 优选地,所述监测模块21还用于在所述富氧燃烧系统的锅炉燃烧之前监测点火条件,所述控制模块22还用于判断所述点火条件是否满足,并在点火条件不满足的情况下发出锅炉主燃料跳闸信号。这样,就能够切断向富氧燃烧系统的锅炉内继续供给氧气及燃料,防止锅炉炉膛内产生过量的燃料及氧气来危及点火安全。点火条件可以包括富氧燃烧系统的锅炉的重要辅机设备(例如空分装置、送风机、引风机、一次风机、磨煤机、给煤机、火检冷却风机等)均已准备就绪。
[0023] 优选地,所述监测模块21还可以用于在所述富氧燃烧系统的锅炉燃烧之前监测点火子系统的运行状态,所述控制模块22还可以用于判断所述点火子系统是否点火失败,并在所述点火子系统多次点火失败时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。其中,点火子系统可以包括点火油枪,控制模块22例如可以在点火油枪多次点火失败时发出锅炉主燃料跳闸信号。
[0024] 优选地,监测模块21还可以用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉的燃油供应状况,所述控制模块22还可以用于判断所述燃油供应状况是否满足点火子系统的点火要求并在所述燃油供应状况不满足所述点火子系统的点火要求时发出锅炉主燃料跳闸信号。这样,在点火子系统(例如,点火油枪)发生点火失败的次数过多时,能够防止大量的燃油喷入锅炉炉膛内而造成燃油堆积,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。燃油供应状况包括油燃料跳闸回路的运行状态。另外,对油枪的投、切顺序控制可纳入根据本发明的控制装置内,也可置于分散式控制系统(DCS)中。
[0025] 优选地,所述监测模块21还可以用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛的压力;所述控制模块22还可以用于将所监测的锅炉炉膛的压力与锅炉炉膛压力上限保护报警值、锅炉炉膛压力上限保护跳闸值、锅炉炉膛压力下限保护报警值和锅炉炉膛压力下限保护跳闸值进行比较,并在所监测的锅炉炉膛的压力高于所述锅炉炉膛压力上限保护报警值但低于所述锅炉炉膛压力上限保护跳闸值或低于所述锅炉炉膛压力下限保护报警值但大于所述锅炉炉膛压力下限保护跳闸值时促使该控制装置的报警模块25报警,以及在所监测的锅炉炉膛的压力高于所述锅炉炉膛压力上限保护跳闸值或低于所述锅炉炉膛压力下限保护跳闸值时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。这样,就能够避免锅炉炉膛内的压力过高或过低,从而确保了富氧燃烧系统的安全运行。
[0026] 优选地,所述监测模块21还可以用于监测所述富氧燃烧系统锅炉的燃料供应状况,所述控制模块22还可以用于判断所述燃料供应状况是否异常并在所述燃料供应状况异常时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。这样,就能够确保富氧燃烧系统的安全运行。其中,燃料供应状况异常可以包括给煤机、磨煤机的停连锁(制粉系统的设备程控可纳入根据本发明的控制装置内,也可置于DCS系统)控制异常、发生全燃料丧失等。
[0027] 优选地,所述监测模块21还可以用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉汽包水位;所述控制模块22还可以用于将所述锅炉汽包水位与锅炉汽包水位上限保护报警值、锅炉汽包水位上限保护跳闸值、锅炉汽包水位下限保护报警值和锅炉汽包水位下限保护跳闸值进行比较,并在所述锅炉汽包水位低于所述锅炉汽包水位下限保护报警值但高于所述锅炉汽包水位下限保护跳闸值或高于所述锅炉汽包水位上限保护报警值但低于所述锅炉汽包水位上限保护跳闸值时促使该控制装置的报警模块25报警,以及在所监测的锅炉汽包水位高于所述锅炉汽包水位上限保护跳闸值或低于所述锅炉汽包水位下限保护跳闸值时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。这样就能够避免锅炉汽包水位过高或过低,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。
[0028] 优选地,所述监测模块21还可以用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉火焰监测子系统的运行状态,所述控制模块22还可以用于判断所述锅炉火焰监测子系统的运行状态是否异常,并在所述锅炉火焰监测子系统的运行状态异常时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。锅炉火焰监测子系统用于对锅炉内的火焰进行监测,以在锅炉灭火时及时获知这一情况。根据本发明的控制装置通过对锅炉火焰监测子系统的运行状态进行监测,能够及时获知锅炉火焰监测子系统是否失效,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。
[0029] 优选地,所述控制装置还可以包括用于存储富氧燃烧锅炉首次发生的跳闸动作的存储模块24,用于记录当富氧燃烧锅炉发生主燃料跳闸安全保护动作时的第一个发生跳闸的信号,以便于对首次跳闸事故进行分析。
[0030] 优选地,根据本发明的控制装置还可以包括吹扫模块23,用于在所述控制模块22发出所述锅炉主燃料跳闸信号之后,在相关重要辅机设备已经连锁跳闸、所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛压力已经稳定且所述富氧燃烧系统已经从富氧燃烧工况自动切换到空气燃烧工况的情况下,吹扫所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛和烟气再循环烟道内的残留可燃物质,用以防止在锅炉再次点火时发生爆燃。
[0031] 优选地,控制模块22还可以包括与DCS系统(未示出)通信的通信接口,用于将所述锅炉主燃料跳闸信号发送给DCS系统。从而,DCS系统能够利用接收到的锅炉主燃料跳闸信号来强制关闭或闭锁减温水阀门、制粉系统挡板等辅助设备(含执行器)。
[0032] 如图3所示,本发明还提供一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制方法,该控制方法包括:
[0033] S1、监测富氧燃烧系统锅炉的重要辅机设备的运行状态,监测空分装置中、氧气输送管道中以及燃烧和烟风子系统的注氧位置处的氧气浓度、压力和温度;以及
[0034] S2、判断所述重要辅机设备的运行状态是否异常,将监测到的氧气浓度、压力和温度与各自的设定值进行比较,并在以下任一情况下发出锅炉主燃料跳闸信号:所述重要辅机设备的运行状态异常,监测到的氧气浓度、压力和温度中的任意一者大于其各自的设定值;其中,所述锅炉主燃料跳闸信号促使所述富氧燃烧系统的锅炉燃料的供给、氧气的输送被切断并促使相关重要辅机设备联动跳闸。
[0035] 其中,重要辅机设备的运行状态异常可以包括:重要辅机设备之一发生异常跳闸;重要辅机设备发生同时停运,例如空预器全停、送风机全停、引风机全停、炉水栗全停、并网后汽机跳闸等全停中的任意一个或多个全停,等等。
[0036] 优选地,根据本发明的控制方法还可以包括:在所述富氧燃烧系统的锅炉燃烧之前监测点火条件;判断所述点火条件是否满足,并在点火条件不满足的情况下发出锅炉主燃料跳闸信号。这样,就能够切断向富氧燃烧系统的锅炉内继续供给氧气及燃料,防止锅炉炉膛内产生过量的燃料及氧气来危及点火安全。点火条件可以包括富氧燃烧系统的锅炉的重要辅机设备(例如空分装置、送风机、引风机、一次风机、磨煤机、给煤机、火检冷却风机等)均已准备就绪。
[0037] 优选地,根据本发明的控制方法还可以包括:在所述富氧燃烧系统的锅炉燃烧之前监测点火子系统的运行状态;判断所述点火子系统是否点火失败,并在所述点火子系统多次点火失败时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。其中,点火子系统可以包括点火油枪,例如根据本发明的控制方法可以在点火油枪多次点火失败时发出锅炉主燃料跳闸信号。
[0038] 优选地,根据本发明的控制方法还可以包括监测所述富氧燃烧系统的锅炉的燃油供应状况;判断所述燃油供应状况是否满足点火子系统的点火要求并在所述燃油供应状况不满足所述点火子系统的点火要求时发出锅炉主燃料跳闸信号。这样,在点火子系统(例如,点火油枪)发生点火失败的次数过多时,能够防止大量的燃油喷入锅炉炉膛内而造成燃油堆积,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。燃油供应状况包括油燃料跳闸回路的运行状态。另外,对油枪的投、切顺序控制可由根据本发明的控制方法来控制,也可由分散式控制系统(DCS)来控制。
[0039] 优选地,根据本发明的控制方法还可以包括:监测所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛的压力;将所监测的锅炉炉膛的压力与锅炉炉膛压力上限保护报警值、锅炉炉膛压力上限保护跳闸值、锅炉炉膛压力下限保护报警值和锅炉炉膛压力下限保护跳闸值进行比较,并在所监测的锅炉炉膛的压力高于所述锅炉炉膛压力上限保护报警值但低于所述锅炉炉膛压力上限保护跳闸值或低于所述锅炉炉膛压力下限保护报警值但大于所述锅炉炉膛压力下限保护跳闸值时报警,以及在所监测的锅炉炉膛的压力高于所述锅炉炉膛压力上限保护跳闸值或低于所述锅炉炉膛压力下限保护跳闸值时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。这样,就能够避免锅炉炉膛内的压力过高或过低,从而确保了富氧燃烧系统的安全运行。
[0040] 优选地,根据本发明的控制方法还可以包括:监测所述富氧燃烧系统锅炉的燃料供应状况;判断所述燃料供应状况是否异常;以及在所述燃料供应状况异常时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。这样,就能够确保富氧燃烧系统的安全运行。其中,燃料供应状况异常可以包括给煤机、磨煤机的停连锁(制粉系统的设备程控可由根据本发明的控制方法来控制,也可由DCS系统来控制)控制异常、发生全燃料丧失等。
[0041] 优选地,根据本发明的控制方法还可以包括:监测所述富氧燃烧系统的锅炉汽包水位;将所述锅炉汽包水位与锅炉汽包水位上限保护报警值、锅炉汽包水位上限保护跳闸值、锅炉汽包水位下限保护报警值和锅炉汽包水位下限保护跳闸值进行比较,并在所述锅炉汽包水位低于所述锅炉汽包水位下限保护报警值但高于所述锅炉汽包水位下限保护跳闸值或高于所述锅炉汽包水位上限保护报警值但低于所述锅炉汽包水位上限保护跳闸值时报警,以及在所监测的锅炉汽包水位高于所述锅炉汽包水位上限保护跳闸值或低于所述锅炉汽包水位下限保护跳闸值时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。这样就能够避免锅炉汽包水位过高或过低,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。
[0042] 优选地,根据本发明的控制方法还可以包括:监测所述富氧燃烧系统的锅炉火焰监测子系统的运行状态;判断所述锅炉火焰监测子系统的运行状态是否异常,并在所述锅炉火焰监测子系统的运行状态异常时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。锅炉火焰监测子系统用于对锅炉内的火焰进行监测,以在锅炉灭火时及时获知这一情况。根据本发明的控制方法通过对锅炉火焰监测子系统的运行状态进行监测,能够及时获知锅炉火焰监测子系统是否失效,从而能够确保富氧燃烧系统的安全运行。
[0043] 优选地,根据本发明的控制方法还可以包括:在发出所述锅炉主燃料跳闸信号之后,在相关重要辅机设备已经连锁跳闸、所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛压力已经稳定且所述富氧燃烧系统已经从富氧燃烧工况自动切换到空气燃烧工况的情况下,吹扫所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛和烟气再循环烟道内的残留可燃物质,用以防止在锅炉再次点火时发生爆燃。
[0044] 优选地,根据本发明的控制方法还可以包括将所述锅炉主燃料跳闸信号发送给DCS系统。从而,DCS系统能够利用接收到的锅炉主燃料跳闸信号来强制关闭或闭锁减温水阀门、制粉系统挡板等辅助设备(含执行器)。
[0045] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0046] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (18)

1.一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置,该控制装置包括: 监测模块,用于监测富氧燃烧系统锅炉的重要辅机设备的运行状态,监测空分装置中、氧气输送管道中以及燃烧和烟风子系统的注氧位置处的氧气浓度、压力和温度,并将监测到的重要辅机设备的运行状态、氧气浓度、压力和温度发送给控制模块; 所述控制模块,用于判断所述重要辅机设备的运行状态是否异常,将监测到的氧气浓度、压力和温度与各自的设定值进行比较,并在以下任一情况下发出锅炉主燃料跳闸信号:所述重要辅机设备的运行状态异常,监测到的氧气浓度、压力和温度中的任意一者大于其各自的设定值; 其中,所述锅炉主燃料跳闸信号促使所述富氧燃烧系统的锅炉燃料的供给、氧气的输送被切断并促使相关重要辅机设备联动跳闸。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其中,所述监测模块还用于在所述富氧燃烧系统的锅炉燃烧之前监测点火条件,所述控制模块还用于判断所述点火条件是否满足,并在所述点火条件不满足时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
3.根据权利要求1所述的控制装置,其中,所述监测模块还用于在所述富氧燃烧系统的锅炉燃烧之前监测点火子系统的运行状态,所述控制模块还用于判断所述点火子系统是否点火失败,并在所述点火子系统多次点火失败时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
4.根据权利要求1所述的控制装置,其中,所述监测模块还用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉的燃油供应状况,所述控制模块还用于判断所述燃油供应状况是否满足点火子系统的点火要求,并在所述燃油供应状况不满足所述点火子系统的点火要求时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
5.根据权利要求1所述的控制装置,其中,该控制装置还包括报警模块, 所述监测模块还用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛的压力, 所述控制模块还用于将所监测的锅炉炉膛的压力与锅炉炉膛压力上限保护报警值、锅炉炉膛压力上限保护跳闸值、锅炉炉膛压力下限保护报警值和锅炉炉膛压力下限保护跳闸值进行比较,并在所监测的锅炉炉膛的压力高于所述锅炉炉膛压力上限保护报警值但低于所述锅炉炉膛压力上限保护跳闸值或低于所述锅炉炉膛压力下限保护报警值但大于所述锅炉炉膛压力下限保护跳闸值时促使所述报警模块报警,以及在所监测的锅炉炉膛的压力高于所述锅炉炉膛压力上限保护跳闸值或低于所述锅炉炉膛压力下限保护跳闸值时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
6.根据权利要求1所述的控制装置,其中,所述监测模块还用于监测所述富氧燃烧系统锅炉的燃料供应状况,所述控制模块还用于判断所述燃料供应状况是否异常,并在所述燃料供应状况异常时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
7.根据权利要求1所述的控制装置,其中,该控制装置还包括报警模块, 所述监测模块还用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉汽包水位, 所述控制模块还用于将所述锅炉汽包水位与锅炉汽包水位上限保护报警值、锅炉汽包水位上限保护跳闸值、锅炉汽包水位下限保护报警值和锅炉汽包水位下限保护跳闸值进行比较,并在所述锅炉汽包水位低于所述锅炉汽包水位下限保护报警值但高于所述锅炉汽包水位下限保护跳闸值或高于所述锅炉汽包水位上限保护报警值但低于所述锅炉汽包水位上限保护跳闸值时促使所述报警模块报警,以及在所监测的锅炉汽包水位高于所述锅炉汽包水位上限保护跳闸值或低于所述锅炉汽包水位下限保护跳闸值时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
8.根据权利要求1所述的控制装置,其中,所述监测模块还用于监测所述富氧燃烧系统的锅炉火焰监测子系统的运行状态,所述控制模块还用于判断所述锅炉火焰监测子系统的运行状态是否异常,并在所述锅炉火焰监测子系统的运行状态异常时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的控制装置,其中,该控制装置还包括吹扫模块,用于在所述控制模块发出所述锅炉主燃料跳闸信号之后,在所述富氧燃烧系统自动从富氧燃烧工况切换到空气燃烧工况时,利用送风机和引风机来吹扫所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛和烟气再循环烟道内的残留可燃物质。
10.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的控制装置,所述控制模块还包括与分散式控制系统(DCS)通信的通信接口,用于将所述锅炉主燃料跳闸信号发送给所述分散式控制系统。
11.一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制方法,该控制方法包括: 监测富氧燃烧系统锅炉的重要辅机设备的运行状态,监测空分装置中、氧气输送管道中以及燃烧和烟风子系统的注氧位置处的氧气浓度、压力和温度;以及 判断所述重要辅机设备的运行状态是否异常,将监测到的氧气浓度、压力和温度与各自的设定值进行比较,并在以下任一情况下发出锅炉主燃料跳闸信号:所述重要辅机设备的运行状态异常,监测到的氧气浓度、压力和温度中的任意一者大于其各自的设定值; 其中,所述锅炉主燃料跳闸信号促使所述富氧燃烧系统的锅炉燃料的供给、氧气的输送被切断并促使相关重要辅机设备联动跳闸。
12.根据权利要求11所述的控制方法,该控制方法还包括: 在所述富氧燃烧系统的锅炉燃烧之前监测点火条件;以及 判断所述点火条件是否满足,并在所述点火条件不满足时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
13.根据权利要求11所述的控制方法,该控制方法还包括: 在所述富氧燃烧系统的锅炉燃烧之前监测点火子系统的运行状态;以及 判断所述点火子系统是否点火失败,并在所述点火子系统多次点火失败时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
14.根据权利要求11所述的控制方法,该控制方法还包括: 监测所述富氧燃烧系统的锅炉的燃油供应状况;以及 判断所述燃油供应状况是否满足点火子系统的点火需要,并在所述燃油供应状况不满足所述点火子系统的点火需要时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
15.根据权利要求11所述的控制方法,该控制方法还包括: 监测所述富氧燃烧系统的锅炉炉膛的压力;以及 将所监测的锅炉炉膛的压力与锅炉炉膛压力上限保护报警值、锅炉炉膛压力上限保护跳闸值、锅炉炉膛压力下限保护报警值和锅炉炉膛压力下限保护跳闸值进行比较,并在所监测的锅炉炉膛的压力高于所述锅炉炉膛压力上限保护报警值但低于所述锅炉炉膛压力上限保护跳闸值或低于所述锅炉炉膛压力下限保护报警值但大于所述锅炉炉膛压力下限保护跳闸值时报警,以及在所监测的锅炉炉膛的压力高于所述锅炉炉膛压力上限保护跳闸值或低于所述锅炉炉膛压力下限保护跳闸值时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
16.根据权利要求11所述的控制方法,该控制方法还包括: 监测所述富氧燃烧系统锅炉的燃料供应状况;以及 判断所述燃料供应状况是否异常,并在所述燃料供应状况异常时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
17.根据权利要求11所述的控制方法,该控制方法还包括: 监测所述富氧燃烧系统的锅炉汽包水位;以及 将所述锅炉汽包水位与锅炉汽包水位上限保护报警值、锅炉汽包水位上限保护跳闸值、锅炉汽包水位下限保护报警值和锅炉汽包水位下限保护跳闸值进行比较,并在所述锅炉汽包水位低于所述锅炉汽包水位下限保护报警值但高于所述锅炉汽包水位下限保护跳闸值或高于所述锅炉汽包水位上限保护报警值但低于所述锅炉汽包水位上限保护跳闸值时报警,以及在所监测的锅炉汽包水位高于所述锅炉汽包水位上限保护跳闸值或低于所述锅炉汽包水位下限保护跳闸值时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
18.根据权利要求11所述的控制方法,该控制方法还包括: 监测所述富氧燃烧系统的锅炉火焰监测子系统的运行状态;以及 判断所述锅炉火焰监测子系统的运行状态是否异常,并在所述锅炉火焰监测子系统的运行状态异常时发出所述锅炉主燃料跳闸信号。
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