1、主設(shè)備系統(tǒng)和控制系統(tǒng)概況
目前安徽省內(nèi)300 MW機組鍋爐主設(shè)備基本上采用亞臨界、一次中間再熱、強制循環(huán)汽包爐，采用鋼球磨中間儲倉式制粉系統(tǒng)，全鋼懸吊結(jié)構(gòu)，擺動噴嘴調(diào)溫，平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣。爐膛直流燃燒器四角布置，同心反切圓燃燒，一、二次風(fēng)噴嘴間隔布置。除頂部二次風(fēng)噴嘴手動遠操外，其余的噴嘴均由1個∮254 mm的氣缸一起帶動上下各自15。的擺動，以控制爐膛出口煙氣溫度和一、二次汽溫。設(shè)3層助燃油槍，送、引風(fēng)機均由動葉調(diào)節(jié)風(fēng)量。
鍋爐控制系統(tǒng)所采用的主流設(shè)備是國外進口的分散控制系統(tǒng)( DCS)，如美國利諾公司的MAX-1000、美國西屋公司的WDPF等，控制范圍涵蓋了整個機組的各熱力參數(shù)、電工參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的動態(tài)實時監(jiān)視、越限報警、歷史數(shù)據(jù)存儲、事故追憶、報表打印，以及鍋爐各主要熱力參數(shù)的自動調(diào)節(jié)和機組協(xié)調(diào)控制，鍋爐設(shè)備危急工況下緊急保護，機組各輔機系統(tǒng)順序控制，絕大部分設(shè)備能實現(xiàn)CRT遠方軟手操單獨控制。BMS作為DCS的一個子系統(tǒng)，其作用貫穿于鍋爐從點火、帶負荷運行到停爐的整個過程，是鍋爐長期安全運行必備的手段，富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機呀的生物質(zhì)顆粒燃料。
2.300 MW機組BMS基本功能
根據(jù)現(xiàn)場實際情況來制定嚴密的BMS總體技術(shù)方案，以及依據(jù)分散控制系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件和開發(fā)工具組態(tài)軟件以建立一套完善的BMS用戶組態(tài)軟件系統(tǒng)是十分必要的。
300 MW機組BMS系統(tǒng)主要功能：通過對重要參數(shù)的連續(xù)監(jiān)視判斷為危急工況時鍋爐MFT自動跳閘；點火前爐膛連續(xù)換風(fēng)吹掃；爐前燃油系統(tǒng)管路內(nèi)漏外漏泄漏檢測；輔助風(fēng)門擋板配風(fēng)控制；油層啟動許可監(jiān)控；煤層啟動許可監(jiān)控；各油角順序啟�？刂疲桓髅航琼樞騿⑼？刂�；單只燃燒器的火焰監(jiān)測以及全爐膛火焰監(jiān)測；制粉系統(tǒng)的啟停監(jiān)控；主要輔機故障所產(chǎn)生的RUNBACK煤層切除及自動投油功能；火檢探頭冷卻風(fēng)系統(tǒng)的控制；爐循泵的控制等。
3、BMS技術(shù)分析及改進措施
3.1燃油系統(tǒng)管理
洛河電廠3號爐三級點火系統(tǒng)、田家庵電廠號爐二級點火系統(tǒng)，在調(diào)試期間，每次點火都要花費大量時間調(diào)整燃油壓力、霧化介值（蒸汽或壓縮空氣）壓力、吹掃介質(zhì)（蒸汽或壓縮空氣）壓力，來滿足點火所需壓力定值，大大延誤了點火啟動的寶貴時間。點火后，又多次發(fā)生由于燃油壓力不穩(wěn)定，造成OFT動作。針對上述情況，筆者認為在點火期間，燃油壓力、霧化介質(zhì)壓力、吹掃介質(zhì)壓力的調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)納入BMS管理，燃油泵房設(shè)備的工作狀態(tài)應(yīng)在BMS畫面上顯示或者在畫面上直接對燃油泵等設(shè)備進行操作，這樣有利于燃油系統(tǒng)整體管理，可大大節(jié)省點火啟動的準備時間。由于調(diào)試期間時間緊，加上此項改進牽涉到BMS、CCS兩個專業(yè)，所以不容易進行，有待于以后機組大修期間嘗試這項改進。
3.2燃油系統(tǒng)管路泄漏檢測試驗
該功能目前300MW機組都已設(shè)置，其基本思路是：首先對油角閥泄漏進行檢測，打開回油閥和跳閘閥，各油角閥關(guān)閉，油系統(tǒng)打循環(huán)趕空氣，然后關(guān)閉回油閥，充油一段時間，關(guān)閉跳閘閥，在限定的時間內(nèi)，如跳閘閥后的母管油壓不下降或者跳閘閥前后的差壓不增大，則說明各油角閥及回油閥不泄漏，否則，其中有泄漏點。最后對跳閘閥泄漏進行檢測，接著上面的試驗程序，打開回油閥，釋放跳閘閥后母管油壓至最低值。關(guān)閉回油閥，在限定的時間內(nèi)，如母管里的油壓不增大到某一定值或者跳閘閥前后差壓△尸不減小到某一定值，則說明跳閘閥不泄漏。否則，它是內(nèi)漏的。該檢測試驗理論上可以幫助消除事故隱患。但就目前常規(guī)邏輯而言，存在誤區(qū)，因為它首先是建立在跳閘閥不泄漏的情況下去做油角閥檢測，這種前提假設(shè)，作出的試驗結(jié)果必然存在缺陷。如現(xiàn)場許可的話，在跳閘閥前加一電動閘閥，做油角閥泄漏檢測時，電動閘閥隨跳閘閥一起關(guān)閉，在做跳閘閥檢漏時再打開電動閘閥，這樣做出的試驗結(jié)果，會令人信服一些。另外，有些BMS系統(tǒng)把燃油系統(tǒng)泄漏試驗完成信號作為鍋爐點火的必備條件，似乎過于嚴格，但是定期做一次泄漏檢測試驗，是很有必要的。在田家庵電廠5號機BMS調(diào)試中，我們作了如上技術(shù)改進，改進后燃油系統(tǒng)泄漏檢測試驗結(jié)果較為準確，去除燃油系統(tǒng)泄漏試驗完成信號作為鍋爐點火的必備條件，節(jié)省了點火時間。
3.3二次風(fēng)門控制問題
BMS與鍋爐的10層小風(fēng)門控制有關(guān)，通常300 MW機組鍋爐的二次風(fēng)和一次風(fēng)的周界風(fēng)是間隔布置，以田家庵電廠5號爐為例，如圖1所示。
按照鍋爐制造廠燃燒試驗組所提供的二次風(fēng)門控制表要求，當(dāng)鍋爐點火啟動某油層點第1根油槍（通常是八A層）時，啟動信號一發(fā)出，將自動置該油層輔助風(fēng)門為“點火位”，即全關(guān)位，利用漏風(fēng)量作為點火風(fēng)。當(dāng)該油層點到第3根油槍并獲成功時，該層輔助風(fēng)門自動置“燃燒位”，即自動全開并立即釋放強制全開信號。在調(diào)試中，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)AA層油層點到第2根油槍時，點火風(fēng)已顯不足，此時爐膛由于不完全燃燒，濃煙滾滾，工業(yè)電視看不見火焰。我們建議，在啟動AA層油層過程中，要給最初的3根油槍以不同的“點火位”信號來控制輔助風(fēng)門，目前輔助風(fēng)小風(fēng)門都是以層控形式出現(xiàn)，氣關(guān)式風(fēng)門工作氣壓范圍為0.2～1MPa，即前3根油槍的點火位分別設(shè)置為0.8、0．6、0. 4MPa，對應(yīng)輔助風(fēng)門不同的開度。這樣點火要順利一些，當(dāng)發(fā)生MFT時，BMS立即強制打開10層二次風(fēng)小風(fēng)門并關(guān)閉一次風(fēng)門，既可防止?fàn)t膛內(nèi)爆，又可維持爐膛后吹掃。試驗證實以上技術(shù)改進方法效果良好，已在調(diào)試中予以實施。
3.4燃煤系統(tǒng)管理問題
目前省內(nèi)300 MW機組大多采用鋼球中儲式燃煤系統(tǒng)，CCS只管磨煤機的人口負壓、出口溫度、進出口差壓（出力）以及給粉機轉(zhuǎn)速和一次風(fēng)門開度的模擬量控制；BMS要管排粉機、給粉機、一次風(fēng)門的啟停開關(guān)控制；SCS要管給煤機的啟�？刂啤⒏飨嚓P(guān)風(fēng)門的開關(guān)控制、絞龍輸送機的啟停控制、磨煤機設(shè)備級的順控（包括高壓油站、低壓油站、齒輪箱油站、磨煤機驅(qū)動電機啟�？刂疲�；磨煤機各潤滑油油溫、油壓、油箱油位、油流量越限保護，則由就地控制箱邏輯運算后，發(fā)信號去電氣6 kV開關(guān)小室來完成。
通過多次現(xiàn)場調(diào)試，我們認為，對于中間粉倉式燃煤系統(tǒng)，由于中間粉倉大容量的儲藏和緩沖作用，使得鍋爐煤粉燃燒器的啟停對制粉系統(tǒng)的磨煤機啟停沒有約束作用，所以制粉系統(tǒng)的順序控制在DCS中可以單獨做成邏輯，既可作為SCS中的一個子系統(tǒng)，也可作為BMS中的一個子系統(tǒng)。另外，BMS、SCS、CCS對制粉系統(tǒng)各設(shè)備的控制界線要明確，不應(yīng)有重疊，其次，BMS與現(xiàn)場各受控電氣設(shè)備信息交流要充分，如：給粉機和排粉機的就地控制箱開關(guān)位置、6 kV開關(guān)室開關(guān)位置、操作電源工作狀態(tài)等都應(yīng)在BMS畫面上顯示，以利于運行人員快速了解故障點。
對燃煤系統(tǒng)存在界限不清、重疊現(xiàn)象等管理問題，在田家庵電廠5號機等機組調(diào)試中都按照上述方法作了技術(shù)改進，證實效果良好。
3.5 BMS后備硬手操設(shè)置問題
目前省內(nèi)300 MW機組BMS系統(tǒng)后備硬手操設(shè)置較亂，結(jié)合工作實踐，分別予以分析。
3.5.1 MFT硬邏輯柜
最初人們輕視它僅作為MFT軟邏輯柜的擴展柜來使用，用交流供電，甚至提出取消它，我們認為，MFT硬邏輯柜作為BMS軟邏輯系統(tǒng)的后備，一定要保留，它是DCS裝置故障情況下，運行人員干預(yù)運行鍋爐的最后手段，其意義很重要。對此，提出下列技術(shù)要求：
(1)工作電源要用直流電源。
(2) MFT硬邏輯和軟邏輯的跳閘出口要合并，以免重復(fù)放電纜去電氣各跳閘設(shè)備。另外，出口合并接線統(tǒng)一在硬邏輯柜或軟邏輯柜，要保留接線端子裕度，便于維護。
(3) BTG操作臺上的緊急停爐雙按鈕接線既要進BMS軟邏輯柜，也要進MFT硬邏輯柜。
(4)除緊急停爐雙按鈕外，還可把爐膛壓力高( 2/3)、爐膛壓力低(2/3)、BMS的DPU柜工作電源失去，作為硬邏輯跳閘條件。
(5)該柜要調(diào)試好并投運。
(6)切不可把該柜當(dāng)作MFT軟邏輯柜的擴展柜來使用。
針對MFT硬邏輯柜在設(shè)計上出現(xiàn)的問題，按上述技術(shù)要求作了改進，并在實踐中發(fā)揮了效果。如在田家庵電廠5號機調(diào)試中，由于電氣原因造成DCS兩路供電失去，運行鍋爐在運行人員按下緊急停爐雙按鈕后，依靠MFT硬邏輯柜停爐，避免了事故的發(fā)生。
3.5.2BMS的BTG后備硬手操
在我們調(diào)試的幾臺300 MW機組中發(fā)現(xiàn)，出于習(xí)慣，BMS都設(shè)置了BTG硬手操盤。實際上，在調(diào)試中，調(diào)試人員和運行人員很快適應(yīng)了用CRT和鼠標(biāo)進行所有操作，基本不用BTG硬手操盤，所以我們認為該盤可以省略，但萬萬不可取消緊急停爐雙按鈕開關(guān)。有的電廠還設(shè)置了MFT人工復(fù)位按鈕，這是很危險的，違背了有關(guān)防爆規(guī)程，須取消。對OFT硬手操按鈕設(shè)置，實踐使用中認為也應(yīng)該取消，因為MFT緊急停爐雙按鈕可以取代它的功能，OFT軟手操更應(yīng)取消，因為運行人員無意中易誤操作，調(diào)試中曾發(fā)生若干次此類事故，但是OFT的其它自動跳閘功能應(yīng)保留。
我們在洛河電廠3號機調(diào)試中作了改進，效果顯著，基本上杜絕了這方面的人為誤操作事故。
3.5.3 BMS就地點火箱
目前的300 MW機組，基本上都設(shè)置了BMS就地點火箱，箱體面板有：遠操／就地操切換開關(guān)、就地啟／停按鈕、該油角啟動允許的指示燈、該油角火檢信號強度指示表等，根據(jù)調(diào)試體會，如果就地點火控制箱內(nèi)設(shè)置了各動作相應(yīng)的硬邏輯系統(tǒng)，且面板上有各相關(guān)就地設(shè)備動作的反饋信號指示，則不依賴DCS軟邏輯系統(tǒng)就能獨立操作就地設(shè)備。
當(dāng)面板上切換開關(guān)置“遠操”位時，DCS軟邏輯系統(tǒng)信號將跨越箱內(nèi)所有器件，直接到達現(xiàn)場各相關(guān)設(shè)備，執(zhí)行油角啟停。符合上述情況，該控制箱作為DCS的后備操可以考慮保留。而目前300 MW機組就地點火箱情形是：面板只有少量的開關(guān)和指示燈，箱內(nèi)沒有相應(yīng)的硬邏輯器件，仍依賴于DCS軟邏輯系統(tǒng)進行工作，而面板上大量應(yīng)看到的反饋信號又沒有設(shè)置。我們認為在這種情況下，應(yīng)取消該后備操功能。
調(diào)試中針對上述情況進行了技術(shù)改進，考慮到費用和維護，不設(shè)置完全硬邏輯的就地點火箱來作為操作員站點火的后備操；依靠BMS軟邏輯系統(tǒng)進行工作的就地點火箱就地點火功能基本不用，僅僅作為就地設(shè)備到DCS控制柜的電纜過渡端子箱的功能而予以保留。改進后，簡潔了點火功能，避免了硬邏輯就地點火箱由于環(huán)境差故障率高的情況。實踐證明，堅持使用操作員站遠方點火并適當(dāng)配合人為就地觀察，是最有效的一種點火方式。
3.6火檢探頭冷卻風(fēng)機控制
在調(diào)試冷卻風(fēng)機控制系統(tǒng)時，發(fā)現(xiàn)設(shè)計院在空氣母管上設(shè)計了2臺風(fēng)機互為備用，所需的空氣取樣管路上并接了3個壓力開關(guān)。當(dāng)三取二風(fēng)壓低信號來了以后，要求在30 s內(nèi)自啟備用風(fēng)機，建立合適的風(fēng)壓。同時又發(fā)現(xiàn)從美國整套進口的冷卻風(fēng)機及控制箱，本身就帶有自成體系的聯(lián)動控制，該聯(lián)動控制包含有自身的兩路風(fēng)壓檢測開關(guān)，這樣兩套獨立的控制系統(tǒng)接受不同的檢測信號去控制同一對象會導(dǎo)致電機無所適從，現(xiàn)場出現(xiàn)過此類故障。對此，我們作了技術(shù)改進，考慮到運行人員的運行習(xí)慣以及設(shè)備控制的快捷性，正常情況下，將兩個風(fēng)機控制箱切換開關(guān)打在“遙控位”，保留遠方手動啟停、自動啟停功能，風(fēng)機自身硬邏輯形成的自動啟停功能將不起作用。只有將兩個風(fēng)機控制箱切換開關(guān)打在“就地位”時，風(fēng)機控制柜內(nèi)的自動啟停功能才起作用，而此時遠方自動啟停功能不起作用。改進后，避免了兩套控制系統(tǒng)的牽扯故障。
4、小結(jié)
BMS作為鍋爐控制和保護的重要組成部分，已受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛認同，為了發(fā)揮它的整體效應(yīng)，首先應(yīng)在選好DC,S設(shè)備的基礎(chǔ)上，更重要的就是要制定出嚴密的總體技術(shù)方案和完善的用戶組態(tài)軟件方案，充分滿足現(xiàn)場的實際需要。其次各輔助設(shè)備、一次元件的硬件質(zhì)量要有保證，BMS的工作畫面要友好、流暢，BMS才能發(fā)揮良好的作用。
