锅炉运行中安全监控系统的具体应用

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摘 要：为了保证压力锅炉的安全运行，需要一套功能完善的自动控制系统对压力锅炉的相关参数进行实时监视，安全监控系统即起到了这一作用，它在防止压力锅炉事故中起到了重要作用，本文对该系统的结构组成和工作原理进行了分析，对在具体应用过程中存在的问题进行了研究，并给出了解决措施。

关键词：压力锅炉安全 安全监控系统 应用

压力锅炉不仅能够提供蒸汽给炼油装置，还能够为机组提供动力。压力锅炉的安全运行对于整个厂站的生产来说意义重大。锅炉安全监控系统的配备是依据压力锅炉的安全运行成规来进行的，它是一种自动点火和熄灭的系统，完成的主要任务是对燃烧系统的相关参数进行实时的监视，智能化的进行逻辑判断，将有关动作指令通过联锁装置发出，比如：自动点火和自动熄火等指令，保证设备按照标准程序完成相关操作，有效防止事故的发生。

一、安全监控系统的构成

图1给出了压力锅炉中安全监控系统的构成示意图[1]。在整个系统中控制柜是核心部件，它能够对不同的输入状态进行判断，同时对相关参数进行计算，根据得到的结果发出指令，以此来对系统的运行进行控制。在控制柜中包含的设备有：PLC、输入（出）卡、电源以及继电器等。系统中实现人机交互的部分是BIT操作盘以及就地点火炬，它们能够为用户提供人性化的操作面板。对于检测部件来说，主要包括各类变送器和相应的二次仪表等。

二、安全监控系统的功能应用

安全监控系统最主要的两大功能是自动点火和灭火[2]。具体说明如下：当压力锅炉出现跳闸现象之后，或者是压力锅炉被重新启动时，为了对一些容易引起爆炸的混合物进行清除，需要在炉膛中装燃料之前将炉膛用底风吹扫干净。当完成吹扫工作之后，根据相应的提示，工作人员可以将各继电器复位，一旦满足点油条件，即可发出相关指令。当点油指示灯亮起，工作人员即可将投入按钮按下，这样安全监控系统的自动点火功能就完成了。一旦完成点火环节，监控系统就自动进入到监测状态。

在压力锅炉燃烧的过程中，安全监控系统会对燃料运行中的各项参数进行实时检测，判断这些参数是否正常[3]。一旦这些参数中某项或是某几项超过了其允许的极限值，系统将会立即切断送入部分，或者是将整个燃料送入切断。在操作盘上可以观看到具体的跳闸原因。根据系统给出的指示，工作人员可以立即找到故障产生的部位，对症下药的给出应对措施。监控系统的灭火保护功能体现在以下三个方面：1）主燃料跳闸。这一跳闸功能可以将全部燃料的供给切断，会发生这一跳闸现象的情况包括：工作人员手动闸刀、送风机全部停止工作、引风机全部停止工作、炉膛中的压力出现异常过高现象、汽包的水位出现过低的现象。2）油燃料系统跳闸。这一跳闸功能可以将所有的燃料油阀门切断，会发生这一跳闸现象的情况包括：工作人员手动闸刀、燃油的压力出现过低现象，MFT发生动作、全部火焰熄灭。3）气燃料系统跳闸。这一跳闸功能可以将燃料气阀门全部切断，会发生这一跳闸现象的情况包括：工作人员手动闸刀、MFT发生动作、燃料的气压出现过低现象。

三、安全监控系统中存在问题及解决办法

在实际使用过程中，安全监控系统常见的问题有两个。一是由于产品不合格导致系统误动作，二是系统自身出现的逻辑不合理，导致最终无法正常投入使用[4]。

对于产品不合格造成的问题来说，由于监控系统自动点火和灭火功能的实现都需要外部信号的控制，如果由外部提供的信号是不正确的，那么，监控系统自然无法实现正常的点火和灭火功能。由此而出现误动作也是情理之中的事情。在压力锅炉的燃烧过程中，一旦监控系统出现误动作，后果将是不堪设想的。将相应的油阀和气阀切断是监控系统实现熄火功能的具体体现，阀的质量起着关键作用，在一定程度上决定着系统的可靠性。在选择产品时，一定要选择性能可靠的正规产品。

安全监控系统在前期试运行的过程中，主要燃料是柴油，后期将这一燃料用渣油代替，在炉膛火咀切换燃料时，原有的燃烧火咀会自动退出，相应的故障指示灯上显示的是失去火焰。在情况严重时，整个炉膛的火都会熄灭。对这一原因进行研究，多次试验后发现，渣油的质量存在缺陷，雾化效果不好。尤其是在点火的开始阶段，油枪前沿的温度比很低，导致油喷入到炉膛之后，无法马上被点着燃烧，之后雾化效果会有所改善，燃料油进入炉膛，大量聚集，一旦点燃会爆燃，致使炉膛内部的压力在较短时间内发生很大变化。火区发生扰动，相应的火焰也会偏离原来所处的位置，监控系统中的探头无法检测到火焰，将相应失去火焰的故障显示出来。由此可知，在炉膛中，只要火焰偏离了原来所处的位置，监控系统的探头将无法检测到火焰，但此时并非真的失去了火焰。为了避免这种情况的发生，需要给火焰检测探头增加相应的逻辑延时，时间可以为3秒。这也就是说，如果火焰的检测探头是在3秒钟以内没有检测到火焰信号，并不会发出失去火焰的信号。只有当时间超过3秒，如果还是没有检测到火焰信号，才会给出失去火焰的信号。

四、结束语

在炉膛的现场运行中，安全监控系统对于防止工作人员操作失误以及设备出现故障而引发事故方面起到了重要作用。同时，它有力的保障了压力锅炉的高效运行。该系统依托于微处理器，在可靠性方面较之其他系统更加优越。本文对该系统的具体应用进行了说明。值得注意的是，在具体的使用过程中需要留意相关的辅助设施，它们的质量对整个系统的可靠性来说有着举足轻重的作用，在平时要加强管理，严格禁止伪劣不合格的产品投入使用。

参考文献

[1]黄略.电厂锅炉保护系统的控制特点及应用技术[J].广东科技， 2008， （18）： 182-183.

[2]张超.锅炉保护系统设计配置及典型应用浅析[ J].山西建筑， 2008， （9）： 367-368.

[3]邵建设.安全联锁系统的可靠性及可用性分析[J].化工及自动化仪表， 2003， 30（2）： 34-37.

[4]姜云亮，杨道勇.锅炉安全监控系统FSSS的分析[J].山西电力技术， 2001， （1）： 3-5.

作者简介：姓名：张岩，性别： 女，民族： 汉，出生年月：1985.4.17，籍贯：辽宁省海城市，最后学历：大学本科，毕业院校：沈阳化工学院，专业：化学工程与工艺，工作单位（全称）：鞍山市特种设备监督检验所，职称（职务）：助理工程师。