燃烧器调试方案

江苏裕廊石油化工有限公司 重油催化制烯烃项目

炉膛安全监控系统（FSSS ）

调

试

方

案

徐州燃烧控制研究院有限公司

锅炉炉膛安全监控系统（FSSS ）是锅炉安全运行必不可少的设备，负责燃烧器管理和燃料安全。它能在锅炉正常工作和启动、停止等运行方式下，连续监视燃烧系统的参数和状态，并进行逻辑运算判断，通过联锁使燃烧设备按照既定的合理程序，完成必要的动作或处理未遂性事故以保护锅炉炉膛及燃烧系统的安全。它将在防止由于运行人员误操作及设备故障下引起锅炉炉膛爆炸而产生的人身伤害、设备损坏方面起重要的保障作用。

江苏裕廊石油化工有限公司重油催化制烯烃项目锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)由我公司设计并制造，是一个技术先进，性能可靠的系统，可对锅炉运行的主要参数和锅炉辅机运行进行连续监测并对锅炉燃烧器进行管理，在操作人员来不及处理的危急情况下，将燃烧系统置于安全状态，从而保护锅炉及所属设备。

该炉膛安全监控系统(FSSS)调试主要分为两大部分：

● 就地设备及就地柜调试

● 监控画面及保护逻辑调试

系统调试前需禁止无关人员进入设备动作区域，调试人员要佩戴安全帽，做好安全保护措施。并准备好调试用的工具（万用表、扳手、螺丝刀等）。

由于系统设备主要为气动型设备，所以调试前要开启空气压缩机，并保证压缩空气压力达到设备动作要求的0.4—0.6MPa 。

一、就地设备及就地柜调试

本系统现场共有4套燃烧器就地设备及相应的就地控制柜。每套设备包含点火枪推进器、点火器、火检、点火阀、液化气快关阀、液化气排空阀、工业气快关阀、工业气排空阀、就地控制柜等。

每套就地设备的调试步骤一样的。均按下述方案进行调试。

首先，打开就地柜柜门，合上柜内的断路器QF1、QF2、QF3， 旋转操作面板上的电源开关旋钮，给该控制柜送电。旋转操作面板上的就地/程控切换开关，切换到就地操作模式中，此时可以操作面板上的按钮对相应的设备进行操作，且远程监控画面上操作无效。若切换到程控操作模式，则面板上的动作无效，只能在监控画面上操作。

● 点火枪推进器调试

✧ 按下操作面板上的“进点火枪”带灯按钮（红色），则推进器带着

点火枪推进到燃烧器内部，推进到位后，操作面板上的“进点火枪”灯亮。

✧ 按下操作面板上的“退点火枪”带灯按钮（绿色），则推进器带着

点火枪退出燃烧器，退出到位后，操作面板上的“退点火枪”灯亮。 ✧ 若操作正常，则点火枪推进器调试完毕，否则，查找原因，重新再

动作。

● 点火器调试

✧ 按下操作面板上的“开点火器”带灯按钮（红色），则点火枪开始

打火，此时能听到点火枪啪、啪、啪、啪的打火声，同时操作面板上的“开点火器”灯亮。

✧ 点火器打火10S 左右后，自动停止打火。该打火时间可以调节控制

柜内部的时间继电器改变打火时间。我公司生产的点火器打火能量

为20焦耳，正常情况下，在10S 内完全可以点燃液化气。故该打

火时间一般不需调整。

✧ 当点火枪位于进到位状态，此时开点火器时，则点火器打完火之后，

点火枪推进器会自动退出。

✧ 若操作正常，则点火器调试完毕，否则，查找原因，重新再动作。 ● 点火阀调试

✧ 按下操作面板上的“开点火阀”带灯按钮（红色），则现场管路中

的点火阀门打开，当阀门上面的位置指示在黄色的OPEN 位置时，则阀门开到位，同时操作面板上的“开点火阀”灯亮。

✧ 按下操作面板上的“关点火阀”带灯按钮（绿色），则现场管路中

的点火阀门关闭，当阀门上面的位置指示在红色的CLOSE 位置时，则阀门关闭到位，同时操作面板上的“关点火阀”灯亮。

✧ 若操作正常，则点火阀调试完毕，否则，查找原因（压缩空气压力

是否足够？阀门位置弹簧是否偏差？阀门电磁阀是否损坏等等），重新再动作。

● 液化气1#快关阀调试

✧ 按下操作面板上的“开液化气快关阀1”带灯按钮（红色），则现场

管路中的液化气1#快关阀打开，当阀门上面的位置指示在黄色的OPEN 位置时，则阀门开到位，同时操作面板上的“开液化气快关阀1”灯亮。

✧ 按下操作面板上的“关液化气快关阀1”带灯按钮（绿色），则现场

管路中的液化气1#快关阀关闭，当阀门上面的位置指示在红色的CLOSE 位置时，则阀门关闭到位，同时操作面板上的“关液化气快关阀1”灯亮。

✧ 若操作正常，则液化气1#快关阀调试完毕，否则，查找原因（压缩

空气压力是否足够？阀门位置弹簧是否偏差？阀门电磁阀是否损

坏等等），重新再动作。

● 液化气2#快关阀调试

✧ 按下操作面板上的“开液化气快关阀2”带灯按钮（红色），则现场

管路中的液化气2#快关阀打开，当阀门上面的位置指示在黄色的OPEN 位置时，则阀门开到位，同时操作面板上的“开液化气快关阀2”灯亮。

✧ 按下操作面板上的“关液化气快关阀2”带灯按钮（绿色），则现场

管路中的液化气2#快关阀关闭，当阀门上面的位置指示在红色的CLOSE 位置时，则阀门关闭到位，同时操作面板上的“关液化气快

关阀2”灯亮。

✧ 若操作正常，则液化气2#快关阀调试完毕，否则，查找原因（压缩

空气压力是否足够？阀门位置弹簧是否偏差？阀门电磁阀是否损

坏等等），重新再动作。

● 液化气排空阀调试

✧ 按下操作面板上的“开液化气排空阀”带灯按钮（红色），则现场

管路中的液化气排空阀打开，当阀门上面的位置指示在黄色的OPEN 位置时，则阀门开到位，同时操作面板上的“开液化气排空阀”灯亮。

✧ 按下操作面板上的“关液化气排空阀”带灯按钮（绿色），则现场

管路中的液化气排空阀关闭，当阀门上面的位置指示在红色的

CLOSE 位置时，则阀门关闭到位，同时操作面板上的“关液化气排空阀”灯亮。

✧ 若操作正常，则液化气排空阀调试完毕，否则，查找原因（压缩空

气压力是否足够？阀门位置弹簧是否偏差？阀门电磁阀是否损坏

等等），重新再动作。

● 工业气1#快关阀调试

✧ 按下操作面板上的“开工业气快关阀1”带灯按钮（红色），则现场

管路中的工业气1#快关阀打开，当阀门上面的位置指示在黄色的OPEN 位置时，则阀门开到位，同时操作面板上的“开工业气快关阀1”灯亮。

✧ 按下操作面板上的“关工业气快关阀1”带灯按钮（绿色），则现场

管路中的工业气1#快关阀关闭，当阀门上面的位置指示在红色的CLOSE 位置时，则阀门关闭到位，同时操作面板上的“关工业气快关阀1”灯亮。

✧ 若操作正常，则工业气1#快关阀调试完毕，否则，查找原因（压缩

空气压力是否足够？阀门位置弹簧是否偏差？阀门电磁阀是否损

坏等等），重新再动作。

● 工业气2#快关阀调试

✧ 按下操作面板上的“开工业气快关阀2”带灯按钮（红色），则现场

管路中的工业气2#快关阀打开，当阀门上面的位置指示在黄色的OPEN 位置时，则阀门开到位，同时操作面板上的“开工业气快关阀2”灯亮。

✧ 按下操作面板上的“关工业气快关阀2”带灯按钮（绿色），则现场

管路中的工业气2#快关阀关闭，当阀门上面的位置指示在红色的CLOSE 位置时，则阀门关闭到位，同时操作面板上的“关工业气快关阀2”灯亮。

✧ 若操作正常，则工业气2#快关阀调试完毕，否则，查找原因（压缩

空气压力是否足够？阀门位置弹簧是否偏差？阀门电磁阀是否损

坏等等），重新再动作。

● 工业气排空阀调试

✧ 按下操作面板上的“开工业气排空阀”带灯按钮（红色），则现场

管路中的工业气排空阀打开，当阀门上面的位置指示在黄色的OPEN 位置时，则阀门开到位，同时操作面板上的“开工业气排空阀”灯亮。

✧ 按下操作面板上的“关工业气排空阀”带灯按钮（绿色），则现场

管路中的工业气排空阀关闭，当阀门上面的位置指示在红色的

CLOSE 位置时，则阀门关闭到位，同时操作面板上的“关工业气排空阀”灯亮。

✧ 若操作正常，则工业气排空阀调试完毕，否则，查找原因（压缩空

气压力是否足够？阀门位置弹簧是否偏差？阀门电磁阀是否损坏

等等），重新再动作。

● 火检调试

✧ 将点火火检的探头抽出，放置在太阳光下，此时点火火检指示灯应

不亮。在探头1米位置处，点着打火机（因打火机里是液化气，其

火焰和锅炉实际的火焰相似），则点火火检指示灯应亮。

✧ 将主火检的探头抽出，放置在太阳光下，此时主火检指示灯应不亮。

在探头1米位置处，点着打火机，则主火检指示灯应亮。

✧ 若操作正常，则火检调试完毕，否则，查找原因（探头接线是否正

确？探头光敏管是否损坏？火检处理器是否损坏等等），重新再动

作。

● 就地/程控操作模式调试

✧ 将就地/程控切换快关打在就地操作模式下，则操作控制面板上的

按钮，相应的设备会动作。

✧ 将就地/程控切换快关打在程控操作模式下，则操作控制面板上的

按钮，相应的设备不会动作。

至此，就地设备和就地控制柜调试完毕。

二、监控画面及保护逻辑调试

本系统的程序控制部分包括程控柜、监控画面、现场压力快关、压力变送器等。

程控柜内主要有西门子S7-300 PLC的CPU 主机一个及若干I/O模块，扩展继电器及配电开关等。触摸屏设在程控柜上，用于操作相关设备及显示。控制柜接受外部相连设备的控制命令及状态信号，运行内部逻辑，进行相应判断和处理，并产生相应的输出给外部相连设备。

程控柜由用户提供二路电源，这两路电源互为备用，当其中一路断电时，自动切换到另一路电源。以保证系统的安全有效运行。

首先，打开程控柜门，合上以下快关：

QF0：AC220V 10A一路厂用电源开关；

QF1：AC220V 10A一路UPS 电源开关；

QF2：PLC 电源开关；

QF3：DC24V 开关电源的电源开关；

QF4：照明灯、风扇、备用插座的电源开关；

QF5：输出模块电源开关；

QF6：触摸屏电源开关。

此时，PLC 开始运行，且PLC 上面无红灯指示（若有，则PLC 处于故障状态，查明原因排除）。

锅炉炉膛安全监控系统（FSSS ）的各项逻辑功能调试步骤如下：

● 现场各个设备的单步操作

✧ 把4个就地控制柜的就地/程控切换开关打在程控方式上。点击监

控画面上1#-4#燃烧器的各个推进器的进退、点火器的启动、阀门

的开关按钮，程控柜发送动作指令至就地柜，从而控制现场设备进

行相应的动作，并且各设备的位置反馈信号正确。强制现场火检输

出有火信号时，监控画面显示相应的有火信号。

✧ 点击监控画面上的点火主阀、点火排空阀、点火吹扫阀、液化气主

阀、液化气排空阀、液化气吹扫阀、工业气主阀、工业气排空阀、工业气吹扫阀的开关按钮，则现场阀门进行相应的开关动作，并在

监控画面上显示相应的位置信号。

✧ 点火主管路、液化气主管路和工业气主管路的主阀、排空阀、吹扫

阀有逻辑互锁关系，即：主阀门打开时，吹扫阀和排空阀是不能打开的；吹扫阀或排空阀打开时，主阀门是不能打开的。

✧ 若操作正常，则该步骤调试完毕，否则，查找原因，重新再动作。 ● 炉膛吹扫

✧ 吹扫允许：执行相应的操作，使画面中的“送风机运行”“引风机

运行”“气角阀全关”“所有火检无火”“主气阀全关”“汽包水位正常”“风量>=30%”“无MFT 指令”指示灯亮，即这些条件都满足。则吹扫允许指示灯应亮，满足炉膛吹扫的允许条件。

✧ 吹扫启动：当吹扫允许灯亮时，点击画面中的吹扫启动按钮，则系

统进行炉膛吹扫程序。此时吹扫进行指示灯应亮。

✧ 吹扫中断：在吹扫进行的过程中，执行操作使“送风机运行”这个

条件不满足，则系统吹扫中断，监控画面中的吹扫中断指示灯亮。再执行操作使“送风机运行”条件满足，重新启动吹扫过程。再执行上述操作分别使“引风机运行”、“气角阀全关”、“所有火检无火”、“主气阀全关”、“汽包水位正常”、“风量>=30%”、“无MFT 指令”等条件不满足，则系统同样进入吹扫中断。

✧ 吹扫完成：按上述操作进入吹扫进行程序后，计时5分钟，5分钟

后如果没有吹扫中断，则系统完成炉膛吹扫程序。

● MFT 及跳闸首显

首先把程控柜内部的钥匙保护开关打在保护投入的状态。按下述步骤进行调试：

✧ 手动MFT ：同时按下程控柜上的手动MFT 按钮，则系统进入MFT 状

态，关闭所有点火、液化气、工业气等燃料的进气阀门 ，打开系统中的吹扫阀和排空阀，对管路中的燃料气体排空。同时DCS 系统收到程控柜的MFT 跳闸信号。此时，再执行相应的操作，分别使“送风机跳闸”“引风机跳闸”“全炉膛灭火”“燃料丧失”“炉压高”“炉压低”“汽包水位高”“汽包水位低”“DCS 紧急停炉”等跳闸条件满

足，系统应屏蔽这些条件，只显示“手动MFT ”条件。

✧ 送风机跳闸：点击监控画面中的复位按钮或执行一次炉膛吹扫过

程，则“手动MFT ”条件消失。再执行相应的操作使“送风机跳闸”条件满足，则系统进入MFT 状态。同时DCS 系统收到程控柜的MFT 跳闸信号。此时，再执行相应的操作，分别使“手动MFT ”“引风机跳闸”“全炉膛灭火”“燃料丧失”“炉压高”“炉压低”“汽包水位高”“汽包水位低”“DCS 紧急停炉”等跳闸条件满足，系统应屏蔽这些条件，只显示“送风机跳闸”条件。

✧ 引风机跳闸：执行操作使送风机运行，点击监控画面中的复位按钮

或执行一次炉膛吹扫过程，则“送风机跳闸”条件消失。再执行相应的操作使“引风机跳闸”条件满足，则系统进入MFT 状态。同时DCS 系统收到程控柜的MFT 跳闸信号。此时，再执行相应的操作，分别使“手动MFT ”“送风机跳闸”“全炉膛灭火”“燃料丧失”“炉压高”“炉压低”“汽包水位高”“汽包水位低”“DCS 紧急停炉”等跳闸条件满足，系统应屏蔽这些条件，只显示“引风机跳闸”条件。 ✧ 全炉膛灭火：执行操作使引风机运行，点击监控画面中的复位按钮

或执行一次炉膛吹扫过程，则“引风机跳闸”条件消失。再执行相应的操作使“全炉膛灭火”条件满足，则系统进入MFT 状态。同时DCS 系统收到程控柜的MFT 跳闸信号。此时，再执行相应的操作，分别使“手动MFT ”“送风机跳闸”“引风机跳闸”“燃料丧失”“炉压高”“炉压低”“汽包水位高”“汽包水位低”“DCS 紧急停炉”等跳闸条件满足，系统应屏蔽这些条件，只显示“全炉膛灭火”条件。 ✧ 燃料丧失：执行操作使全炉膛灭火不满足，点击监控画面中的复位

按钮或执行一次炉膛吹扫过程，则“全炉膛灭火”条件消失。再执行相应的操作使“燃料丧失”条件满足，则系统进入MFT 状态。同时DCS 系统收到程控柜的MFT 跳闸信号。此时，再执行相应的操作，分别使“手动MFT ”“送风机跳闸”“引风机跳闸”“全炉膛灭火”“炉压高”“炉压低”“汽包水位高”“汽包水位低”“DCS 紧急停炉”等跳闸条件满足，系统应屏蔽这些条件，只显示“燃料丧失”条件。

✧ 炉压高：执行操作使燃料丧失不满足，点击监控画面中的复位按钮

或执行一次炉膛吹扫过程，则“燃料丧失”条件消失。再强制操作使“炉压高”条件满足，则系统进入MFT 状态。同时DCS 系统收到程控柜的MFT 跳闸信号。此时，再执行相应的操作，分别使“手动MFT ”“送风机跳闸”“引风机跳闸”“全炉膛灭火”“燃料丧失”“炉压低”“汽包水位高”“汽包水位低”“DCS 紧急停炉”等跳闸条件满足，系统应屏蔽这些条件，只显示“炉压高”条件。

✧ 炉压低：取消炉压高强制，点击监控画面中的复位按钮或执行一次

炉膛吹扫过程，则“炉压高”条件消失。再强制操作使“炉压低”条件满足，则系统进入MFT 状态。同时DCS 系统收到程控柜的MFT 跳闸信号。此时，再执行相应的操作，分别使“手动MFT ”“送风机跳闸”“引风机跳闸”“全炉膛灭火”“燃料丧失”“炉压高”“汽包水位高”“汽包水位低”“DCS 紧急停炉”等跳闸条件满足，系统应屏蔽这些条件，只显示“炉压低”条件。

✧ 汽包水位高：取消炉压低强制，点击监控画面中的复位按钮或执行

一次炉膛吹扫过程，则“炉压低”条件消失。再强制操作使“汽包水位高”条件满足，则系统进入MFT 状态。同时DCS 系统收到程控柜的MFT 跳闸信号。此时，再执行相应的操作，分别使“手动MFT ”“送风机跳闸”“引风机跳闸”“全炉膛灭火”“燃料丧失”“炉压高”“炉压低”“汽包水位低”“DCS 紧急停炉”等跳闸条件满足，系统应屏蔽这些条件，只显示“汽包水位高”条件。

✧ 汽包水位低：取消汽包水位高强制，点击监控画面中的复位按钮或

执行一次炉膛吹扫过程，则“汽包水位高”条件消失。再强制操作使“汽包水位低”条件满足，则系统进入MFT 状态。同时DCS 系统收到程控柜的MFT 跳闸信号。此时，再执行相应的操作，分别使“手动MFT ”“送风机跳闸”“引风机跳闸”“全炉膛灭火”“燃料丧失”“炉压高”“炉压低”“汽包水位高”“DCS 紧急停炉”等跳闸条件满足，系统应屏蔽这些条件，只显示“汽包水位低”条件。

✧ DCS 紧急停炉：取消汽包水位低强制，点击监控画面中的复位按钮

或执行一次炉膛吹扫过程，则“汽包水位低”条件消失。再强制操作使“DCS 紧急停炉”条件满足，则系统进入MFT 状态。同时DCS 系统收到程控柜的MFT 跳闸信号。此时，再执行相应的操作，分别使“手动MFT ”“送风机跳闸”“引风机跳闸”“全炉膛灭火”“燃料丧失”“炉压高”“炉压低”“汽包水位高”“汽包水位低”等跳闸条件满足，系统应屏蔽这些条件，只显示“DCS 紧急停炉”条件。 把程控柜内部的钥匙保护开关打在保护切除的状态，再执行上述操作，系统不进入MFT 状态。

● 报警信息

分别强制下列信号“炉膛压力高”“炉膛压力低”“汽包水位高”“汽包水位低”“助燃风总管压力低”“工业气总管压力高”“工业气总管压力低”“液化气总管压力高”“液化气总管压力低” ，则在监控画面上的这些报警信号报警闪烁。

● 1#-4#燃烧器自动操作

完成一次炉膛吹扫过程后，让DCS 系统输出“DCS 点火允许”至本系统，关闭所有吹扫阀、排空阀。打开点火主阀、液化气主阀，则“液化气点火允许”指示灯亮；打开工业气主阀、点火主阀，则“工业气点火允许”。 ✧ 液化气管路自动点火：

在“液化气点火允许”指示灯亮后，点击监控画面上的“启动液化气”按钮，进入自动点火程序：进点火枪——>开点火器——>开点火阀——>点火火检有火——>开液化气快关阀1、开液化气快关阀

2、关液化气排空阀——>主火检有火。若火检无火，则“点火失败”指示灯亮，并发生信息至DCS 系统；点火过程中，强制火检有火，则“液化气燃烧器运行”指示灯亮，系统自动点火成功，发生点火成功至DCS 系统。

点击监控画面中的“停止液化气”按钮，系统进入自动停止逻辑：关液化气快关阀1、关液化气快关阀2、开液化气排空阀。

✧ 工业气管路自动点火：

在“工业气点火允许”指示灯亮后，点击监控画面上的“启动工业

气”按钮，进入自动点火程序：进点火枪——>开点火器——>开点火阀——>点火火检有火——>开工业气快关阀1、开工业气快关阀

2、关工业气排空阀——>主火检有火。若火检无火，则“点火失败”指示灯亮，并发生信息至DCS 系统；点火过程中，强制火检有火，则“工业气燃烧器运行”指示灯亮，系统自动点火成功，发生点火成功至DCS 系统。

点击监控画面中的“停止工业气”按钮，系统进入自动停止逻辑：关工业气快关阀1、关工业气快关阀2、开工业气排空阀。

✧ 点火失败后，重新进行炉膛吹扫，则“点火失败”指示灯灭，再进

行下一个燃烧器的调试。

✧ 在“液化气燃烧器运行”指示灯亮时，强制火检无火，系统自动执

行灭火保护逻辑：关液化气快关阀1、关液化气快关阀2、开液化气排空阀。

✧ 在“工业气燃烧器运行”指示灯亮时，强制火检无火，系统自动执

行灭火保护逻辑：关工业气快关阀1、关工业气快关阀2、开工业气排空阀。

● 氮气吹扫

✧ 执行操作，使氮气吹扫允许的条件“所有火检无火”“无MFT 指令”

指示灯亮。

✧ 点击监控画面上的“吹扫启动”按钮，系统进入氮气吹扫逻辑，“吹

扫进行”指示灯亮。

✧ 氮气吹扫进行时的阀门动作顺序为：关排空阀——>排空阀全开—

—>开吹扫阀——>吹扫阀全开——>开气角阀——>气角阀全开——>关吹扫阀、关气角阀——>吹扫阀全关——>开排空阀——>排空阀全开、气角阀全关——>氮气吹扫完成。

✧ 吹扫完成后，监控画面上“吹扫完成”指示灯亮。

● 压力变送器调试

PLC 的模拟量输入模块组态完毕、现场压力变送器电缆接线正确无误后，监控画面上显示各个压力变送器的实际测量值（0--5000Pa ），应与

现场压力表指示值一样或接近。

至此，整个锅炉炉膛安全监控系统（FSSS ）调试完毕。