引言
????? 目前，火力發(fā)電在我國電力工業(yè)中占絕對主導(dǎo)地位，隨著大容量、高參數(shù)機組的投入運行和新技術(shù)應(yīng)用于火電機組中，電站系統(tǒng)日趨復(fù)雜。為確保機組運行的安全性及經(jīng)濟性，對運行人員的熟練操作和事故處理能力，以及管理人員的監(jiān)控管理水平都有了更高的要求。因此，針對具體機組開發(fā)1：1全范圍仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，以培訓(xùn)新的運行人員和輪訓(xùn)在職人員顯得越來越重要。電廠仿真系統(tǒng)原本是作為實驗的輔助工具而應(yīng)用的，而后又用于訓(xùn)練目的，現(xiàn)在仿真系統(tǒng)的應(yīng)用包括：系統(tǒng)概念研究、系統(tǒng)的可行性研究、系統(tǒng)的分析與設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)測試與評估、系統(tǒng)操作人員的培訓(xùn)、系統(tǒng)預(yù)測、系統(tǒng)的使用與維護等各個方面。它的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展到軍用以及與國民經(jīng)濟相關(guān)的各個重要領(lǐng)域。

????? 電站控制仿真系統(tǒng)[1][2]是一個復(fù)雜的高新技術(shù)，它是在以建模理論[3]、計算方法、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息處理、自動控制及系統(tǒng)工程等理論的基礎(chǔ)上，建立操作站、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)軟件開發(fā)支撐系統(tǒng)、模型軟件等軟硬件系統(tǒng)。

1．FSSS系統(tǒng)簡介
????? FSSS系統(tǒng)，即爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（Furnace Safeguard Supervisory System），也可稱作燃燒器管理系統(tǒng)(Burner Management System )，簡稱BMS。爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)[4] [5]是現(xiàn)代大型火電機組鍋爐必須具備的一種監(jiān)控系統(tǒng)，它能在鍋爐正常工作和起停等各種運行方式下，連續(xù)密切監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的大量參數(shù)與狀態(tài)，不斷的進行邏輯判斷和運算，必要時發(fā)出動作指令，通過種種連鎖裝置，使燃燒設(shè)備中的有關(guān)部件嚴格按照既定的合理程序，完成必要的操作或處理未遂性事故，以保證鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全。實際上它是把燃燒系統(tǒng)的安全運行規(guī)程用一個邏輯控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。采用BMS系統(tǒng)不僅能自動完成各種操作和保護動作，還能避免運行人員在手動操作時的誤動作，并能及時執(zhí)行手操來不及的快動作，如緊急切斷和跳閘等。
????? 我們以國內(nèi)某大型火電廠為例，對于該發(fā)電廠的600MW機組FSSS仿真系統(tǒng)來說，其操作顯示是采用WONDER WAREINTOUCH VERSION 7.0建立的，控制對象是建立在APROS5.0平臺上的，其中最重要的控制邏輯是以仿真支撐系統(tǒng)TCS為工具開發(fā)的。

2．FSSS系統(tǒng)功能
?????? FSSS系統(tǒng)一般分為兩個部分，即燃燒器控制系統(tǒng)BCS（Burner ControlSystem）和燃料安全系統(tǒng)FSS(Fuel Safety System)。燃燒器控制系統(tǒng)的功能是對鍋爐燃燒系統(tǒng)設(shè)備進行監(jiān)視和控制，保證點火器，油槍和磨煤機組系統(tǒng)的安全啟動、停止和運行。燃料安全系統(tǒng)的功能是在鍋爐點火前和跳閘停爐后對爐膛進行吹掃，防止可燃物在爐膛堆積。在檢測到危及設(shè)備、人身安全的運行工況時，啟動主燃料跳閘（MFT），迅速切斷燃料，緊急停爐。
????? 該發(fā)電廠600MW火電機組鍋爐為美國B&W公司的亞臨界，一次再熱，自然循環(huán)汽包爐，配有6臺MPS-89G型磨煤機，每臺磨煤機配一臺給煤機；共36個煤粉燃燒器，前后墻對沖布置三層，每層六個；每個燃燒器配置一個CFS點火油槍；在底層與煤燃燒器同時布置12個油燃燒器，油燃燒器和點火油槍全部投入可帶30％負荷；點火油槍采用高能點火器HEI引燃?；鹧鏅z測采用單燃燒器檢測，每個燃燒器配有兩個火焰監(jiān)測器。針對機組實際情況，其安全監(jiān)控仿真系統(tǒng)的邏輯功能主要包括以下幾個方面：爐膛吹掃，主燃料跳閘，燃燒器系統(tǒng)控制。其中邏輯程序是根據(jù)B&W邏輯圖為基礎(chǔ)，同時參照實際運行中的現(xiàn)實情況，經(jīng)過相應(yīng)的修改，從而實現(xiàn)的。
2．1爐膛吹掃
????? FSSS的邏輯控制中的一個核心問題是通過周密的安全連鎖和許可條件，防止可燃性混和物在爐膛煤粉管道和燃燒器中積存，以防止爐膛爆炸產(chǎn)生。因此，爐膛吹掃是安全運行的必要措施。FSSS的吹掃控制功能主要是在吹掃前對鍋爐的有關(guān)設(shè)備進行安全性檢查，在滿足全部吹掃許可條件后，開始進行吹掃。吹掃時，切斷所有進入爐膛的燃料輸入，吹掃空氣流量大于30％且小于40％額定風(fēng)量，吹掃時間不少于5分鐘。
2．2主燃料跳閘
??
????? 主燃料跳閘（MFT）是FSSS系統(tǒng)中最重要的安全功能，當出現(xiàn)任何危及鍋爐安全運行的危險工況時，MFT動作將快速切斷所有進入爐膛的燃料，即切斷所有煤和油的輸入，實現(xiàn)緊急停爐，汽機跳閘，以保證設(shè)備安全，避免重大事故發(fā)生。同時，該邏輯中具有首次跳閘原因指示功能，它能對引起主燃料跳閘的最初原因記憶并在CRT上顯示出來，為故障原因分析及解決提供了條件。
????? 當出現(xiàn)下列任一種情況時，會引發(fā)MFT：二臺送風(fēng)機全停；二臺引風(fēng)機全停；二次風(fēng)母管壓力高（大于2.8 kPa，三取二，延時2秒），RB延時5秒；二次風(fēng)母管壓力高高（大于3.5 kPa，三取二，延時5秒），且聯(lián)跳送風(fēng)機；鍋爐總風(fēng)量小于25%(547t/h)，延時2秒；汽包水位高高（大于＋203.2 mm，水位變送器三取二，延時20秒），RB延時60秒；汽包水位低低（小于－228.6 mm，水位變送器三取二，延時20秒) ，RB延時60秒；爐膛壓力高（大于＋1.25 kPa ，三取二，延時2秒），RB延時5秒；爐膛壓力低（小于－1.75 kPa，三取二，延時2秒），RB延時5秒；爐膛壓力高高（大于＋2.5 kPa，三取二，延時5秒），且聯(lián)跳送風(fēng)機；燃料失去；再熱器遮斷(任一條件滿足時)：1）主汽流量＞300t/h時汽機跳閘；2）主汽流量≤300t/h，發(fā)電機已并網(wǎng)達60秒且旁路未投，汽機跳閘，延時60秒；3）發(fā)電機未并網(wǎng)且旁路未投，投用油槍數(shù)超限（注：＃1機為油槍＞24）；汽機跳閘，延時90秒；手動MFT。MFT后，會引發(fā)一系列的設(shè)備跳閘和關(guān)閉，從而實現(xiàn)保護功能。