引言
????? 目前，火力發電在我國電力工業中占絕對主導地位，隨著大容量、高參數機組的投入運行和新技術應用于火電機組中，電站系統日趨復雜。為確保機組運行的安全性及經濟性，對運行人員的熟練操作和事故處理能力，以及管理人員的監控管理水平都有了更高的要求。因此，針對具體機組開發1：1全范圍仿真培訓系統，以培訓新的運行人員和輪訓在職人員顯得越來越重要。電廠仿真系統原本是作為實驗的輔助工具而應用的，而后又用于訓練目的，現在仿真系統的應用包括：系統概念研究、系統的可行性研究、系統的分析與設計、系統開發、系統測試與評估、系統操作人員的培訓、系統預測、系統的使用與維護等各個方面。它的應用領域已經發展到軍用以及與國民經濟相關的各個重要領域。

????? 電站控制仿真系統[1][2]是一個復雜的高新技術，它是在以建模理論[3]、計算方法、計算機技術、網絡技術、多媒體技術、信息處理、自動控制及系統工程等理論的基礎上，建立操作站、操作系統、數據庫系統、仿真系統軟件開發支撐系統、模型軟件等軟硬件系統。

1．FSSS系統簡介
????? FSSS系統，即爐膛安全監控系統（Furnace Safeguard Supervisory System），也可稱作燃燒器管理系統(Burner Management System )，簡稱BMS。爐膛安全監控系統[4] [5]是現代大型火電機組鍋爐必須具備的一種監控系統，它能在鍋爐正常工作和起停等各種運行方式下，連續密切監視燃燒系統的大量參數與狀態，不斷的進行邏輯判斷和運算，必要時發出動作指令，通過種種連鎖裝置，使燃燒設備中的有關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的安全。實際上它是把燃燒系統的安全運行規程用一個邏輯控制系統來實現。采用BMS系統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，并能及時執行手操來不及的快動作，如緊急切斷和跳閘等。
????? 我們以國內某大型火電廠為例，對于該發電廠的600MW機組FSSS仿真系統來說，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TCS為工具開發的。

2．FSSS系統功能
?????? FSSS系統一般分為兩個部分，即燃燒器控制系統BCS（Burner ControlSystem）和燃料安全系統FSS(Fuel Safety System)。燃燒器控制系統的功能是對鍋爐燃燒系統設備進行監視和控制，保證點火器，油槍和磨煤機組系統的安全啟動、停止和運行。燃料安全系統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。火焰檢測采用單燃燒器檢測，每個燃燒器配有兩個火焰監測器。針對機組實際情況，其安全監控仿真系統的邏輯功能主要包括以下幾個方面：爐膛吹掃，主燃料跳閘，燃燒器系統控制。其中邏輯程序是根據B&W邏輯圖為基礎，同時參照實際運行中的現實情況，經過相應的修改，從而實現的。
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設備進行安全性檢查，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％額定風量，吹掃時間不少于5分鐘。
2．2主燃料跳閘
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????? 主燃料跳閘（MFT）是FSSS系統中最重要的安全功能，當出現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，實現緊急停爐，汽機跳閘，以保證設備安全，避免重大事故發生。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。
????? 當出現下列任一種情況時，會引發MFT：二臺送風機全停；二臺引風機全停；二次風母管壓力高（大于2.8 kPa，三取二，延時2秒），RB延時5秒；二次風母管壓力高高（大于3.5 kPa，三取二，延時5秒），且聯跳送風機；鍋爐總風量小于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），且聯跳送風機；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，發電機已并網達60秒且旁路未投，汽機跳閘，延時60秒；3）發電機未并網且旁路未投，投用油槍數超限（注：＃1機為油槍＞24）；汽機跳閘，延時90秒；手動MFT。MFT后，會引發一系列的設備跳閘和關閉，從而實現保護功能。