燃燒器管理系統(BMS)的知識介紹
知識介紹 燃燒器管理系統(BMS)的知識介紹 2021-03-10 燃燒器管理系統(BMS)的知識介紹 26897

什么是燃燒?

燃燒:燃燒是燃料的一種快速氧化化學反應,能釋放可用熱量,產生光(火焰)和熱。

氧化:物質與氧反應,生成氧化物的反應叫做氧化反應。


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火三角(燃燒三要素)                                               爆炸—不受控的燃燒




燃燒器管理系統(BMS)概述



BMS的定義

單一燃燒器的鍋爐具有多種控制和安全功能,傳統的燃燒控制系統包括燃燒控制系統燃燒安全系統,而燃燒安全系統通常稱為燃燒器管理系統(Burner Management System,簡稱BMS)

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圖 燃燒器管理安全系統組件示意



BMS的組成

BMS而言,其最主要執行部分是邏輯控制設備,接受操作控制發來的各種指令和現場敏感元件送來的有關運行狀態的檢測信號,經過處理判斷,再按程序向操作控制系統和現場驅動裝置發出許可或終止的命令。




燃燒器管理系統:

  • 氧氣的供應部分;

  • 燃料的供應部分;

  • 燃燒器的執行部分。

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圖 燃燒器管理系統組成部分示意



BMS的基本功能

簡單說,BMS是一個防止發生爐膛爆炸等破壞性事故的順序控制和安全防護系統,由于防止爐膛爆炸的關鍵是要防止在爐膛內有可燃氣體積聚,所以,BMS的基本功能主要通過對鍋爐運行的不同階段進行設防,即以下3個方面:

a) 爐膛點火的前吹掃跳閘后的吹掃

b) 點火順序許可控制

c) 連續監控鍋爐運行的燃燒工況及關鍵熱力參數;緊急情況時,實施總燃料跳閘(Master Fuel Trip



BMS的應用

設計到利用熱能的工業生產設備,如火力發電廠,油田生產用加熱爐,化工材料煉制、冶金工業、玻璃、陶瓷、水泥和石灰等等工業場所都可見燃燒管理器系統的應用。




燃燒器管理系統(BMS)安全標準


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燃燒器管理系統(BMS)設計實例



燃燒器系統的傳統架構

對于控制和安全系統有兩套獨立的傳感器、控制器、閥門系統(控制系統的容量要比實際需要大很多,需要兩套系統嗎?)

控制系統和安全系統的具體功能應該怎么劃分呢?  

兩套獨立的設備是不是更不易被黑客所攻克(多個容易受侵害的設備并不比一個經過認證的設備更安全)

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圖 燃燒器系統傳統架構示意



燃燒器系統的組合架構

?NFPA 85:2015(N1):一系列改變包括參考經過IEC 61508 SIL-3認證的 PLC,結合控制和安全功能設備。

?組合架構能夠提供最優的安全和費用考慮,驗證必須符合NFPA 85 和 IEC 61511的要求

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圖 燃燒器系統組合架構示意


辰竹安全繼電器在BMS中的應用



鍋爐燃燒管理系統

火焰檢測器(SIL3)監測火焰的情況當發生火焰減弱到一定程度或熄滅的時候,觸發干接點輸出此干接點連接安全繼電器,根據需求的邏輯關系,一路輸送到SIS系統的DI卡件,一路進行報警輸出

| 備注1,若報警燈的邏輯(閉合還是斷開)和觸點輸到SIS系統若相反的話,可由圖示的13-14,換成41-42;

| 第二,此用法類似采用CZSR8001-3A1B與SIS系統DI卡件的連接方式。


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S1:火焰探測器-干接點輸出

L1:報警燈、蜂鳴器

F1、F2:外部觸點保護熔絲



SIS系統DO中斷切斷閥門

 安全繼電器把傳感器的單路DI信號分成2路,一路按原先控制流程進入DCS控制器,另一路接入新追加的SIS控制系統。

√ 對于此類應用,可采用:CZSR8401-2A、CZSR8001-3A1B

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PA展機模擬BMS

1.急停按鈕+復位按鈕:

模擬Master Fuel Trip系統(總燃氣跳閘),當燃燒出現不穩定及關鍵熱力參數達到限值,危及人員和設備安全時,BMS發出指令,迅速切斷進入爐膛的燃料,強迫鍋爐停止運行。

2.旋鈕開關+數顯表:

模擬爐膛壓力或蒸汽壓力或燃氣壓力的高低,旋動旋鈕開關,數顯表觀測其對應數值變化,數值變大模擬壓力增高,當增大到一定限值,觸發對應閥門動作。

3.選擇開關:

模擬燃料輸入狀態,選擇開關閉合,模擬燃料輸入正常;選擇開關斷開,模擬燃料輸入中斷。

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