NFPA85翻译.docx

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NFPA85翻译

NFPA85-2011锅炉与燃烧系统的危险等级标准

第1章概要

1.1适用范围

（1）热量大于3.7MWt（12.5MBtu/hr）的单燃烧器锅炉，多燃烧器锅炉，司炉，常压流化床锅炉

（2）任何热量输入的粉末状燃料系统

（3）明火或非明火的燃气轮机热回收蒸汽发生设备（HRSGs）及其他热容量的燃气轮机热消耗系统

1.1.1本标准包含设计，安装，操作，维护，培训。

1.1.2本标准包含设备强度，操作及维护的程序，燃烧及抽吸控制设备。

1.1.3本标准不包含化学石油行业内的，副产蒸汽的过程加热器

1.1.4第五章包含使用如下燃料的单燃烧器锅炉

（1）3.3.74定义的燃料气

（2）其他和天然气相近的含热值气体

（3）3.3.73.3定义的燃料油

（4）燃料气及燃料油共同轮换使用

（5）燃料气及燃料油共同同时使用

1.1.5第六章包含使用如下一种或几种燃料的多燃烧器锅炉

（1）3.3.74定义的燃料气

（2）3.3.73.3定义的燃料油

（3）3.3.73.2.1定义的煤粉

（4）同时使用

（1）和（3）中的多种燃料

1.1.6第七章包含常压流化床锅炉

1.1.7第八章包含HRSG及其他燃气轮机热消耗系统

1.1.8第九章包含燃料粉末化系统，包括从燃料仓库一直到符合本标准的燃料燃烧或收集设备。

粉末化系统范围从空气导管到压力释放点。

1.1.9第十章包含使用以下燃料的司炉

（1）煤

（2）木

（3）焚烧垃圾（RDF）

（4）城市固体废物

（5）其他固态燃料

1.1.9.1当固态燃料与其他燃料同时使用时，应按第五、六、九章增加额外控制。

1.2目标

1.2.1本标准旨在帮助安全操作避免火焰失控，设备内部和外部爆炸。

1.2.2本标准只提供设计，安装，操作，维护，培训的最低要求

1.3应用

1.3.1本标准适用于标准制定日之后的新建设备及已安装设备的改建及扩展。

1.3.2本标准不作为设计手册

1.3.2.1设计人员应当针对实际情况做更完整严密的分析后并留有余量的做类似设计。

1.3.2.2在这些情况下，设计人员应证明及记录提议设计的有效性。

1.3.3炉膛燃烧器和HRSG系统及燃料气吹扫系统的设计、操作程序、控制系统、联锁、结构设计应互相协调。

这种协调包括保证一条连续的从空气入口一直到烟囱的流体通道。

1.4Retroactivity可追溯性（略）

1.5Equivalency同等性（略）

1.6Enforcement强制执行（略）

第2章相关出版物

2.1通则本章罗列了标准参考的文档及部分。

这些文本和标准有同样效力。

2.2NFPA出版物

NPFA30易燃和可燃液体规范2008

NFPA31燃油设备安装标准2006

NFPA54国际燃料气规范2009

NFPA69防爆系统标准2008

NFPA70国际电气标准2009

2.3其他出版物

2.3.1ASCE美国土木工程师协会

ASCE7房屋及其他建筑最新设计负载

2.3.2ASME美国机械工程师协会

ASMEB31.1动力管道

ASMEB31.3过程管道

2.3.3ASTM美国材料实验协会

ASTMD-388煤分类标准

ASTMD-396燃料油分类标准

ASTMD-409粉碎机煤易磨性测试方法

ASTMD-1655航空涡轮机燃料分类

ASTMD-2880气体透平燃料油分类

2.3.4CGA压缩机气体制造业协会

CGAG-2.1/ANSIK61.1储存及处理无水氨安全要求

2.3.5FCI流体控制研究所

ANSI/FCI70-2控制阀阀座泄漏量

2.3.6MIL-T-5624航空涡轮机燃油

2.3.7韦氏在线词典

2.4其他

NPFA13D4072850

第3章名词解释

3.1通则

3.2NFPA定义

3.3一般定义

3.3.13Autoignitiontemperature（AIT）自燃点

3.3.26BMS现场设备，逻辑系统及执行终端用来维护燃烧安全及辅助操作开停燃料及燃烧设备并防止误操作

3.3.26.1自动BMS-非循环

3.3.26.2自动BMS-循环在达到预设压力时循环

3.3.26.3手动BMS

3.3.26.4手动监控BMS含联锁的手动BMS

3.3.44控制系统

3.3.44.1锅炉控制系统含燃烧控制但不含BMS

3.3.44.2燃烧控制系统含燃料空气流量及比例调节在操作区间内满足连续稳定火焰要求

3.3.44.3HRSG控制系统含燃烧控制但不含BMS

3.3.44.4启动燃烧控制系统开车过程中在常用指标达到前正常值前维持燃气比。

3.3.60风机

3.3.60.1鼓风机

3.3.60.2引风机

3.3.60.3FD强制风机提供助燃空气

3.3.60.4ID抽风机排出燃烧产物

3.3.60.5主空气风机

3.3.60.6密封气风机

3.3.85点火器

3.3.85.1Class1点火器任何点火及操作过程中提供点燃的足够能量一般10%的燃料负荷

3.3.85.2Class2点火器在规定的点火条件下及低负荷和部分操作工况下点燃。

一般4%~10%的燃料负荷

3.3.85.3Class3点火器仅在点火条件下点燃。

一般小于4%的燃料负荷。

3.3.85.4Class3特殊点火器直接点燃主燃料的点火器

3.3.99强制燃料跳车（MFT）强制燃料包括点火器燃料缺失跳车

3.3.118吹扫

3.3.118.1燃气轮机吹扫

3.3.118.2燃气轮机停车吹扫

3.3.118.3HRGS置换

3.3.141停机

3.3.141.1燃气涡轮机一般停机

3.3.141.2紧急停机

3.3.141.3正常停机

3.3.141.4安全停机对于单燃烧器锅炉

3.3.142SootBlower吹扫风机

3.3.157Supervise监视检测及指示需关注的工况并自动初始化纠正动作

3.3.159开关

3.3.159.1正常停机高蒸汽压力开关

3.3.159.2正常停机水温高温度开关

3.3.159.3过程监视油压力高

3.3.159.4过程监视有压力低

3.3.159.5关位反馈

3.3.159.6安全停车蒸汽压力高高开关

3.3.159.7安全停车水温高高开关

3.3.159.8安全停车气体压力高开关

3.3.159.9安全停车气体压力低开关

3.3.159.10安全停车油压低开关

3.3.159.11安全停车锅炉低液位开关

3.3.166阀门

3.3.166.1隔离阀防止高温气体外泄

3.3.166.2燃烧器关闭阀门雾化燃料系统中，雾化器与燃烧器之间燃气管线上的阀门

3.3.166.3加载阀主关闭阀门的旁路用来吹扫，输送，充气，测漏

3.3.166.4止回阀

3.3.166.5低泄漏切断阀

3.3.166.6流量调节阀

3.3.166.7安全关闭阀

3.3.166.8关闭监控阀带阀位反馈的手动关闭阀

3.3.166.9放空调节阀

3.3.166.10放空阀

3.3.167阀漏测试系统

第4章原则

4.1生产设计工程

4.1.1买方或买方代表应协同制造商确保单元不存在必要部分的缺失，包括压力部件，燃料燃烧设备，空气燃料计量，点火及火焰稳定。

4.1.2所有燃料系统应有防止外围物质污染燃料的措施

4.1.3应做手动与自动化整合的评估

4.1.4本规范只规定了最低程度的自动化要求。

高等级及远程自动化时可以包含如下措施：

（1）重要操作项目的相关信息显示，运行操作员

（2）各参量的连续可用显示

（3）对整个控制系统无害的在线系统功能维护及检测

（4）有助于实时正确更正及决策的环境

4.1.5炉膛或燃料管线及设备的设计应考虑防止危险气体聚集

4.2安装及试运行

4.3设计建造及操作的协调

4.4维护检测训练安全

4.5基本操作要求

4.5.1操作过程应尽量减少手动操作

4.5.2建立明确可控的统一操作过程

4.5.3设置维护正常操作过程及故障跳车的联锁

4.5.4开车过程中除非操作标记不然不应有联锁被旁路

4.5.5设置开车及吹扫的必要联锁

4.5.6提供纸板的操作手册及检查清单满足自动及手动操作功能

4.6结构设计

4.7功能要求见ANNEXK

4.7.1功能转化可燃物

4.7.2适应性

4.7.3系统要求

4.7.4外壳

4.7.5供风系统

4.7.6供燃料系统

4.7.7点火系统

4.7.8燃烧产物输出系统

4.8复数炉

4.9气体放空要求

4.10燃料系统管线

4.11BMS逻辑

4.11.14.11.2~4.11.10为BMS的最低要求

4.11.2BMS应特殊设计使具有容错功能

4.11.3BMS的联锁及报警由以下条件触发

4.11.3.1一个或几个开关变送器

4.11.3.2两个变送器中一或两个信号达到预设值

4.11.3.3三个变送器的中间值达到预设值

4.11.3.3.1触发联锁及报警功能的多个开关和变送器应互相比对

4.11.3.3.2触发联锁及报警功能的多个开关和变送器信号应来自不用的独立检测元件

4.11.4设备故障，危险工况，误操作时应有报警

4.11.5BMS设计者应评估各元件的故障模式，至少评估及处理以下信息

（1）电源中断，激增，下降，恢复，跳变，失去

（2）内存崩溃及丢失

（3）信息输送崩溃及丢失

（4）输入及输出（FC，FO）

（5）信号无法读取或不读取

（6）无法记录故障

（7）处理器故障

（8）继电线圈故障

（9）继电器接点故障（FC，FO）

（10）时间故障

4.11.6BMS的逻辑应包括以下要求

（1）处理器逻辑功能监控

（2）逻辑错误不应阻止正常的操作中断

（3）未授权时无法更改逻辑

（4）相关设备运行时不应更改逻辑

（5）系统响应时间应满足设备操作要求

（6）信号抗噪音应满足不产生误操作要求

（7）任何信号故障时不应影响MFT

（8）应设置专用的直接动作于MFT的手动开关

（9）4.11.6（8）的开关应至少有一个手动远程设置

（10）逻辑系统应监视是否发生错误

（11）逻辑系统错误时应切断主燃料

（12）逻辑应能在断电后保存在长久存储器中

4.11.7独立性要求

4.11.7.1除了4.11.8.2所述之外BMS应采用独立逻辑，独立逻辑处理硬件，独立输入输出系统及独立电源系统。

并与其他逻辑系统功能上和物理上分开

4.11.7.2对应单燃烧器锅炉，在以下情况下锅炉控制系统可以和BMS整合

（1）燃气比由锅炉控制系统之外控制

（2）使用要求整合

4.11.7.3BMS功能应含有但不仅限于吹扫联锁，计时，强制安全停车，点火试验时序，火焰检测

4.11.7.4逻辑系统应针对单一锅炉或HRSG

4.11.7.5同样硬件配置的BMS也可被用来实现其他逻辑系统

4.11.7.6BMS应可以和其他系统实现网络通信。

与其他系统通信的网络不应和BMS自身IO通信的网络相同。

4.11.7.74.11.6（8）的信号手动操作机构应采用硬件

4.11.8燃料阀瞬时关闭

4.11.8.1导致的安全停机的的逻辑结果和设备一旦产生应触发锅炉或主燃料跳车联锁。

并引起操作人员注意

4.11.8.2禁止在主燃料或点火燃料阀瞬时关闭后无心的重新打开阀门

4.11.9电路设备控制系统和阀门之间的电路中不应装设任何会导致安全关闭阀门震颤或往复的的瞬时接触或自动重置设备，控制，或开关。

4.11.10文档提供买方所有满足系统要求的安全设备和逻辑的文档说明。

4.12火焰检测及跳车系统本规范的各蒸汽发生器的火焰检测如下

4.12.1功能要求

（1）不稳定的燃烧引起操作员注意以挽回

（2）一旦发现会有燃料堆积而发生爆炸危险的情况应紧急停车相关设备

4.12.2系统目标

4.12.3火焰检测

4.12.3.1火焰观察口

4.12.3.2清洁气供给

4.12.3.3火检自检火检应带有自检

4.12.3.4降低排放控制

4.12.3.5火焰验证

4.13燃烧控制系统

4.13.1功能要求

4.13.1.1管理输入量确保所有工况下连续稳定燃烧

4.13.1.2配合燃烧的抽气控制

4.13.1.3多燃烧器炉位置所有燃烧器的燃气比

4.13.1.4多个锅炉或HRSG控制系统可以整合在一起及时BMS是独立的

4.13.2系统要求

4.13.2.1除4.13.2.2外，任何情况下空气耗量不应小于吹扫率

4.13.2.2对单燃烧器炉，空气需量不应小于供应商提出或操作验证的最低燃料系统要求

4.13.2.3燃料需求不应使燃料输入大于可用空气量

4.13.2.4空气需量也不应小于对应的最小燃料输入

4.13.2.5燃料需量不应大于引风机的能力

4.13.2.6如果一台引风机停机会使燃料需量大于其他在线风机的总量，应立刻减少燃料到可适应的新值。

4.13.2.7测量

4.13.2.7.1燃烧系统的测量应当准确可重复以维持火焰稳定。

4.13.2.7.2应适当采用压力温度密度以及粘度补偿以实现4.13.2.7.1的要求

4.13.2.8当同时采用多种燃料时，燃料输入应当按各自的热值汇总。

4.13.2.9当一个炉子或燃烧室的总热量输入不应达到供应商的设计上限

4.13.2.10应采用适当手段使操作员可以调节所有炉子燃料的燃气比

4.13.2.11燃烧控制系统的设备选型及设计应当辅助4.4.1的在线组态，测试及维护需求

4.13.2.12回烧的燃料注入率不应超过主燃烧控制系统的反应能力

4.13.3额外要求

4.13.3.1BMS的任何逻辑要求必须优先于燃烧控制系统

4.13.3.2除非采用自动引风控制，不然都应采用空气流量的自动控制。

4.13.3.3自动控制

4.13.3.3.1除4.13.3.3.2外，燃料输入应采用自动控制除非空气流量采用自动控制。

4.13.3.3.2对应第八章所述的HRGS的设计和操作。

燃料可采用自动控制而不采用空气流量的自动控制

4.13.3.4燃料输入的自动控制调节不能超过燃烧器的操作量程

4.13.3.5燃烧控制系统也不应减少燃料输入到小于雾化器