1 、FSSS監控系統的功能及組成
FSSS( Fumace Safeguard Supervisor System)爐膛安全監控系統，是防止鍋爐內爆與外爆事故發生的重要保護裝置，整套系統由鍋爐爐膛保護(FSS)與點火程控(BMS)兩部分組成，可以實現鍋爐運行全過程監控。在運行期間，當某個危險工況發生時，FSS能引發MFI'（Master Fuel Trip）動作，迅速切斷所有送入爐膛的燃料。
FSSS系統由上位機系統、下位機系統、檢測裝置（主要包括火焰檢測系統、爐膛風壓開關）及就地點火設備4部分組成。其中上位機系統能完成鍋爐運行工況的監控、操作與事故首出原因記憶；下位機系統能完成邏輯運算功能；火焰檢測系統能檢測爐膛火焰狀態，判斷火焰有、無。就地點火設備包括就地控制柜、油燒燒裝置、點火裝置及閥門，BMS系統具有就地與遠程兩種控制方式，都可以實現程控自動點火，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
油田熱電廠啟爐燃料為渣油，使用壓力機械霧化油槍，燒燒狀況不理想，點火方式為人工火把點火，無法實現程控點火，存在較大的安全隱患。
因此，要實現鍋爐FSSS監控系統改造，須先
解決渣油程控點火問題。
2、渣油鍋爐程控點火現狀
目前，電力系統200 MW機組的2.6t/h油槍，沒有用渣油直接程控點火，電站鍋爐點火使用三級點火或人工火把點火。具備200 MW鍋爐的國內各電力公司為了實現程控點火和使用FSSS系統（Fumace Safeguard System鍋爐安全保護系統和BCS鍋爐燃燒控制系統合起來稱為FSSS系統），都把渣油或重油改為輕質柴油。為了解決輕質柴油帶來發電成本升高的問題，各大電力公司雖然采取各種措施降低點火和穩燃的燃油消耗，但是，國際原油價格的持續升高，輕質柴油價格升高使發電成本增加是必然的。大慶油田熱電廠出于發電成本和安全考慮，一直使用渣油點火和穩燃，不增加點火介質，并在大量分析的基礎上，提出了針對該廠實際情況的渣油程控點火改造方案。
3、油田熱電廠渣油程控點火方案的確定
渣油燃料是煉油廠常減壓渣油和裂化殘油等重質成分，粘度大，硫和機械雜質含量高，同時還含有大量非輕烴化合物、膠質和瀝青質。渣油的粘度較大，霧化困難，霧化細度就達不到程控點火要求。使用符合200 MW機組鍋爐出力的2.6t/h渣油油槍實現自動點火存在很大難度。一般渣油點火采用三級點火方式，即先用高能點火槍點燃液化氣（或者輕質柴油），再點燃渣油，最后點燃煤粉，這樣的方式結構復雜，安全性較差。
2000年，為了解決霧化和燃燒效率問題，在油田熱電廠試驗脈沖霧化油槍，經過多次試驗，沒能從根本上解決渣油霧化和點火問題。
2006年，在該廠試驗蒸汽霧化油槍，實現程
控點火。由于該試驗需要很高的爐外條件(如燃油溫度>120℃，霧化蒸汽壓力0.8一1.2 MPa)，油田熱電廠機組為單元制，缺少全廠共用的蒸汽聯箱，無法滿足油槍霧化蒸汽的要求，同時該方案存在無法實現黑啟動的重要缺陷，最后試驗失敗。
2007年，經過系統分析，確定了“兩級介質三級點火”的方案，該方案在油田熱電廠2號爐5號點火角試驗，獲得點火1次成功。
4、實現“兩級介質三級點火”的方法
根據渣油程控點火的特點，三級點火是在不，增加點火介質情況下，先點燃出力為300kg/h小油槍，然后點燃主油槍，這樣就可以實現全程控點火——“兩級介質三級點火”。
a.300kg/h的渣油可以實現點火槍前高油
壓、高速渣油噴流，實際出油量不多，用簡單機械霧化就可以得到較小的霧化顆粒，霧化顆粒小容易點火，燃燒充分。
b．小油槍正常點燃后，可以提高工作油槍周圍的環境溫度，有利于工作油槍（大油槍）霧化，同時提高其燃燒效率。
c．低負荷穩燃時，只需快速投入工作油槍，不須改變運行方式。
5、油田熱電廠2號爐5號點火角試驗
5.1技術方案
2號爐5號點火角試驗系統由不銹鋼就地點火控制柜、就地點火設備、火焰檢測器及油溫、油壓等檢測元件構成。油槍采用三級點火方案，即先用高能點火槍點燃點火油槍，再用點火油槍點燃主油槍，最后用主油槍點燃煤粉（如圖l所示）。點火油槍、主油槍均配置獨立的火焰檢測器。在點火角管路系統中設置燃油壓力及燃油溫度開關，對點火角啟動條件進行監視。
系統油角控制采用就地控制方式，在5號點火角設置就地點火控制柜，就地控制柜面板有就地／遙控切換開關，控制柜內裝設OMRON PLC．實現就地自動程控點火。當就地控制柜切換至遙控狀態時，可通過DCS實現遠程自動點火，就地控制柜預留有與DCS電纜連接的端子排接口。為了消除人為影響，點火過程采用PLC程序控制，吹掃時間、油溫、油壓等限制條件都在點火邏輯程序中設定好，以保證油槍達到思想的霧化效果，提高程控點火成功率。
在方案中設計2個電動推進器（如圖2所示），分別推動點火槍，行程為400咖；點火油槍（小油槍）行程為300 mm，主油槍采用陪燒技術，保持固定位置不動，便于鍋爐發生故障需要穩燃時，快速投入油槍。
5.2試驗過程
2007年6月18日23時，用手動方式點火1次成功，但火焰顏色、形狀及燃燒效果不佳。2007年6月19日9時30分，更換大油槍槍頭，更換時發現大油槍縮進油槍導管內70一80 mm，說明霧化角沒有散開，故燃燒效果不佳。
將大油槍重新定位并固定好，第2次采用自動點火方式啟動，1次點火成功。從火焰電視和人孔門觀察，火焰的形狀及燃燒效果都好于第1次點火，油槍霧化效果較好，升溫速率比原先有所提高。
2007年6月19日20時30分，1次自動點火成功；2007年6月20日4時30分，1次自動點火成功。
5.3試驗結果
該點火實驗表明，在整個實驗過程中，無論是手動還是自動點火操作方式都實現了1次點火成功，整套系統運行可靠，火焰的顏色、形狀及燃燒效果都好于原來的油槍，油槍燃燒效率高，實現了自動點火，降低了能耗，經濟效益良好。
6、油田熱電廠FSSS監控系統設計原則
根據油田熱電廠的實際情況，FSSS監控系統改造獨立于DCS控制系統之外，不但實現鍋爐滅火、燃料中斷、正負壓越限等保護功能，而且渣油程控點火的邏輯也在FSSS控制系統里實現。
6.1鍋爐滅火保護現狀
油田熱電廠滅火保護系統CMZ - 14型鍋爐滅火保護裝置，該產品定型較早，已在該廠運行IO多年，雖然經過幾次改型，但技術已經明顯落后，火檢處理和保護邏輯判斷都集成在一個裝置內，可靠性低，曾經發生火檢信號處理部分晶體管擊穿導致滅火保護誤動引發停爐的事故。就地火檢探頭為外置式，用送風機對管道進行冷卻和除灰，由于風量較小，容易引起集灰，造成火焰光柱不亮，這種火檢探頭只能檢測光的強度，無法探測光的頻率。
6.2 FSSS系統改造基本原則
a．系統設計時除了考慮完善的自動化功能外，還應該具備完善的程序運行監控、提醒等功能。運行中曾出現程序中途停止，造成300kg/h油槍渣油析碳堵塞故障。
b．FSSS系統輸入輸出點比較多，全都進入機組主控系統，成本較高，系統比較零亂。油田熱電廠的DCS控制系統已經使用8年多，備品備件來源越來越緊張。如果把FSSS系統設計到DCS系統中，投入成本就會明顯上升，對保護投資相當不利。
c．FSSS系統采用完全獨立于DCS系統之外的方式，采用PROFIBUS通訊方式，設立獨立操作員站、獨立工程師站。油田熱電廠DCS系統如果進行升級改造，只要選擇支持PROFIBUS的DCS系統，FSSS系統幾乎不用任何投入，就可以接入機組主控系統。
d．在就地布置I/O和操作一體的控制柜，通過PROFIBUS總線連接，實現真正意義上的分布系統，減少電纜投入。
7、結論
利用油田熱電廠2號機組大修機會，在2號鍋爐5號點火角成功進行了鍋爐程控點火試驗，驗證了采用“以小帶大”、“兩級介質三級點火”實現渣油程控點火的可行性，可以在使用渣油的同類型鍋爐上推廣，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
