傳統的熱工控制裝置采用分立元件的組裝式儀表，硬件數量大，系統設計功能不十分完善。隨著大型火電機組的熱工控制裝置的發(fā)展，控制系統則具有硬件可靠、內存容量大、軟件功能強等特點，使機組的自動控制功能大大改善，爐膛防爆控制系統也隨之日趨完善。
　　傳統的爐膛壓力控制系統是一個簡單的單回路控制系統，采用爐膛壓力信號直接控制引風機入口動葉或導葉開度來維持爐膛壓力。近代控制系統則采用送風機動葉開度代表總風量作為前饋信號，爐膛壓力作為主調信號，控制引風機入口動葉或導葉開度來維持爐膛壓力在期望的設定值。傳統的自動調節(jié)系統對爐膛壓力只起調節(jié)作用，而沒有保護功能，當爐膛壓力測量值與設定值偏差較大時，自動調節(jié)系統會切至手動并發(fā)出報警信號，交運行人員手動處理。而以計算機為基礎的現代爐膛壓力控制系統則將運行程序、壓力調節(jié)、聯鎖、保護統一協調，為設備提供了可靠的安全保證系統。當爐膛壓力出現事故征兆時，控制系統能自動采取適當措施控制爐膛壓力，防止或減少事故，避免由于運行人員操作不及時而擴大事故。
　　1爐膛爆炸分類及原因分析
　　爐膛爆炸可分為爐膛外爆及爐膛內爆兩種。
　　1.1爐膛外爆
　　爐膛外爆的基本起因是，點燃積聚在爐膛或與鍋爐相連的通道或排煙系統的有限空間內的可燃混合物。當積聚在爐膛內的危險可燃混合物與空氣以一定的比例充分混合，如果火源存在，將導致快速或不可控的燃燒，從而產生巨大的爆炸力，致使爐膛損壞。
　　發(fā)生爐膛外爆的因素大多與鍋爐爐膛的運行有關。經驗表明，下列情況可能引起爐膛外爆：
　　(1)燃料或空氣或點火源中斷，足以導致瞬間失去火焰時，立即或延時對爐內積聚物點火。
　　(2)燃料泄漏入停運的爐膛，用電火花或其它點火源對爐內積聚物點火。
　　(3)沒有充分吹掃而重復不成功的點火，導致爆炸混合物的積聚。
　　(4)部分燃燒器失去火焰或不完全燃燒，將導致燃料和空氣的爆炸混合物在爐內積聚。
　　(5)全爐膛火焰失去，導致燃料和空氣的爆炸混合物積聚在爐內，未經充分吹掃，用電火花或其它點火源對爐內積聚物點火。
　　(6)用過大的風量吹掃，引發(fā)可燃物悶燒。
　　(7)在爐膛內條件紊亂或控制系統出現故障時，可能導致燃料/空氣混合物滅火，當重新建立可燃的燃料/空氣比例后，緊接著再著火。那么，由于爐膛紊亂條件下積聚在爐膛內或鍋爐其它部位死區(qū)的可燃混合物，在點火時將產生爆炸。
　　(8)爐膛爆炸事件大多發(fā)生在鍋爐滅火后，未經充分吹掃就重新點火，或鍋爐部分燃燒器滅火或部分燃燒器未完全燃燒所致。
　　1.2爐膛內爆
　　爐膛內爆是指因煙氣側壓力過低而導致設備損壞的現象。爐膛外爆常常能引起大家的注意和防范，但是，爐膛內爆很容易讓人忽視。
　　1.2.1爐膛內爆的起因
　　(1)調節(jié)鍋爐氣體流量的設備(包括空氣供給、煙氣排除)誤動作，導致爐膛承受過大的引風壓頭。
　　(2)因燃料輸入快速減少或MFT，爐內氣體溫度和壓力急劇下降。
　　1.2.2爐膛內爆起因分析
　　(1)人為過失是導致爐膛內爆的重要原因之一，一般表現在以下幾個方面：
　?、賹φ_的運行程序缺乏認識，對安全裝置及設備使用方法錯誤。
　　②設備或其控制特性不便于操作。
　　③鍋爐燃燒系統的各種元件及其控制缺乏協調一致。
　　(2)控制功能設計不良。
　　1.3防止鍋爐爆炸的措施
　　1.3.1設計安裝滅火保護裝置
　　現代大型火電廠鍋爐均應設滅火裝置(FSSS)。如：爐膛壓力過低或角火焰失去(3臺及以上給煤機運行時，爐膛的任一角的所有燃燒器監(jiān)測不到火焰)或臨界火焰失去(在15s內，所有投運的燃燒器中有50%監(jiān)測不到火焰)，或全爐膛火焰失去時，鍋爐MFT動作。MFT動作后，必須滿足如燃油泄漏試驗完成、磨煤機出口擋板關閉、磨煤機熱風隔離門關閉、25%～30%額定空氣流量等防止爐內積聚可燃混合物的吹掃條件，爐膛才開始連續(xù)吹掃5min之后，MFT繼電器才能復位，鍋爐才允許點火。
　　1.3.2改善控制功能設計
　　爐膛壓力控制系統的設計、安裝、以及整個系統元件的功能目標及其控制應一體化。其基本操作目標是：
　　(1)應設立手動操作最少的運行程序。
　　(2)所有運行程序應標準化。采用聯鎖方式，把不適當的運行程序減至最少。當狀況持續(xù)不正確時，應中斷運行程序。設立嚴格執(zhí)行的、必要聯鎖的吹掃和啟動程序是特別重要的。
　　(3)對采用開啟通風點火程序的鍋爐，在所有運行期間應維持爐膛通風量等于或大于爐膛吹掃的空氣容積流量。
　　2爐膛防爆的保護、聯鎖及信號
　　2.1爐膛高正壓保護回路
　　點爐時爆炸比運行中爆炸，對爐膛損壞更加嚴重，這可以通過下面的熱力學定律加以說明。設進入爐膛的燃料為B(kg)，其發(fā)熱量為Q(kj/kg),爐膛容積為V(m3)，爐膛內的定容比熱為CV(kj/m3·℃)，溫升為△T(℃)，則可得出下列方程式：
　　BQ＝CVV△T
　　在爆炸的瞬間，假設爐膛的傳熱過程為定容絕熱過程，根據熱力學定律得：
　　P1/P2＝T1/T2＝T1/(T1＋△T)
　　式中P1、P2——爆炸前、后爐膛壓力
　　T1、T2——爆炸前、后爐膛溫度
　　由上述2式可得：
　　P2＝P1[1＋BQ/CVVT1]
　　由此可見，爆炸前溫度T1越低，則爆燃后產生的P2越大。在剛開始點爐時，爐膛溫度低，用的燃油發(fā)熱量大，而正常運行時T1較高，燃料發(fā)熱量低，故點火時爆炸所造成的破壞性較大，有時甚至造成整個鍋爐的損壞。點火時的爆炸俗稱冷態(tài)放炮，運行時的爆炸俗稱熱態(tài)放炮。冷態(tài)放炮大多損壞下部爐膛，熱態(tài)放炮一般損壞爐頂和水平煙道。為了防止爐膛發(fā)生爆炸事故，爐膛壓力控制系統設計有爐膛壓力高的控制、聯鎖和保護功能。
　　爐膛壓力出現高正壓，往往是調節(jié)系統、執(zhí)行器或引風機故障等原因造成的。因此，當爐膛壓力過高時，引風機動葉控制自動切至手動，并限制關小引風機動葉和禁止開大送風機動葉。當爐膛壓力>要求值，同時引風機動葉開度最大時，機組協調控制系統將以10MW/min的速率減負荷至爐膛壓力正常為止。當爐膛壓力>>要求值或引風機動葉在最大開度時，協調控制系統將限制機組增加負荷。
　　2.2爐膛高負壓保護回路
　　當爐膛負壓過低時，應采取措施，自動防止故障進一步擴大，一般采取以下幾種方案：
　　(1)當爐膛壓力<-500Pa時，引風機控制自動切至手動，并禁止開大引風機入口動葉和禁止關小送風機入口動葉。
　　(2)當爐膛壓力<-150Pa時，爐膛壓力測量信號與給定值(-150Pa)之差經負偏差比例控制器后直接去關小引風機入口動葉。
　　(3)爐膛壓力<要求值(-200Pa)或引風機入口動葉開度在最小時，限制減負荷。爐膛壓力過低，常常是調節(jié)系統或執(zhí)行器等故障，導致引風機出力過大，所以條件允許的情況下應適當增加一些負荷或開大送風機入口動葉。