国产600MW超临界压力锅炉炉膛安全监控系统调试与改进

　　华能沁北电厂一期工程2×600MW发电机组，锅炉为东方锅炉厂引进技术制造的超临界参数变压直流炉，最大连续蒸发量为1900t/h，过热器出口压力为25.5MPa，过热器出口温度为571℃。

　　分散控制系统(DCS)采用ABB公司的Symphony系统，炉膛安全监控系统(FSSS)采用与DCS一体化的设计方案。FSSS软件由公用控制逻辑、燃油控制逻辑、燃煤控制逻辑组成。主要完成炉膛吹扫、油泄漏试验、主燃料跳闸(MFT)、点火油/启动油系统控制、煤层控制等功能。

　　在调试过程中，根据现场的设备情况及运行中暴露出来的一些问题，对原设计逻辑作了改进，下面就调试中遇到的几个问题进行探讨和分析。

　　一、“炉膛灭火”逻辑完善

　　锅炉燃烧制粉系统配置6台中速磨煤机，24只点火油枪，12只启动油枪。炉膛灭火逻辑原设计为全部点火油枪无火、全部启动油枪无火、全部煤层无火时判定为全炉膛灭火，立即触发MFT。逻辑图如图1所示。

　　这个逻辑的缺点表现在锅炉冷态启动的初始阶段，由于炉膛内温度很低或者油枪雾化不好、燃油系统参数调整不当等原因，点火后燃烧不稳定，很容易造成火检闪动或火检灭火，触发MFT，必须重新进行炉膛吹扫才能再次点火，延误了锅炉的启动时间。

　　为解决这个问题，在此基础上，增加了一个延时的判断回路，即在第一支点火油枪投入并保持60s后才确认该项保护有效。完善后的逻辑见图2。

　　二、火检“偷看”问题的解决方法

　　在实际运行中，由于点火油枪与启动油枪距离很近或因炉膛结焦等背景辐射干扰，常出现错误检测的情况，即所谓的"偷看"现象。

　　沁北电厂一期工程火检系统采用美国Foney公司提供的UNIFLAME一体化智能型火焰检测器。火焰检测器的配置为:每个启动油枪配1只油火检(采用红外火检探头，共12只)，每个点火油枪配1只油火检(采用紫外+红外火检探头，共24只)，每个煤粉燃烧器配1只煤火检(采用红外火检探头，共24只)。

　　为了解决火检"偷看"问题，可以采用以下两种方法或两种方法结合使用。

　　(1)现场火检探头来的火检信号在进入DCS后，在DCS的控制逻辑上加入油阀、给煤机的状态信号来辅助判断火焰信号的有无(图3)。

　　(2)美国Foney公司提供的UNIFLAME一体化智能型火焰检测器，内置有两个火焰检测文件，分别用于存储有火、无火时的典型状态参数(在燃烧调整时进行设定)。当火焰检测器工作时，将从现场测量来的状态参数与已存储在火焰检测文件中的典型状态参数进行对比，以决定输出"有火"还是"无火"的状态信号。根据该探头的工作原理，可考虑将油阀、给煤机的状态信号引入火检探头，用于选择火检探头内部工作的火焰检测文件。如油阀开时选择文件1工作，油阀关时选择文件2工作(图4)。