1000MW超超臨界機(jī)組對(duì)沖燃燒鍋爐應(yīng)用微油點(diǎn)火技術(shù)控制邏輯的實(shí)現(xiàn)

馬國(guó)慧 王金萍

（北京吉北電力工程咨詢有限公司，北京 100070）

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力總裝機(jī)容量和單機(jī)容量劇增，單機(jī)容量1000MW的超超臨界燃煤機(jī)組已廣泛應(yīng)用。電廠每年僅用于鍋爐啟停、低負(fù)荷助燃、穩(wěn)燃的輕柴油就達(dá)幾千萬(wàn)噸。為了有效減少鍋爐啟停和低負(fù)荷穩(wěn)燃、助燃的油耗損、節(jié)約成本，應(yīng)采用微油點(diǎn)火技術(shù)。

1 賀州電廠FSSS系統(tǒng)特點(diǎn)

1.1 FSSS系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備概述

華潤(rùn)電力(賀州)有限公司一期工程位于廣西壯族自治區(qū)東北部賀州市境內(nèi)。本期建設(shè)規(guī)模2×1000MW級(jí)超超臨界燃煤機(jī)組。本期工程主機(jī)采用國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型超超臨界參數(shù)機(jī)組，同步建設(shè)煙氣脫硫、脫硝裝置。鍋爐制造商為東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司，其型號(hào):DG-3033/26.25-Ⅱ2，型式為直流爐、單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、前后墻對(duì)沖燃燒方式π型鍋爐。每臺(tái)爐配6臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)帶前墻或后墻1層共8只燃燒器。微油點(diǎn)火改造在后墻最下層（E磨）。

1.2 FSSS系統(tǒng)構(gòu)成

FSSS系統(tǒng)是鍋爐側(cè)最重要的熱工保護(hù)系統(tǒng)，主要由鍋爐燃燒器管理系統(tǒng)BMS和爐膛安全系統(tǒng)FSS組成。

1.3 主要功能

FSSS要能在鍋爐存在較大生產(chǎn)運(yùn)行安全問(wèn)題時(shí)，及時(shí)跳閘鍋爐設(shè)備，并正確動(dòng)作相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備，以保證人身設(shè)備的安全。主要完成以下功能:（1）燃油系統(tǒng)泄漏試驗(yàn)；（2）鍋爐爐膛自動(dòng)吹掃；（3）鍋爐程控點(diǎn)火；（4）燃燒器火焰檢測(cè)；（5）鍋爐主保護(hù)（MFT）；（6）層火焰消失保護(hù)；（7）制粉系統(tǒng)程控。

2 微油點(diǎn)火控制系統(tǒng)構(gòu)成

微油點(diǎn)火燃燒系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制與保護(hù)采用原有DCS系統(tǒng)，在DCS系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行邏輯組態(tài)，CRT上增加微油點(diǎn)火燃燒控制與監(jiān)視畫(huà)面。在微油點(diǎn)火燃燒過(guò)程中，用于實(shí)現(xiàn)微油槍啟?？刂?、狀態(tài)與過(guò)程參數(shù)（壓力、溫度、風(fēng)速等）的采集與監(jiān)測(cè)以及滅火保護(hù)與聯(lián)鎖，以確保鍋爐運(yùn)行安全，并記錄過(guò)程參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)，以便于分析和研究系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

微油點(diǎn)火燃燒控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括微油槍點(diǎn)火程序的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)保護(hù)邏輯及與DCS連接三部分?？刂葡到y(tǒng)組成框圖如下:

圖1 微油槍控制系統(tǒng)的組成框圖

微油點(diǎn)火燃燒控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)的DCS系統(tǒng)采用硬接線的方式通過(guò)干接點(diǎn)連接，控制氣化微油槍投入/退出。

本系統(tǒng)由DCS、FSSS控制系統(tǒng)和操作員站、對(duì)應(yīng)E磨的點(diǎn)火煤粉燃燒器所在配套的8個(gè)就地點(diǎn)火控制箱 (就近安裝在后墻最下層燃燒器平臺(tái))及高能點(diǎn)火器、智能火焰裝置、燃油氣動(dòng)球閥、霧化壓縮空氣氣動(dòng)球閥、吹掃氣動(dòng)球閥等被控設(shè)備和油壓力變送器、燃燒器壁溫?zé)犭娕肌D像火焰系統(tǒng)、一次風(fēng)在線檢測(cè)系統(tǒng)等監(jiān)測(cè)設(shè)備，以及相應(yīng)電纜和就地壓力表組成。

3 微油點(diǎn)火對(duì)鍋爐FSSS/BMS邏輯的修改

為保證機(jī)組的安全及微油槍點(diǎn)火系統(tǒng)的正常運(yùn)行，結(jié)合電廠1000MW機(jī)組FSSS/BMS的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，對(duì)FSSS/BMS邏輯進(jìn)行以下修改:

（1）在BMS中設(shè)計(jì)E磨煤機(jī)“正常運(yùn)行模式”與“微油運(yùn)行模式”兩種運(yùn)行模式，并可相互切換，從而實(shí)現(xiàn)E磨煤機(jī)BMS邏輯切換功能。

（2）“正常運(yùn)行模式”運(yùn)行時(shí)，E磨煤機(jī)維持原有的FSSS/BMS邏輯。

（3）“微油運(yùn)行模式”運(yùn)行時(shí)，E磨煤機(jī)BMS啟動(dòng)條件中增加由微油槍點(diǎn)火裝置送來(lái)的八臺(tái)微油工作正常信號(hào)，略去油燃燒器著火的條件。

（4）在報(bào)警系統(tǒng)中增加“微油槍點(diǎn)火裝置故障”信號(hào)，任一臺(tái)微油槍點(diǎn)火裝置異常，DCS送信號(hào)至報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警（此信號(hào)由微油槍運(yùn)行正常信號(hào)處理所得）。

（5）E磨煤機(jī)以“微油運(yùn)行模式”運(yùn)行時(shí)，任一個(gè)微油槍裝置滅火或故障，DCS自動(dòng)關(guān)閉對(duì)應(yīng)的給煤機(jī)出口一次風(fēng)插板門(mén)；單側(cè)達(dá)到2個(gè)微油槍裝置工作滅火或故障時(shí)，本側(cè)給煤機(jī)跳閘，切斷給煤系統(tǒng)；如果此時(shí)另一側(cè)也出現(xiàn)相同情況，則跳磨煤機(jī)和給煤機(jī)。（說(shuō)明:當(dāng)故障后重新啟動(dòng)微油系統(tǒng)，則必須先對(duì)一次風(fēng)管道進(jìn)行吹掃，防止管道中有殘余煤粉導(dǎo)致結(jié)焦。）

（6）在報(bào)警系統(tǒng)中增加“微油燃燒器超溫”信號(hào)，任一臺(tái)微油槍點(diǎn)火燃燒器超溫(高于500，則發(fā)出報(bào)警信號(hào))。

（7）E磨煤機(jī)運(yùn)行，可手動(dòng)操作E磨煤機(jī)的BMS系統(tǒng)由“正常運(yùn)行方式”轉(zhuǎn)入“微油運(yùn)行方式”。E層火嘴全部投入后，當(dāng)相近磨煤機(jī)投入運(yùn)行且煤層火檢3/4有火證實(shí)，E磨煤機(jī)的BMS系統(tǒng)由“微油運(yùn)行方式”自動(dòng)轉(zhuǎn)入“正常運(yùn)行方式”，并立刻恢復(fù)FSSS中的“全爐膛火檢滅火保護(hù)”邏輯。機(jī)組電負(fù)荷大于40%時(shí)，禁止由“正常運(yùn)行方式”切換為“微油槍運(yùn)行方式”。

（8）在“微油運(yùn)行模式”下除E層外的其它燃料層按照BMS正常保護(hù)進(jìn)行控制。

（9）鍋爐發(fā)生MFT時(shí)，按FSSS方式保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)微油槍跳閘，并禁啟。

（10）全爐膛滅火發(fā)MFT條件需要修改，“微油運(yùn)行模式”下，全爐膛滅火不發(fā)MFT。

4 結(jié)論

4.1 微油點(diǎn)火系統(tǒng)能很好的完成機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)的目的，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)單。

4.2 微油點(diǎn)火控制系統(tǒng)對(duì)BMS邏輯修改后，建立了“正常運(yùn)行模式”與“微油運(yùn)行模式”兩種運(yùn)行模式，并可相互切換，控制靈活簡(jiǎn)單。

4.3 邏輯的修改及系統(tǒng)的運(yùn)行方式能夠與DCS系統(tǒng)完全結(jié)合，達(dá)到了微油點(diǎn)火系統(tǒng)啟動(dòng)、停止、滅火保護(hù)功能。

[1]華潤(rùn)電力（賀州）有限公司2×1000MW機(jī)組微油點(diǎn)火設(shè)計(jì)方案.