小油槍邏輯優(yōu)化可行性分析

周 健

（四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司維修部，四川廣安638000）

0 引言

早期火電機組建成初期，普遍采用大油槍點火，MFT、三次點火失敗、延時點火、丟失爐膛火焰等邏輯只與大油槍狀態(tài)有關(guān)。隨著節(jié)能降耗和環(huán)保要求的日益提高，多數(shù)電廠都推行技改項目增設(shè)小油槍，但若其邏輯不進行相應(yīng)優(yōu)化，會頻繁發(fā)生MFT。比如四川廣安電廠某機組增加小油槍后未進行邏輯優(yōu)化，點火初期必須投入大油槍，在磨煤機未成功運行之前，一旦停掉大油槍，即使有多個小油槍投入，也會發(fā)生MFT，給機組帶來更大的燃油損失，完全不能達到節(jié)油的效果。因此，如何進行小油槍邏輯的優(yōu)化是一個值得論證的問題，在火力發(fā)電廠中，通常需要熱工、鍋爐、運行三個專業(yè)共同論證。

1 情況簡介

四川廣安電廠三期于2006年投產(chǎn)發(fā)電，設(shè)計為2×600 MW亞臨界機組，三大件主要由東汽設(shè)計和生產(chǎn)。鍋爐采用對沖燃燒方式，設(shè)置6臺中速直吹式磨煤機，每臺磨煤機5個出料閥。前墻有C、D、E三層燃燒器，后墻有A、B、F三層燃燒器。每層燃燒器都相應(yīng)設(shè)置5根大油槍。為降低機組啟動用油，2009年將前后墻各一層大油槍取消，用小油槍代替。大油槍流量約2～3 t/h，小油槍流量約0.5～0.8 t/h。小油槍改造后，未立即對邏輯進行優(yōu)化，導(dǎo)致點火初期頻繁發(fā)生MFT，以致長期在機組啟動點火初期，需要強制大油槍在服務(wù)狀態(tài)信號，增加人工工作成本，亦對機組安全運行帶來潛在隱患。因此，小油槍邏輯優(yōu)化工作迫在眉睫。

2 原MFT邏輯存在的問題

2.1 MFT釋義

MFT，即爐膛主燃料跳閘，它的作用是連續(xù)監(jiān)視預(yù)先確定的各種安全運行條件是否滿足，一旦出現(xiàn)可能危及鍋爐安全運行的工況，就快速切斷進入爐膛的燃料（主要涉及煤粉和燃油），避免爐膛爆燃損壞爐內(nèi)管道甚至鍋爐本體等事故發(fā)生。對于需要修改的小油槍邏輯，主要涉及延時點火、三次點火失敗、全爐膛失火、全爐膛燃料丟失等保護。

2.2 存在的主要問題

在上述保護中，原邏輯未考慮小油槍因素，因此會發(fā)生以下保護誤動或拒動的情形：

（1）機組先大油槍點火，后期投入小油槍。當小油槍燃燒很好，為節(jié)省燃油退出大油槍時，會發(fā)生MFT。

（2）有時機組熱態(tài)啟動，為節(jié)油不投入大油槍，只投小油槍點火，此時會發(fā)生延時點火失敗，導(dǎo)致MFT動作。

（3）機組啟動時，當僅投入一支大油槍，其余均是小油槍時，若大油槍火檢丟失，則會MFT。

3 小油槍邏輯優(yōu)化策略

經(jīng)過長期摸索、充分論證，四川廣安發(fā)電有限公司生產(chǎn)部組織鍋爐、熱工、電氣等相關(guān)專業(yè)人員進行討論后，決定對以下邏輯進行優(yōu)化：

3.1 點火模式的選擇和切換

（1）冷態(tài)模式：機組啟動期間定義為冷態(tài)模式。點火前，運行人員人為選擇冷態(tài)模式。

（2）助燃模式：負荷大于120 MW自動切換至助燃模式，也可人為選擇為助燃模式。

備注：冷態(tài)點火模式只用于機組啟動初期，此時考慮小油槍因素。在機組帶負荷正常運行后，即助燃模式下，基本不考慮小油槍影響。

3.2 延時點火

冷態(tài)模式下：吹掃成功10 min內(nèi)，任一大油槍或小油槍油閥開到位，則不觸發(fā)延時MFT。

備注：延時點火，是指在機組吹掃完成復(fù)位MFT后，為防止機組長時間不點火，之前吹掃的燃料再次堆積在爐膛內(nèi)部引起爆燃而設(shè)置的保護。此處增加了小油槍油閥開到位，即認為只要有任一小油槍投入就算機組已點火，防止機組只用小油槍點火啟機時發(fā)生MFT。

3.3 三次點火失敗

與小油槍無關(guān)，在無大油槍成功投入的前提下，連續(xù)三次投入大油槍失敗則發(fā)MFT，小油槍無論點火失敗多少次，均不發(fā)MFT。

備注：主要考慮兩個因素：（1）小油槍流量很小，即使多幾次點不燃，也只有少量燃油進入爐膛，不會引起爐膛爆燃；（2）小油槍點火性能不如大油槍，尤其在機組冷態(tài)啟動初期爐膛溫度不高時，小油槍會大概率發(fā)生點火不成功現(xiàn)象。

3.4 全爐膛失火

（1）冷態(tài)模式下，同層小油槍4個同時運行過或?qū)?yīng)磨煤機運行過或任一大油槍點燃或任一層有三個以上煤火檢，則爐膛點火能量滿足；此后，無大油槍且兩層小油槍同層火檢少于兩個且煤火檢丟失，則觸發(fā)MFT。

注意：冷態(tài)模式下，如果未滿足任一同層小油槍4個同時運行過或相應(yīng)磨煤機運行過的條件，大油槍投入后，待其退出，會觸發(fā)火檢丟失MFT。因此，在大油槍退出之前，一定要確認任一層小油槍曾經(jīng)投運過4只，且目前不少于2只。

備注：設(shè)計該邏輯的前提是，根據(jù)流量測算，認為4根小油槍等同于1根大油槍。

（2）助燃模式下，若無任一大油槍火焰，無任一層煤有火（5取3），則觸發(fā)MFT。

3.5 全爐膛丟失燃料

“‘全部油角閥關(guān)閉’或‘燃油快關(guān)閥關(guān)閉’”且“‘大油槍投入過’或‘冷態(tài)模式下，任一小油槍油角閥開過’”且磨煤機全停，上述條件滿足后，在助燃模式下觸發(fā)丟失燃料MFT；在冷態(tài)點火模式下，“同層小油槍4個同時運行過或相應(yīng)磨煤機運行過”，此后若“兩層小油槍同層火檢均少于2個”，則觸發(fā)丟失燃料MFT。

3.6 小油槍相應(yīng)磨煤機邏輯更改

（1）啟動允許條件：新增冷態(tài)模式下，對應(yīng)層小油槍有效投入3個及以上條件。

（2）增加小油槍對應(yīng)層磨煤機系統(tǒng)出料閥保護：冷態(tài)模式下，相應(yīng)磨煤機系統(tǒng)，對應(yīng)小油槍火檢熄滅，則聯(lián)關(guān)對應(yīng)磨煤機出料閥。

備注：考慮冷態(tài)模式時，爐膛溫度低，單根小油槍熄火后，亦會影響對應(yīng)出料閥送出燃料的燃燒，出于安全考慮，設(shè)置此保護。

4 邏輯靜態(tài)檢查及動態(tài)驗證

因該邏輯修改涉及機組重大保護，稍有不慎，發(fā)生組態(tài)錯誤，則會導(dǎo)致機組跳閘，引起非停，給電廠帶來嚴重的影響和后果，所以對該邏輯必須進行邏輯靜態(tài)檢查及動態(tài)驗證。

4.1 靜態(tài)檢查

通過熱工專業(yè)人員編制靜態(tài)檢查方案，由維修部專工、生計部專工審批，最后由總工程師批準后方可進行。其內(nèi)容主要包括：檢查邏輯組態(tài)是否與論證方案相一致、邏輯點名及鏈接是否正確，然后通過強制信號的方式，核實邏輯動作是否正確。

4.2 動態(tài)驗證

將該動態(tài)驗證工作匯報生計部后，在機組啟動初期，由運行人員真實地投退大、小油槍，對邏輯動作過程進行驗證。

5 實施后效果

該小油槍邏輯優(yōu)化工作率先在廣安電廠三期#62機組進行。實施后，解決了DCS邏輯不滿足新增小油槍設(shè)備的問題，機組啟動能夠充分利用小油槍節(jié)能優(yōu)勢，同時又增加了機組安全性。原先機組啟動用油在30 t以上，優(yōu)化后啟動用油小于12 t，每次節(jié)約至少18 t，考慮四川區(qū)域水電多，火電機組啟動頻繁，單臺機組一年至少啟停5次，則每年單臺機組因小油槍邏輯優(yōu)化可節(jié)約啟動用油90 t，約80萬元，效果顯著。

6 結(jié)語

四川廣安電廠三期機組小油槍邏輯優(yōu)化工作，歷經(jīng)論證、組態(tài)、試驗等階段，經(jīng)實踐檢驗，其節(jié)油效果顯著，同時機組安全性能大幅提升，因此值得在本廠其他機組推廣，也值得其他電廠借鑒。