660MW超超臨界鍋爐冷一次風(fēng)代替火檢風(fēng)機的可行性分析

王帆

摘要：新疆某發(fā)電廠2*660MW火電機組于2019年投入運行，該廠火檢系統(tǒng)由南京創(chuàng)能電力科技開發(fā)有限公司供貨，采用ABB公司的UvisorSF810雙放大器智能火檢，油、煤共用一個智能單元，每個燃燒器配置一支，每個放大器有獨立參數(shù)，每個放大器分別輸出火焰強度的模擬量信號和有火/無火信號，共同輸出一路故障信號?，F(xiàn)場火檢冷卻風(fēng)系統(tǒng)需要給48支油火焰檢測器和48支煤火焰檢測器提供火檢冷卻風(fēng)，由于火檢風(fēng)機選型問題，經(jīng)常發(fā)生火檢風(fēng)機入口濾網(wǎng)堵塞，火檢冷卻風(fēng)母管壓力下降，不能滿足火檢冷卻、吹掃所需冷卻風(fēng)。為此，該廠準備對火檢冷卻風(fēng)系統(tǒng)進行改造。正常運行中，改由冷一次風(fēng)替代火檢風(fēng)機，原火檢風(fēng)機只在機組啟動初期以及系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時運行，正常情況下火檢風(fēng)機停運作為備用。針對一次風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)成、特點，對新系統(tǒng)進行了分析。

關(guān)鍵詞：660MW;火檢風(fēng)機;冷一次風(fēng)

前言

火焰檢測設(shè)備是火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）中的關(guān)鍵設(shè)備，它的作用貫穿于從鍋爐啟動至滿負荷運行的全過程，用于判定全爐膛內(nèi)或單元燃燒器火焰的建立與熄滅或有火與無火，當發(fā)生全爐膛滅火或單元燃燒器熄火時，火焰檢測設(shè)備觸點準確動作發(fā)出報警，依靠FSSS系統(tǒng)聯(lián)鎖功能，停止相應(yīng)給粉機、磨煤機、燃油總閥或一次風(fēng)機等的運行，防止爐膛內(nèi)積聚燃料，異常情況被點燃引起鍋爐爆炸惡性事故的發(fā)生。因此設(shè)備性能即設(shè)備運行的可靠性與檢測的準確性直接關(guān)系到機組的運行安全與穩(wěn)定性，F(xiàn)DS-600型火焰檢測器適用于各種方式分類的鍋爐，包括按燃料類型分為燃油、燃煤、燃氣鍋爐，按機組容量分類的各種大中小型鍋爐按爐型分類的四角切圓燃燒、對沖燃燒、循環(huán)流化床等各種鍋爐。

Walsn火焰檢測系是一種間接輻射型可見光式火焰檢測設(shè)備，它利用燃燒器初始燃燒區(qū)域內(nèi)可見光的亮度和燃料燃燒輻射率的動態(tài)變化、火焰包絡(luò)形狀的改變引起的脈動頻率來判斷火焰的“有”或“無”，是一種雙信號處理的火焰檢測設(shè)備。Walsn火焰檢測系統(tǒng)由火焰探頭、導(dǎo)管組件、接線箱、信號放大柜及冷卻風(fēng)系統(tǒng)組成。其中火焰探頭采用集成對數(shù)放大方式對各個燃燒器單獨進行監(jiān)視，通過放大柜對火焰信號進行處理判斷，一旦檢測到某個燃燒器火焰熄滅，則向DCS發(fā)出干節(jié)點滅火信號。為使火焰檢測器檢測到的火焰信號穩(wěn)定可靠，Walsn火焰檢測系統(tǒng)為火焰檢測器配備了光纖導(dǎo)管組件。Walsn放大柜配置專用電源，為WalsnFDS-600火焰檢測單元提供可靠動力。Walsn火焰檢測系統(tǒng)為火檢探頭配備接線箱，方便線纜的連接，也可以將探頭信號直接連接到放大柜中。冷卻風(fēng)系統(tǒng)為火焰檢測器提供清潔吹掃風(fēng)，保證火焰檢測器鏡頭的清潔和冷卻。冷卻風(fēng)系統(tǒng)包括兩臺進口風(fēng)機（一主一備）、風(fēng)機控制柜及其風(fēng)管、風(fēng)壓開關(guān)等?；饳z冷卻風(fēng)系統(tǒng)是保證火焰檢測探頭長期安全工作的重要設(shè)備，由相互之間互為備用的兩臺火檢風(fēng)機、壓力表、壓力開關(guān)、風(fēng)道轉(zhuǎn)換擋板、冷卻風(fēng)機控制柜及DCS控制系統(tǒng)等組成，兩臺冷卻風(fēng)機共一個控制柜，控制柜根據(jù)冷卻風(fēng)系統(tǒng)的運行工況自動控制兩臺風(fēng)機運行。但因機組正常運行中，經(jīng)常存在因火檢冷卻風(fēng)壓力不足造成的火檢探頭、光纖等部件因超溫運行發(fā)生損壞，給檢修人員增加繁重的工作量，同時威脅到機組的安全穩(wěn)定運行。

一、火檢冷卻風(fēng)系統(tǒng)的組成及改造的必要性

該廠火檢冷卻風(fēng)自投運以來，由于風(fēng)機、濾網(wǎng)選型等原因，一直存在火檢風(fēng)壓低、風(fēng)量小的問題，給機組的安全、經(jīng)濟運行存在隱患。為了保證機組的安全、經(jīng)濟運行，值班員經(jīng)過分析，提出對火檢冷卻風(fēng)系統(tǒng)改一次冷卻風(fēng)提供風(fēng)源，改造后原兩臺火檢冷卻風(fēng)機僅作為備用，正常情況下由冷一次風(fēng)提供風(fēng)源，因冷一次風(fēng)風(fēng)壓一般最低保持在7.5Kpa以上，火檢

冷卻風(fēng)系統(tǒng)壓力在6-8Kpa即可，完全可以滿足運行條件;同時設(shè)置連鎖保護，當一次風(fēng)壓低時（一次風(fēng)機跳閘時）連鎖啟動一臺火檢風(fēng)機保證火檢系統(tǒng)的安運行。改進完成后原火檢冷卻風(fēng)機可退出運行作為備用，可有效降低廠用電率，提高機組經(jīng)濟性。

二、改造方案：

1、在火檢冷卻風(fēng)機出口母管以及冷一次風(fēng)至火檢冷卻風(fēng)母管處分別增加逆止門，防止兩個系統(tǒng)串風(fēng)。同時在冷一次風(fēng)至火檢冷卻風(fēng)母管逆止門后再加裝一個手動，確保兩個系統(tǒng)在必要時有效隔絕。

2、改變現(xiàn)有火檢冷卻風(fēng)運行方式，停兩臺火檢冷卻風(fēng)機，正常火檢冷卻風(fēng)由鍋爐冷一次風(fēng)提供，冷一次風(fēng)風(fēng)源通過兩路風(fēng)管接出，匯流后引入火檢冷卻風(fēng)系統(tǒng)，兩路風(fēng)源分別取自鍋A、B側(cè)冷一次風(fēng)管。該設(shè)置方式可避免因一路管道出現(xiàn)問題造成火檢冷卻風(fēng)中斷。增加火檢冷卻風(fēng)機試轉(zhuǎn)定期工作，確?；饳z冷卻風(fēng)機隨時可用。

3、保護設(shè)置

該廠原火檢冷卻風(fēng)系統(tǒng)壓力低一值小于6.5Kpa報警，低二值小于6Kpa連鎖啟動備用火檢冷卻風(fēng)機，低三值小于3.23Kpa（三取二）延時1800s作用于FSSS系統(tǒng)機組跳閘。

改造完成后，正常運行工況火檢冷卻風(fēng)由冷一次風(fēng)提供，將原有火檢冷卻風(fēng)機連鎖全部取消。保護邏輯變更為：當壓力低一值小于6KPA連鎖啟動A火檢冷卻風(fēng)機，低二值小于5KPA連鎖啟動B火檢冷卻風(fēng)機，低三值小于3.23KPA（三取二）延時1800s作用于FSSS系機組跳閘，當火檢冷卻風(fēng)壓力低連鎖啟動火檢冷卻風(fēng)機后立即聯(lián)系檢修檢查壓力低原因，并進行處理，處理正常后，由運行人員手動停止火檢冷卻風(fēng)機運行。

三、效果評估

1、正常運行，火檢冷卻風(fēng)全部為一次風(fēng)提供，提高了冷卻風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性;

2、降低能耗以及設(shè)備故障率，節(jié)約了火檢風(fēng)機維護費用;

3、兩臺火檢冷卻風(fēng)機全部作為備用，只進行定期試轉(zhuǎn)，節(jié)約廠用電;

4、一次風(fēng)壓力相對較高，風(fēng)量充足，可增加冷卻效果，降低火檢探頭的故障率。

參考文獻：

[1]該廠2*660MW運行規(guī)程鍋爐部分

[2]鍋爐設(shè)備運行技術(shù)問答/《鍋爐設(shè)備運行技術(shù)問答》編委會編著。-2版。-北京：中國電力出版社2016年7月

[3]范從振鍋爐原理[M]北京：中國電力出版社2005