论文部分内容阅读
[摘 要]本文主要介绍某电厂火检的技术特点、布置方式,以及检查火检安装的方法,通过对火检探头安装的跟踪,总结存在问题和解决方案,达到基建阶段彻底解决火检安装调试问题,使机组投产后正常的投入锅炉灭火保护。
[关键词]灭火保护 火检探头 垫块角度;
中图分类号:TM621.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0321-01
0.引言
锅炉灭火保护是机组主保护之一,是现代大型锅炉必须具备的一项保护系统,也是二十五项反措规定必须投入的锅炉主保护系统。而火焰检测器是锅炉灭火保护至关重要的部件,它的主要功能就是连续监视燃烧器、炉膛的火焰状态及燃料系统运行状态,并经过逻辑判断、合理地发出动作指令,同时与有关主辅机信号合理地联锁,以保证机组的安全经济运行。
某超超临界2×1000MW燃煤锅炉为中国东方电气集团有限公司生产,燃烧器采用前后墙对冲方式。根据设计逻辑,在锅炉点火初期,微油模式下,微油火检无火(8取2)将使A磨煤机跳闸。火检监测信号不稳定,导致初期点火频繁失败,影响机组启动。机组正常运行时,煤火检无火(8取4)跳闸磨煤机,火检信号的异常导致磨煤机跳闸,触发RB或者机组跳闸,甚至带来锅炉爆燃、爆炸危害。因此,火检系统的正常监测至关重要,最常见的问题就是“偷看”、“漏看”,安装位置、冷却风源等都会影响火检信号。
为确保火检系统稳定运行,锅炉灭火保护的顺利投入,保证机组安全可靠运行。在基建期安装过程中,该厂热控专业人员深入炉膛检查火检安装情况。
1.火检系统介绍
锅炉燃烧系统共48支燃烧器,分三层布置,为前后墙对冲方式。从下往上:前墙为A、B、C层,后墙为D、E、F层(其中微油层布置在前墙A层),每个燃烧器配有1个油火检、1个煤火检。
除了A层微油8支油火检采用ABB产品,其余煤、油火检(88支)均为上海神明公司代理的澳大利亚SAFE-FIRE公司SU-2000TM系列一体化智能型火检。
该火检带独立电子自检系统,自检间隔时间为每隔2分钟一次,是基于微处理器进行工作的,采用红外线原理。不需要单独的放大器,由一个一体化检测头和信号处理器组成,减少了故障点,也不需要放大器柜,节约了专用电缆,方便布线。响应范围是红外线1000nm峰值。该产品采用固态信号处理技术,运用固态感光元件来检测火焰中的红外光光谱。还可通过专用火检软件与电脑进行通讯,单台电脑最多可连接128个探头,并可显示实时火焰状态及其他信息。
A层微油8支油火焰检测器为ABB Uvisor SF810系列,光纤型红外线火检探头,火检为分体式,处理器安装在现场微油控制柜内部。
2.现场安装情况
检查6层燃烧器火检装置共96支,采集数据主要包括火检安装位置、垫块倾斜角度、垫块与燃烧器喇叭口距离、光纤镜片安装深度。
2.1 火检安装位置
说明书图纸要求火检探头开孔位置是依照外二次风悬向同方向的X轴正向20°、55°、-20°。经核查核对,现场火检安装位置符合厂家、设计院要求。
2.2 垫块角度
因燃烧介质不同,所呈现的火焰高频段与低频段不同,为保证火检探头正确稳定的检测,两种垫块的角度也不同,油火检的安装角度为7°,煤火检的安装角度为3°。
为提高检查准确率,在进入炉膛前,按照图纸垫块的样式,制作同样大小的纸片,进行现场垫块的比对。经检查,所有垫块大小都与图纸要求一致,角度满足检测要求。
2.3 垫块与燃烧器喇叭口距离及光纤镜片安装深度
根据厂家图纸资料要求,垫块与光纤固定头应平整对齐,垫块前端至燃烧器喇叭口应为100mm,现场测量结果显示未按图纸距离要求焊接。经询问厂家,原因如下:
1)根据燃烧器的实际开孔位置,按100mm距离安装,光纤离燃烧器太远,直接影响火检测量,为避免“漏看”情况,安装时进行了相应的距离调整。
2)在焊接施工时,光纤固定头的顶端容易烧穿,为保护光纤固定头的完整,将垫块与光纤固定头往后错开约8mm。最终测量垫块前端至燃烧器喇叭口约在20mm-30mm,(如下图)。
2.4 微油油火检检查
微油油火检8支探头的安装与其他煤、油火检安装方式不一樣,探头光纤从微油燃烧器尾部面板预留孔插入,经过内导管延伸至距燃烧器稳燃器200mm位置,并且燃烧器火检探头外导管弯管角度300mm内不能与火检探头相碰,最后用管夹进行固定。
微油燃烧器油火检导管、光纤长度和安装位置均为出厂设计固定,无需现场焊接,插入后用管夹固定外导管即可完成安装。经现场检查和核对图纸,符合安装要求。
2.5 检查数据
本次对96个火检装置测量安装质量进行检查,因微油火检设备导管尺寸及安装位置均为固定,另88支火检检查结果中,有40支探头光纤安装位置不符合技术要求。
经检查,火检装置内导管组件安装完毕,共有40支探头光纤镜片没有安装到位,内导管组件与火检探头组件之间是硬连接,为避免探头损坏,在点火调试前进行整改。
2.6 火检探头冷却风
火检探头冷却风源有两路,一路由火检冷却风机提供,另一路来自冷一次风,既保证火检冷却风压力和流量的稳定,而且在两台火检冷却风机均故障的情况下,仍然能提供冷却风,避免探头结焦、烧损。现场测量火检探头本体冷却风管:1)微油火检冷却风管入口管径为20mm;2)煤、油火检冷却风管入口管径均为35mm。火检探头本体冷却风管尺寸均能保证充足冷却风量。
3.结论
本次检查主要针对火检安装位置、垫块倾斜角度、垫块与燃烧器喇叭口距离、光纤镜片安装深度进行核查,通过现场逐点跟踪确认,均符合要求。通过测量火检本体冷却气源管径,满足设计要求,可以保证提供充足冷却风量,避免探头积灰、超温引起火检信号故障。
核查过程中发现多数光纤探头安装不到位,在线调试时进行调整.在火检系统调试过程中,通过设置合理的频率、增益、门槛值,比较有效地防止“偷看”、“漏看”情况。在不同工况下,对燃烧器进行多次相应的火焰检测和辨别功能的启停验证,在各个相邻燃烧器投运和切除以及不同负荷情况下进行试验,确定合适的参数,保证火检正确稳定的运行。
通过对火检探头安装的检查,将安装期可能发生的问题消除在萌芽状态,使灭火保护的顺利投入迈出坚实的一步。
参考文献
[1] DLGJ116-1993.火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定.
[2] 肖大维.控制设备及系统.中国电力出版社.2006.
[3] 赵燕平.电厂热工测量装置及控制系统试验技术.中国电力出版社.2008.
[关键词]灭火保护 火检探头 垫块角度;
中图分类号:TM621.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0321-01
0.引言
锅炉灭火保护是机组主保护之一,是现代大型锅炉必须具备的一项保护系统,也是二十五项反措规定必须投入的锅炉主保护系统。而火焰检测器是锅炉灭火保护至关重要的部件,它的主要功能就是连续监视燃烧器、炉膛的火焰状态及燃料系统运行状态,并经过逻辑判断、合理地发出动作指令,同时与有关主辅机信号合理地联锁,以保证机组的安全经济运行。
某超超临界2×1000MW燃煤锅炉为中国东方电气集团有限公司生产,燃烧器采用前后墙对冲方式。根据设计逻辑,在锅炉点火初期,微油模式下,微油火检无火(8取2)将使A磨煤机跳闸。火检监测信号不稳定,导致初期点火频繁失败,影响机组启动。机组正常运行时,煤火检无火(8取4)跳闸磨煤机,火检信号的异常导致磨煤机跳闸,触发RB或者机组跳闸,甚至带来锅炉爆燃、爆炸危害。因此,火检系统的正常监测至关重要,最常见的问题就是“偷看”、“漏看”,安装位置、冷却风源等都会影响火检信号。
为确保火检系统稳定运行,锅炉灭火保护的顺利投入,保证机组安全可靠运行。在基建期安装过程中,该厂热控专业人员深入炉膛检查火检安装情况。
1.火检系统介绍
锅炉燃烧系统共48支燃烧器,分三层布置,为前后墙对冲方式。从下往上:前墙为A、B、C层,后墙为D、E、F层(其中微油层布置在前墙A层),每个燃烧器配有1个油火检、1个煤火检。
除了A层微油8支油火检采用ABB产品,其余煤、油火检(88支)均为上海神明公司代理的澳大利亚SAFE-FIRE公司SU-2000TM系列一体化智能型火检。
该火检带独立电子自检系统,自检间隔时间为每隔2分钟一次,是基于微处理器进行工作的,采用红外线原理。不需要单独的放大器,由一个一体化检测头和信号处理器组成,减少了故障点,也不需要放大器柜,节约了专用电缆,方便布线。响应范围是红外线1000nm峰值。该产品采用固态信号处理技术,运用固态感光元件来检测火焰中的红外光光谱。还可通过专用火检软件与电脑进行通讯,单台电脑最多可连接128个探头,并可显示实时火焰状态及其他信息。
A层微油8支油火焰检测器为ABB Uvisor SF810系列,光纤型红外线火检探头,火检为分体式,处理器安装在现场微油控制柜内部。
2.现场安装情况
检查6层燃烧器火检装置共96支,采集数据主要包括火检安装位置、垫块倾斜角度、垫块与燃烧器喇叭口距离、光纤镜片安装深度。
2.1 火检安装位置
说明书图纸要求火检探头开孔位置是依照外二次风悬向同方向的X轴正向20°、55°、-20°。经核查核对,现场火检安装位置符合厂家、设计院要求。
2.2 垫块角度
因燃烧介质不同,所呈现的火焰高频段与低频段不同,为保证火检探头正确稳定的检测,两种垫块的角度也不同,油火检的安装角度为7°,煤火检的安装角度为3°。
为提高检查准确率,在进入炉膛前,按照图纸垫块的样式,制作同样大小的纸片,进行现场垫块的比对。经检查,所有垫块大小都与图纸要求一致,角度满足检测要求。
2.3 垫块与燃烧器喇叭口距离及光纤镜片安装深度
根据厂家图纸资料要求,垫块与光纤固定头应平整对齐,垫块前端至燃烧器喇叭口应为100mm,现场测量结果显示未按图纸距离要求焊接。经询问厂家,原因如下:
1)根据燃烧器的实际开孔位置,按100mm距离安装,光纤离燃烧器太远,直接影响火检测量,为避免“漏看”情况,安装时进行了相应的距离调整。
2)在焊接施工时,光纤固定头的顶端容易烧穿,为保护光纤固定头的完整,将垫块与光纤固定头往后错开约8mm。最终测量垫块前端至燃烧器喇叭口约在20mm-30mm,(如下图)。
2.4 微油油火检检查
微油油火检8支探头的安装与其他煤、油火检安装方式不一樣,探头光纤从微油燃烧器尾部面板预留孔插入,经过内导管延伸至距燃烧器稳燃器200mm位置,并且燃烧器火检探头外导管弯管角度300mm内不能与火检探头相碰,最后用管夹进行固定。
微油燃烧器油火检导管、光纤长度和安装位置均为出厂设计固定,无需现场焊接,插入后用管夹固定外导管即可完成安装。经现场检查和核对图纸,符合安装要求。
2.5 检查数据
本次对96个火检装置测量安装质量进行检查,因微油火检设备导管尺寸及安装位置均为固定,另88支火检检查结果中,有40支探头光纤安装位置不符合技术要求。
经检查,火检装置内导管组件安装完毕,共有40支探头光纤镜片没有安装到位,内导管组件与火检探头组件之间是硬连接,为避免探头损坏,在点火调试前进行整改。
2.6 火检探头冷却风
火检探头冷却风源有两路,一路由火检冷却风机提供,另一路来自冷一次风,既保证火检冷却风压力和流量的稳定,而且在两台火检冷却风机均故障的情况下,仍然能提供冷却风,避免探头结焦、烧损。现场测量火检探头本体冷却风管:1)微油火检冷却风管入口管径为20mm;2)煤、油火检冷却风管入口管径均为35mm。火检探头本体冷却风管尺寸均能保证充足冷却风量。
3.结论
本次检查主要针对火检安装位置、垫块倾斜角度、垫块与燃烧器喇叭口距离、光纤镜片安装深度进行核查,通过现场逐点跟踪确认,均符合要求。通过测量火检本体冷却气源管径,满足设计要求,可以保证提供充足冷却风量,避免探头积灰、超温引起火检信号故障。
核查过程中发现多数光纤探头安装不到位,在线调试时进行调整.在火检系统调试过程中,通过设置合理的频率、增益、门槛值,比较有效地防止“偷看”、“漏看”情况。在不同工况下,对燃烧器进行多次相应的火焰检测和辨别功能的启停验证,在各个相邻燃烧器投运和切除以及不同负荷情况下进行试验,确定合适的参数,保证火检正确稳定的运行。
通过对火检探头安装的检查,将安装期可能发生的问题消除在萌芽状态,使灭火保护的顺利投入迈出坚实的一步。
参考文献
[1] DLGJ116-1993.火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定.
[2] 肖大维.控制设备及系统.中国电力出版社.2006.
[3] 赵燕平.电厂热工测量装置及控制系统试验技术.中国电力出版社.2008.