2023年《安全技术》之800MW机组锅炉灭火保护系统改造.docx

800MW机组锅炉灭火保护系统改造 1 概 述 　　绥中发电有限责任公司2×800 MW机组由俄罗斯进口，是目前我国单机容量最大的2台火力发电机组。锅炉配置油、粉燃烧器各48个，垂直分作4层，沿前后墙对称排列，油、粉燃烧器重叠放置，由8台磨煤机构成8套直吹式供粉系统，每台磨煤机分别向前墙或后墙的一层共6个粉燃烧器供粉。 　　1，2号机组原采用俄供锅炉灭火保护系统，由两个全炉膛火检探头和48个油火检探头进行信号检测。长达一年的运行实践说明，原系统具有探头数量少、安装位置结焦、信号不可靠等缺陷，严重影响锅炉的平安运行。在对其进行改造中取消了原炉膛主火焰检测探头，每个煤燃烧器增加一个煤火焰检测探头。通过调研，选择了ZFDT-V型可见光探头和ZFDZ-V型可见光火焰检测放大处理柜作为火焰检测的主体设备，并在DCS中重新设计组态逻辑，形成一套全新的锅炉灭火保护系统。 2 设备配置 2.1 火焰检测探头 　　按照锅炉燃烧器的分布状态，在每个燃烧器旁的二次风箱内配置一个内置式火焰检测探头，共48个，用于煤燃烧器的火焰信号检测，探头检测煤火焰可见光局部的强度和频率信号，处理后输出0～2 mA的电流信号。 2.2 火检信号处理柜 　　主控室内放置两个火检信号处理柜，每柜内配置24个信号处理模件和一个电源模件，信号处理模件同火检探头一一对应，主要完成以下工作： (1) 别离出火检信号中的强度分量和频率分量； (2) 以设定的槛值为标准，计算出有火、无火信号； (3) 输出此有火、无火信号。 2.3 同DCS的接口 　　原供DCS点火系统中空余了48路开关量输入接口，本次灭火系统改造中利用了这些接口，作为外部火检信号向DCS的输入通道。 2.4 火检冷却风系统 　　可靠的风冷系统是内置式火检探头正常工作的重要前提。在锅炉灭火保护系统改造之前，1，2号机组锅炉各配置了4台油火检探头冷却风机，经计算，这4台冷却风机具有向原油火检探头系统和新增粉火检探头系统同时供风且稳定工作的能力，故重新设计粉火检探头冷却风管道，利用原油火检探头的冷却风力为其供风。重新设计冷却风机联锁逻辑，保证在风压低时风机的可靠联锁。 3 锅炉灭火保护的逻辑设计 　　以安装位置为依据，将48路粉火焰检测信号分作8个煤层组，与8台磨煤机一一对应，每个煤层组涉及1台磨煤机、1台给煤机、6个油燃烧器和6个粉燃烧器。 3.1 油层在工作逻辑 　　每个煤层组对应的6个油燃烧器中同时有4个或4个以上处于投入状态时，那么认为该煤层组中油层在工作。 3.2 煤层在工作逻辑 　　任何一个煤层组的6个粉火焰检测信号中同时有5个及以上检测到火，且该煤层组所对应的给煤机在工作，那么认为该煤层在工作。 3.3 煤层组无火逻辑 (1) 给煤机在工作，其对应煤层组的6个粉火焰检测信号中有4个或4个以上检测不到火，且无对应油层在工作，那么认为该煤层组无火。 (2) 某台给煤机停止时，也认为其对应煤层组无火。 3.4 锅炉灭火保护动作逻辑 　　锅炉灭火保护处于投入状态时，假设7个或7个以上煤层组无火，那么灭火保护动作，锅炉跳闸。 3.5 锅炉灭火保护的投入条件(同时满足以下条件) (1) 4个煤层在工作且持续5 min以上； (2) 灭火保护压板投入。 3.6 锅炉灭火保护退出条件(满足以下条件之一) (1) 主燃料跳闸10 s后保护自动退出； (2) 所有给煤机停止5 s后保护自动退出； (3) 大于或等于12个油嘴在工作时保护自动退出。 3.7 报警逻辑 　　任一给煤机运行3 min后，假设其对应煤层火检中有4个或4个以上看不到火，那么在操作员站上发出该煤层丧失火焰报警信号。 4 防止保护拒、误动措施 4.1 火检处理柜交流供电电源丧失 　　火检处理柜的交流电源由保安段提供，每个柜内两路电源互为备用，交流电源丧失后火检模件切为默认状态——有火状态，不会造成锅炉误跳闸，在光字牌发出火检模件故障报警，提醒检修人员处理。 4.2 直流信号电源 　　DCS系统从接口继电器的常闭接点取入“有火〞信号，驱动接口继电器的是220 V直流信号电源，此电源跳闸后接口继电器失磁，48路粉火焰检测器均输入有火状态，不会造成锅炉误跳闸，但在光字牌上发出直流信号电源丧失报警，需要检修人员送电或处理。 4.3 冷却风系统 　　现有的冷却风机具有较大的工作余度，4台冷却风机中只要有2台处于工作状态就能满足火检探头对冷却风的要求，冷却风机联锁控制在就地控制箱内完成，其运行反响信号送到光字牌指示。因故障造成火检冷却风压力低时，光字牌发出火检冷却风风压低报警，提醒检修人员处理。 4.4 层跳闸报警 　　为防止探头故障造成灭火保护误动作，系统设置了层跳闸报警逻辑，某一煤层组的给煤机运行3 min，其对应6个粉火检中假设有4个或4个以上看不到火时系统发出声光报警，提醒检修人员处理。从保护投入到动作跳闸，系统将发出最少2次(取决于磨煤机的运行数量)层跳闸报警，这将大大减少保护误动的可能性。 5 火检的指示 　　在监控频率较高的制粉系统画面中做出48路粉火检指示图表，使运行人员能够随时监视锅炉的燃烧状态，及时做出燃烧调整和故障处理。 6 保护的投运 　　绥中1号机　组锅炉灭火保护系统的改造在验收合格后，于2022年7月10日正式投入运行，状态良好。(张建志 徐 岩 刑学哲)