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(jī)組建成初期，普遍采用大油槍點(diǎn)火，MFT、三次點(diǎn)火失敗、延時(shí)點(diǎn)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(xiàng)目增設(shè)小油槍，但若其邏輯不進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化，會(huì)頻繁發(fā)生MFT。比如四川廣安電廠某機(jī)組增加小油槍后未進(jìn)行邏輯優(yōu)化，點(diǎn)火初期必須投入大油槍，在磨煤機(jī)未成功運(yùn)行之前，一旦停掉大油槍，即使有多個(gè)小油槍投入，也會(huì)發(fā)生MFT，給機(jī)組帶來(lái)更大的燃油損失，完全不能達(dá)到節(jié)油的效果。因此，如何進(jìn)行小油槍邏輯的優(yōu)化是一個(gè)值得論證的問(wèn)題，在火力發(fā)電廠中，通常需要熱工、鍋爐、運(yùn)行三個(gè)專業(yè)共同論證。

1 情況簡(jiǎn)介

四川廣安電廠三期于2006年投產(chǎn)發(fā)電，設(shè)計(jì)為2×600 MW亞臨界機(jī)組，三大件主要由東汽設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。鍋爐采用對(duì)沖燃燒方式，設(shè)置6臺(tái)中速直吹式磨煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)5個(gè)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(jī)組啟動(dòng)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(duì)邏輯進(jìn)行優(yōu)化，導(dǎo)致點(diǎn)火初期頻繁發(fā)生MFT，以致長(zhǎng)期在機(jī)組啟動(dòng)點(diǎn)火初期，需要強(qiáng)制大油槍在服務(wù)狀態(tài)信號(hào)，增加人工工作成本，亦對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行帶來(lái)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(wèn)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(yùn)行條件是否滿足，一旦出現(xiàn)可能危及鍋爐安全運(yùn)行的工況，就快速切斷進(jìn)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(duì)于需要修改的小油槍邏輯，主要涉及延時(shí)點(diǎn)火、三次點(diǎn)火失敗、全爐膛失火、全爐膛燃料丟失等保護(hù)。

2.2 存在的主要問(wèn)題

在上述保護(hù)中，原邏輯未考慮小油槍因素，因此會(huì)發(fā)生以下保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)的情形：

（1）機(jī)組先大油槍點(diǎn)火，后期投入小油槍。當(dāng)小油槍燃燒很好，為節(jié)省燃油退出大油槍時(shí)，會(huì)發(fā)生MFT。

（2）有時(shí)機(jī)組熱態(tài)啟動(dòng)，為節(jié)油不投入大油槍，只投小油槍點(diǎn)火，此時(shí)會(huì)發(fā)生延時(shí)點(diǎn)火失敗，導(dǎo)致MFT動(dòng)作。

（3）機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)僅投入一支大油槍，其余均是小油槍時(shí)，若大油槍火檢丟失，則會(huì)MFT。

3 小油槍邏輯優(yōu)化策略

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(jìn)行討論后，決定對(duì)以下邏輯進(jìn)行優(yōu)化：

3.1 點(diǎn)火模式的選擇和切換

（1）冷態(tài)模式：機(jī)組啟動(dòng)期間定義為冷態(tài)模式。點(diǎn)火前，運(yùn)行人員人為選擇冷態(tài)模式。

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

備注：冷態(tài)點(diǎn)火模式只用于機(jī)組啟動(dòng)初期，此時(shí)考慮小油槍因素。在機(jī)組帶負(fù)荷正常運(yùn)行后，即助燃模式下，基本不考慮小油槍影響。

3.2 延時(shí)點(diǎn)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(shí)MFT。

備注：延時(shí)點(diǎn)火，是指在機(jī)組吹掃完成復(fù)位MFT后，為防止機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間不點(diǎn)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(hù)。此處增加了小油槍油閥開到位，即認(rèn)為只要有任一小油槍投入就算機(jī)組已點(diǎn)火，防止機(jī)組只用小油槍點(diǎn)火啟機(jī)時(shí)發(fā)生MFT。

3.3 三次點(diǎn)火失敗

與小油槍無(wú)關(guān)，在無(wú)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(wú)論點(diǎn)火失敗多少次，均不發(fā)MFT。

備注：主要考慮兩個(gè)因素：（1）小油槍流量很小，即使多幾次點(diǎn)不燃，也只有少量燃油進(jìn)入爐膛，不會(huì)引起爐膛爆燃；（2）小油槍點(diǎn)火性能不如大油槍，尤其在機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)初期爐膛溫度不高時(shí)，小油槍會(huì)大概率發(fā)生點(diǎn)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(gè)同時(shí)運(yùn)行過(guò)或?qū)?yīng)磨煤機(jī)運(yùn)行過(guò)或任一大油槍點(diǎn)燃或任一層有三個(gè)以上煤火檢，則爐膛點(diǎn)火能量滿足；此后，無(wú)大油槍且兩層小油槍同層火檢少于兩個(gè)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(gè)同時(shí)運(yùn)行過(guò)或相應(yīng)磨煤機(jī)運(yùn)行過(guò)的條件，大油槍投入后，待其退出，會(huì)觸發(fā)火檢丟失MFT。因此，在大油槍退出之前，一定要確認(rèn)任一層小油槍曾經(jīng)投運(yùn)過(guò)4只，且目前不少于2只。

備注：設(shè)計(jì)該邏輯的前提是，根據(jù)流量測(cè)算，認(rèn)為4根小油槍等同于1根大油槍。

（2）助燃模式下，若無(wú)任一大油槍火焰，無(wú)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(guò)’或‘冷態(tài)模式下，任一小油槍油角閥開過(guò)’”且磨煤機(jī)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(diǎn)火模式下，“同層小油槍4個(gè)同時(shí)運(yùn)行過(guò)或相應(yīng)磨煤機(jī)運(yùn)行過(guò)”，此后若“兩層小油槍同層火檢均少于2個(gè)”，則觸發(fā)丟失燃料MFT。

3.6 小油槍相應(yīng)磨煤機(jī)邏輯更改

（1）啟動(dòng)允許條件：新增冷態(tài)模式下，對(duì)應(yīng)層小油槍有效投入3個(gè)及以上條件。

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

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

4 邏輯靜態(tài)檢查及動(dòng)態(tài)驗(yàn)證

因該邏輯修改涉及機(jī)組重大保護(hù)，稍有不慎，發(fā)生組態(tài)錯(cuò)誤，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)組跳閘，引起非停，給電廠帶來(lái)嚴(yán)重的影響和后果，所以對(duì)該邏輯必須進(jìn)行邏輯靜態(tài)檢查及動(dòng)態(tài)驗(yàn)證。

4.1 靜態(tài)檢查

通過(guò)熱工專業(yè)人員編制靜態(tài)檢查方案，由維修部專工、生計(jì)部專工審批，最后由總工程師批準(zhǔn)后方可進(jìn)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(diǎn)名及鏈接是否正確，然后通過(guò)強(qiáng)制信號(hào)的方式，核實(shí)邏輯動(dòng)作是否正確。

4.2 動(dòng)態(tài)驗(yàn)證

將該動(dòng)態(tài)驗(yàn)證工作匯報(bào)生計(jì)部后，在機(jī)組啟動(dòng)初期，由運(yùn)行人員真實(shí)地投退大、小油槍，對(duì)邏輯動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行驗(yàn)證。

5 實(shí)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(jī)組進(jìn)行。實(shí)施后，解決了DCS邏輯不滿足新增小油槍設(shè)備的問(wèn)題，機(jī)組啟動(dòng)能夠充分利用小油槍節(jié)能優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又增加了機(jī)組安全性。原先機(jī)組啟動(dòng)用油在30 t以上，優(yōu)化后啟動(dòng)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(jī)組啟動(dòng)頻繁，單臺(tái)機(jī)組一年至少啟停5次，則每年單臺(tái)機(jī)組因小油槍邏輯優(yōu)化可節(jié)約啟動(dòng)用油90 t，約80萬(wàn)元，效果顯著。

6 結(jié)語(yǔ)

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