300 MW機組鍋爐火檢運行穩定性分析

劉元斐

(華電國際萊城發電廠，山東 濟南 271100)

火焰檢測器檢測的是爐內各個固定點的火焰亮度與頻率，不能完整反映爐內的燃燒狀況。但是，當爐內燃燒穩定，各個監測固定點的亮度或頻率達不到臨界值且整體滿足其判別依據時會出現誤判。

火檢放大器的工作原理：其主要靠火檢內紅外線掃描器掃描火焰后產生一定的脈沖頻率，經火檢辨認火焰是否存在?；鹧鏅z測裝置是依據火焰信號的特性來檢測火焰的。將火焰信號分成2路信號：強度信號和頻率信號。強度信號代表火焰亮度，頻率信號代表火焰閃動。對強度信號的處理比較簡單，只需將實時火焰強度與強度閾值進行比較，當火焰強度高于強度閾值時，判定火焰強度條件成立?；饳z頻閃指非火檢設備原因引起的火檢頻閃，如高負荷時運行人員關注因吹灰落焦引起火檢頻閃造成鍋爐滅火，正常運行因二次風調整等原因造成火檢頻閃。

1 統計分析

對某電廠4號機組4個季度火檢頻閃次數進行統計，在4個季度時間段內4號機組火檢頻閃情況與3號機組相比較為嚴重，按照運行燃燒調整方面的措施，4號機組在低負荷或深度調峰時需要助燃。因此，制定鍋爐安全穩定措施是保證同類型機組安全穩定的重要手段。表1為4號機組4個季度火檢頻閃次數。

表1 4號機組4個季度火檢頻閃次數

每臺制粉系統在爐膛里對應2層燃燒器，每層燃燒器4個噴嘴，每個噴嘴煤粉著火良好的判斷為該噴嘴的分離器出口門開且火檢檢到有火，否則判斷為無火。每層噴嘴良好著火的判斷為 4取2且任意1臺給煤機運行5 s，則該層燃燒器顯示有火。因此單個噴嘴火檢是否存在將對滅火邏輯至關重要。

a.機組在低負荷運行時,磨煤機出力下降,一次風粉的配比調整較慢,爐膛風量過大,造成鍋爐燃燒不穩,火焰飄移較大,從而造成火檢輸出信號波動。

b.隨著對鍋爐燃燒的不斷調整,需調整放大器的增益值控制火焰信號的強弱。但是,由于火檢探頭不斷老化,信號衰減嚴重，無法通過調整放大器增益值控制火檢信號。

c.由于鍋爐經常長期處于正壓燃燒狀態,火檢外導管和內導管長期在高溫環境中運行,其內部的光纖在得不到良好冷卻的情況下，光纖高溫端易燒損,光纖前端鏡片易積灰,使火檢輸出信號大大減弱，影響信號穩定性。

d.當使用劣質電纜時,接線端子處的接頭線芯易發生氧化,造成接線端子短路和接地不良,導致放大器產生誤報警,或造成無火檢信號輸出等，如圖1所示。通過表2進一步分析，找出影響因素。

圖1 火檢信號轉換傳輸示意圖

表2 層火檢失去或火檢頻閃原因分析及表現

2 原因分析

a.煤質因素，結合電廠2017年煤質報表顯示揮發分正常、就地著火檢查情況正常。煤炭發熱量為18～21 MJ/kg、揮發分(Vad)≥25%、水分、灰分等其他煤質成分符合要求；煤質摻配均勻，并保持穩定。

b.入爐煤摻配不均，現場排查存在摻配不均現象。

c.制粉系統運行方式查詢運行記錄檢查每臺磨煤機定檢時間長短，給煤機有無斷煤投油。保證相鄰制粉系統運行，控制好磨隔層運行時間正常。

d.操作原因：非曲線跟蹤模式下運行人員操作不當。風粉配比、一次風壓不合適；鍋爐不按規定吹灰時塌灰或掉焦引起火檢失去燃燒波動較大，必要時負荷設置低限，助燃用油、用氧。

e.設備健康狀況、檢修人員維修因素。

f.深度調峰或低負荷運行時，運行人員調整風粉的配比操作不當，爐膛風量過大,爐膛溫度低；一次風管堵塞，造成鍋爐燃燒不穩,火焰飄移較大。

3 解決對策

3.1 運行精益化操作

及時根據負荷開關粉管，保證單根粉管出力不超限，杜絕人為操作不當等原因造成鍋爐燃燒不穩，對鍋爐穩燃措施進行總結修訂，進一步指導運行人員的規范操作。

a.進行機組深度調峰時，根據機組負荷及主汽壓力情況提前滑壓，降低鍋爐蓄熱量。

b.機組低負荷運行期間，加強各粉管風速的監測，發現粉管風速異常降低時，及時關閉粉管進行吹掃，并檢查粉管有無結焦。

c.機組降負荷過程中，注意主、再熱汽溫的監測與調整，防止主、再熱汽溫大幅下降。

d.每隔2 h檢查燃燒器著火情況和受熱面沾污情況，根據著火距離、火檢強度、燃燒變化等情況，及時進行燃燒及負荷調整，保證鍋爐燃燒穩定。

e.煤粉細度控制在R90<25%，按照可燃基揮發分的50%左右來控制具體的煤粉細度，根據磨煤機電流變化添加鋼球，保證磨煤機出力；磨煤機煤量達2萬t時，應進行分離器清理。

3.2 運行精益化調整燃燒

及時根據負荷開關粉管，保證單根粉管出力不超限，維持熱一次風母管壓力為9.0～11.0 kPa。

a.運行中維持粉管一次風速為24±3 m/s，各粉管同層一次風速偏差不超過10%。增加粉管吹掃頻次，進行多次吹掃。

b.磨煤機在正常運行中大罐內壓最低控制在2.5 kPa。

c.二次風擋板在手動控制投運噴燃器的周界風門開度應保持在35%左右，并隨負荷及煤質變化情況進行適當調整，如果發現燃燒器噴口著火距離少于200 mm且有燒損噴口的危險時，應適當開大周界風門直至噴口著火距離大于300 mm。

d.控制好上層粉濃度，特別是破壞料位運行時要提前降低大罐溫度，防止磨煤機內爆的發生，增減煤量要提前干預，穩定好主汽壓力，以主汽壓力維持在10～12 MPa來控制燃燒。

4 效果檢查

萊城發電廠4號鍋爐火檢閃爍次數下降，鍋爐穩燃安全性提高，同時圓滿完成機組深度調峰任務，火檢穩定顯示，機組安全穩定運行。負荷調度得力，滿足了電網負荷調度需要。精細調整后，萊城發電廠3號、4號鍋爐火檢頻閃統計結果見表3。

表3 精細調整后3號、4號鍋爐火檢頻閃統計

5 結語

本文從運行人員操作角度來降低火檢頻閃的概率，從檢修角度也有許多解決火檢頻閃的方法，本文未有過多涉及。對300 MW機組的運行調整，提高機組運行穩定性和接帶負荷能力具有一定的指導作用。