炉膛火焰监视系统【300MW机组炉膛火焰监测系统改造】

　　摘?要 通过对＃3、＃4炉的炉膛火焰监测系统的改造，不但提高了炉膛火焰监测系统的准确性，减少了检修人员的日常维护工作量，而且极大地提高了机组运行的安全稳定性。　　关键词 炉膛火焰监测系统；光纤；火检镜头
　　中图分类号 TK223 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)072-0101-01
　　大唐耒阳发电厂#3机组选用了美国B＆W公司制造的B＆WB-1025/17.2-M型自然循环单汽包锅炉，配4台双进双出钢球磨和正压直吹制粉系统。机组控制系统为上海FOXBORO I/A Series分散控制系统。完成对机组的数据采集、自动调节、顺序控制和联锁保护功能，并包含了对部分电气系统的监视、操作和控制。
　　炉膛火焰监测系统是锅炉炉膛安全监控系统的重要组成部分，目的是监视炉膛内火焰燃烧情况。在锅炉启动运行时，为运行人员提供炉膛吹扫判断逻辑和符合安全规范的点火模式；在锅炉正常运行时，对炉膛火焰进行严密监测，一旦发生异常，及时地向运行人员发出警告，必要时发出MFT跳闸指令以切断燃料，为锅炉安全运行提供可靠的技术保障。其火焰检测的准确与否，直接影响到整个机组的安全性。自＃3机组投产来，我厂的火焰监测系统由火检探头和火检光纤组成，改造前火检探头和火检光纤损坏较多，不但影响了机组的安全稳定运行，而且提高了材料消耗费用，增加了维护量。
　　B＆W型锅炉燃烧器示意图
　　1 原因分析
　　通过对＃3炉的火检探头和火检光纤进行跟踪与分析，发现导致我厂＃3炉火检探头和火检光纤损坏严重的原因有：
　　1）冷却风内含粉尘较多造成火检光纤保护波纹管内积灰严重。经过现场检查，发现火检光纤保护波纹管内积灰很多，造成火检光纤传送能力下降，影响了正常的火焰监视，并且长时间积累的粉尘对光纤的反复冲刷，磨坏了光纤前端的保护镜片，大大降低了光纤的使用寿命，从而增加了材料费用和维护工作量。
　　2）光纤火检镜头设计不合理。原装置的冷却风从外侧通过，无法冷却到光纤镜片，对于W型燃烧的锅炉来说，镜头前端更易有结焦和积灰现象，而且造成冷却风对光纤和火检探头的冷却质量下降，引起火焰监测不准确甚至误报警。
　　2 改造方案及措施
　　2.1 改造方案
　　由于原有的炉膛火焰监测系统存在火焰检测不准、维护费用高、维护工作量大等现象，分析原因是由于自身的火检装置有缺陷，在经过技术攻关小组所有成员的分析与讨论之后，提出了对光纤火检镜头进行改造，其主要方案是：
　　1）减少火检光纤前端外侧的冷却风量，增加前端与光纤之间的冷却风。
　　2）将光纤与光纤镜头紧密相连，粉尘直接吹出波纹管。
　　3）光纤顶部采用螺纹密封，防止粉尘落入镜头内部。
　　4）前端加装喇叭型隔离圈，防止炉膛正压产生积灰和结焦。
　　2.2 改造措施
　　1）拆除原有的火检光纤镜头。
　　2）加工新型的火检光纤镜头。
　　3）对所有的光纤金属波纹管进行清灰。
　　4）安装新型的火检光纤镜头。
　　5）系统静态调试，设置合适的信号增益。
　　6）系统参数整定。
　　改造后的火检光纤镜头
　　3 改造后的效果及效益分析
　　3.1 应用效果
　　2007年6月在＃3机组停机期间进行了＃3炉火焰监测系统改造，经过半年多的运行检定，＃3炉火焰监测系统相当稳定，保护动作准确，获得运行人员的一致好评。
　　总结＃3炉的改造经验，在2008年2月，又将这一成果推广应用到＃4炉的火焰监测系统改造上，改造后取得了同样的效果。
　　3.2 经济分析
　　根据2004年至2006年的耗材记录，＃3炉改造前一年消耗的火检探头约为60个，火检光纤约30根，折合人民币30万元以上，按此推算，改造后一年节省的材料费用超过60万元以上，经济效益十分可观。
　　4 结束语
　　通过对＃3、＃4炉的炉膛火焰监测系统的改造，不但提高了炉膛火焰监测系统的准确性，减少了检修人员的日常维护工作量，并且大大节约了日常材料费用，而且极大地提高了机组运行的安全稳定性。
　　参考文献
　　[1]王式民,张学锋,吴月珠.燃煤火焰温度的实时测量研究[J].东南大学学报(自然科学版),1993,02.
　　[2]王淅芬.基于炉内温度场可视化的燃烧优化控制方法研究[D].华中科技大学,2005.
　　[3]于鹏峰.基于火焰图像的电站锅炉燃烧检测分析[D].华中科技大学,2006.
　　作者简介
　　胡湘涛（1979—），男，湖南湘潭人，职称：大唐湖南耒阳电厂热控专责工程师；研究方向：热工控制系统维护。