邹县600MW机组炉膛火检信号检测系统的改进与完善

中职

炉膛火检信号检测及保护系统的改进与完善

介绍了邹县600MW机组炉膛火焰检测信号检测系统在运行中系统出现的故障和隐患，探讨了邹县电厂两台600MW锅炉火焰检测信号装置存在的问题及改进措施，提出了FSSS火焰检测失去保护逻辑完善的方案，并通过实践证明，这些措施是有效的关键词FSSS逻辑火焰探测器燃烧火焰燃烧器一、概要：

在大型火电机组中，为了确保锅炉的安全平稳运行，与锅炉的燃料控制装置联动，在锅炉灭火时停止燃料供给，为了防止可燃性物质积聚在炉膛和管道内，发生爆炸或锅炉爆炸，实时监视锅炉的火焰燃烧状况由于实际工况下火检的检测受工作环境、运行工况等多方面的影响，如何使炉膛火焰的检测安全可靠，是我们长期以来研究和探讨的课题之一。二.设备现状和改造的可行性1、设备现状

邹县电厂原600MW机组燃烧器石炭火火焰探测器采用美国Forney公司BMS的IDD-火焰探测器，IDD-火焰探测器工作于红外波段，现场安装的IDD-火焰探测器和远程控制站I/o用专用电缆将放置在接口柜中的ECS - Q120 IDD火焰检测器放大板连接到火焰检测系统，ECS - Q120 IDD火焰检测器放大板使用Intel8085 A CPU芯片作为过程信号处理卡的控制器另一方在电路处理后，将火焰ON/OFF状态信号作为炭火火焰丢失的信号输出。 设备投运时间延长，探头和检测放大板部件老化，设备正常运行时，经常出现燃煤火焰信号低于50%，火灾检测信号失开关量等现象，造成设备误动，且给操作人员监测和机组安全稳定运行带来较大负担。 具体数据请参照下表。表1 )机组煤火信号低于50%的统计表(2009.5.2-2009.7.2 ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )。序列号原因

故障原因分析发生次数发生频率1

煤炭检查检测出信号很弱

燃烧器火焰中心向前移动，燃烧不稳定，火检探头工作原理落后。8862.41%2

火检探头故障探针老化32

22.69%3

火灾探测卡故障牌不好3

2.12%4

航空插头接触不良航空插头针脚变形1611.34%5

火检测量孔故障

火检测量孔弯曲，火检测量孔堵塞21.41%合计

141

百分之百

表中可见，“火焰探测信号弱”火灾探测探头故障、航空插头接触不良是三期燃煤探测系统稳定性差的主要原因，火焰探测信号弱与火灾探测探头和放大板老化有密切关系。2、可行性分析：通过对邹县电厂邹县两台600MW机组燃烧器火灾探测信号不稳定状况的调查研究，为改进火焰探测系统提供了依据，改善了燃烧器发火区域的位置，通过更换新的探测系统，减少了各种干扰，减少了这种不安全状况三.原因分析和因素确定1、燃烧器火检信号弱的原因

设备工作环境：环境温度高，火检通道肮脏，积尘堵塞火检探头主体：探头性能不稳定，零部件老化，航空插头接触不良火检量检测卡：设定参数不一致，长期使用导致设备性能差。锅炉燃烧：运行工况变化，燃烧器火焰中心前移，煤质差表2 )火灾探测信号丢失原因分析表序列号

故障的原因分析原因确认1环境温度高

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火检卡参数对火焰信号有一定的影响，不是主要原因。 但火灾探测卡的稳定性决定了信号探测的质量。是3

探针老化

探测器已经运行了10多年，零件正在老化是4

航空插头接触不良

航空插头工作10年以上，针脚变形接触不良是5

火检测量孔

如果检测到的火的孔脏污、堵塞或弯曲，火的检测信号会变弱。是6

锅炉着火

运行工况的变化导致配煤不均匀，煤质发生变化，一次风速的变化导致燃烧器火焰中心前移导致火焰探测器无法监测到正常的煤火火焰信号。是四.解决和实施

针对确定的原因，逐条制定了相应的对策1、探头及火检卡(放大板)老化

对策与对策：通过广泛的参考和信息采集，对设备进行了重新选型，最终选择了ABB公司生产的UVISOR系列火焰检测系统。 Uvisor系统具体包括双放大器智能单元MFD、一个或两个UR系列检测器探头、MFD工作站软件，可与DCS系统直接通信。 ABB Uvisor的多种燃料火焰检测系统及相应系统均采用紫外线(UV )型电感探测器和红外(IR )型电感探测器。 探测器具有自检功能，可在燃烧器喷嘴附近恶劣环境下工作，坚固可在线更换。 其中Uvisor-MFD多功能火焰检测智能控制单元是ABB根据大型锅炉火焰控制与监测的要求开发的新一代可编程燃烧监测系统，是大型发电锅炉上先进的双放大器火焰信号检测智能单元。 通过两个探针同时处理火焰信号，无论传感器频谱范围(紫外线或红外)或电类型信号(幅度/频率调制信号或脉冲率信号)如何变化，设备均可被准确检测到各种燃烧器锅炉的燃料火焰在各种不同的锅炉载荷和复杂情况下，仪器通过适当的运算，能够分析火焰闪烁光谱，调整放大器参数，获得最佳的检测效果。 UVISOR系列火焰检测系统具有独特的参数选择功能，针对不同的燃烧情况分别选择不同的参数组。 另外，可以根据当时的背景情况进行火焰跟踪，实现对火焰检测的一对一应对。 例如，对于平均负载，这是一组参数；对于低负载和高负载，这是另一组参数。 此外，各组参数的切换根据锅炉实际运行情况自动进行，无需手动进行。 由于对火焰实现了不同情况下的清晰监测，在火焰检测中取得了非常好的效果。目标：提高火灾探测系统的工作稳定性，实现Uvisor-MFD多功能火焰探测智能控制单元与DCS系统的直接通信。

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对策与措施：定期检查、清扫火检孔，调整合适的火检风压。提高目标：火灾探测量的准确性，避免火灾探测信号的误测量。4、燃烧器火焰中心前移对策与措施：调整燃烧器火焰中心，利用熄火机会，调整单个燃烧器的火焰探测量孔。目标：保证火检探头能探测到燃烧器火焰中心。5、煤质变化

对策与措施：煤质变化较大时，及时调整风速。 适度降低一次风速，使燃烧器的点火区域与火检测量孔相对应。目标：提高火焰信号强度。

五、火检保护逻辑的修改最后我们针对两台600MW机组燃烧器的运行特点，对失去火检保护进行如下讨论和修改，以使炉膛火检失去FSSS内保护更合理。1、火检逻辑修改依据

根据火焰检测诱发设备自动跳闸的原则，燃烧器出口煤粉着火的位置受诸多因素的影响，火焰检测器在某一时刻可能无法检测到火焰，火焰实际存在，同时锅炉在运行中有多台燃烧器运行，因此对每台燃烧器但是，应当发出信号，检查并判断驾驶员是否需要停止该燃烧器的运行。火焰检测表明，触发自动跳闸的对象，由于锅炉容量、锅炉型号、燃烧方式、燃烧器配置、制粉系统型号和锅炉负荷等与火焰检测自动跳闸的对象密切相关，适用于所有型号锅炉的通用设计单位应根据同型号和容量的锅炉和制粉系统，根据燃烧类似燃料条件下取得的实际经验，提出本机组的跳闸模式，运行单位应在运行初期通过实践进行验证或修正。2、逻辑修正前情况现场火检探头在测量火检信号后，经过板卡设定的3s延时作为火检状态信号，参与BSOD关断、磨煤机跳闸及PFS等逻辑。现在，要关闭BSOD逻辑，请执行以下操作： 以A磨机为例。

三、修正案

逻辑修正主要包括两个部分。 一种是对火检丢失跳汰机和火检丢失MFT的逻辑电路修正，将火检卡的3s延时改为2s，在火检丢失跳汰机和MFT前分别增加1s延时； 二是针对火灾损失进行BSOD逻辑电路的修正，对BSOD闭锁电路施加负荷限制。 即，负载小于500MW时，个别火灾检测失败发出BSOD指令，负载超过500MW时，个别火灾检测失败与BSOD无关。 具体情况如下。1 )火检丢失跳过和火检丢失MFT逻辑电路修正所有炭火检查卡的延迟时间由3秒改为2秒。

以a磨机为例，在MS311 (炭火检测磨机丧失)前增加1秒延迟，延时接通电源，其余B-F磨机相应改变。MS268 )丧失所有火检MFT )前延迟1秒，延时通电。通过分析论证，我们找出了影响火检监测的原因，并相应提出了修改措施，同时利用机组检修的机会，实施了我们的措施。 通过时间的检验，这些措施都非常有效地发挥了预期的作用。参考文献：1、《电站煤粉锅炉炉膛防爆规程》 DL/T435-2004第3.2.10节二、《邹电600MW机组FSSS系统逻辑图》、1997三、《邹电600MW机组锅炉系统图》、1997

作者简介：丁曙光，1991年毕业于华北电力大学，山东曲阜人，长期从事邹县电厂300MW、600MW、1000MW机组检修工作，具有丰富的大型火电机组检修经验，较强的理论分析和工作创新能力。邹县电厂600MW机组炉膛火检信号检测及保护系统的改进与完善11