1000MW超超临界机组对冲燃烧锅炉应用微油点火技术控制逻辑的实现

2013-05-12马国慧王金萍

中国新技术新产品 2013年4期

马国慧王金萍

（北京吉北电力工程咨询有限公司，北京 100070）

随着我国国民经济的快速发展，电力总装机容量和单机容量剧增，单机容量1000MW的超超临界燃煤机组已广泛应用。电厂每年仅用于锅炉启停、低负荷助燃、稳燃的轻柴油就达几千万吨。为了有效减少锅炉启停和低负荷稳燃、助燃的油耗损、节约成本，应采用微油点火技术。

1 贺州电厂FSSS系统特点

1.1 FSSS系统相关设备概述

华润电力(贺州)有限公司一期工程位于广西壮族自治区东北部贺州市境内。本期建设规模2×1000MW级超超临界燃煤机组。本期工程主机采用国产引进型超超临界参数机组，同步建设烟气脱硫、脱硝装置。锅炉制造商为东方锅炉（集团）股份有限公司，其型号:DG-3033/26.25-Ⅱ2，型式为直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、前后墙对冲燃烧方式π型锅炉。每台炉配6台双进双出钢球磨煤机，每台磨煤机带前墙或后墙1层共8只燃烧器。微油点火改造在后墙最下层（E磨）。

1.2 FSSS系统构成

FSSS系统是锅炉侧最重要的热工保护系统，主要由锅炉燃烧器管理系统BMS和炉膛安全系统FSS组成。

1.3 主要功能

FSSS要能在锅炉存在较大生产运行安全问题时，及时跳闸锅炉设备，并正确动作相关系统设备，以保证人身设备的安全。主要完成以下功能:（1）燃油系统泄漏试验；（2）锅炉炉膛自动吹扫；（3）锅炉程控点火；（4）燃烧器火焰检测；（5）锅炉主保护（MFT）；（6）层火焰消失保护；（7）制粉系统程控。

2 微油点火控制系统构成

微油点火燃烧系统的监测和控制与保护采用原有DCS系统，在DCS系统内进行逻辑组态，CRT上增加微油点火燃烧控制与监视画面。在微油点火燃烧过程中，用于实现微油枪启停控制、状态与过程参数（压力、温度、风速等）的采集与监测以及灭火保护与联锁，以确保锅炉运行安全，并记录过程参数和历史数据，以便于分析和研究系统的运行情况。

微油点火燃烧控制系统的设计主要包括微油枪点火程序的设计、系统保护逻辑及与DCS连接三部分。控制系统组成框图如下:

图1 微油枪控制系统的组成框图

微油点火燃烧控制系统与现场的DCS系统采用硬接线的方式通过干接点连接，控制气化微油枪投入/退出。

本系统由DCS、FSSS控制系统和操作员站、对应E磨的点火煤粉燃烧器所在配套的8个就地点火控制箱 (就近安装在后墙最下层燃烧器平台)及高能点火器、智能火焰装置、燃油气动球阀、雾化压缩空气气动球阀、吹扫气动球阀等被控设备和油压力变送器、燃烧器壁温热电偶、图像火焰系统、一次风在线检测系统等监测设备，以及相应电缆和就地压力表组成。

3 微油点火对锅炉FSSS/BMS逻辑的修改

为保证机组的安全及微油枪点火系统的正常运行，结合电厂1000MW机组FSSS/BMS的设计特点，对FSSS/BMS逻辑进行以下修改:

（1）在BMS中设计E磨煤机“正常运行模式”与“微油运行模式”两种运行模式，并可相互切换，从而实现E磨煤机BMS逻辑切换功能。

（2）“正常运行模式”运行时，E磨煤机维持原有的FSSS/BMS逻辑。

（3）“微油运行模式”运行时，E磨煤机BMS启动条件中增加由微油枪点火装置送来的八台微油工作正常信号，略去油燃烧器着火的条件。

（4）在报警系统中增加“微油枪点火装置故障”信号，任一台微油枪点火装置异常，DCS送信号至报警系统发出报警（此信号由微油枪运行正常信号处理所得）。

（5）E磨煤机以“微油运行模式”运行时，任一个微油枪装置灭火或故障，DCS自动关闭对应的给煤机出口一次风插板门；单侧达到2个微油枪装置工作灭火或故障时，本侧给煤机跳闸，切断给煤系统；如果此时另一侧也出现相同情况，则跳磨煤机和给煤机。（说明:当故障后重新启动微油系统，则必须先对一次风管道进行吹扫，防止管道中有残余煤粉导致结焦。）

（6）在报警系统中增加“微油燃烧器超温”信号，任一台微油枪点火燃烧器超温(高于500，则发出报警信号)。

（7）E磨煤机运行，可手动操作E磨煤机的BMS系统由“正常运行方式”转入“微油运行方式”。E层火嘴全部投入后，当相近磨煤机投入运行且煤层火检3/4有火证实，E磨煤机的BMS系统由“微油运行方式”自动转入“正常运行方式”，并立刻恢复FSSS中的“全炉膛火检灭火保护”逻辑。机组电负荷大于40%时，禁止由“正常运行方式”切换为“微油枪运行方式”。

（8）在“微油运行模式”下除E层外的其它燃料层按照BMS正常保护进行控制。

（9）锅炉发生MFT时，按FSSS方式保护动作，同时微油枪跳闸，并禁启。

（10）全炉膛灭火发MFT条件需要修改，“微油运行模式”下，全炉膛灭火不发MFT。