? 彭城發(fā)電廠2×300MW機(jī)組鍋爐為東方鍋爐廠制造的亞臨界自然循環(huán)汽包爐,配有五臺ZGM—95G型中速磨煤機(jī),采用四角切圓直流燃燒方式。每角的燃燒器分為上下兩組,上組由4層二次風(fēng)噴嘴和2層一次風(fēng)(煤粉)噴嘴組成,下組由4層二次風(fēng)噴嘴和3層一次風(fēng)噴嘴組成,每角燃燒器配有三層輕油油槍,放在相應(yīng)的二次風(fēng)噴嘴中?;鹧姹O(jiān)視系統(tǒng)使用的是美國FORNEY公司提供的DETECTOR型火檢。采用二級點(diǎn)火(三層輕油直接點(diǎn)燃煤粉)。相應(yīng)火焰檢測設(shè)備為:五層煤20個紅外線煤火檢,三層油12個紫外線油火檢。煤火檢探頭外罩位于二次風(fēng)箱噴嘴內(nèi),并直接焊在離噴嘴端面1英寸的噴嘴上。油火檢探頭外罩位于帶油槍的二次風(fēng)風(fēng)箱噴嘴內(nèi)。檢測器探頭的冷卻風(fēng)由兩臺火檢冷卻風(fēng)機(jī)提供,每臺風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓為7963pa,設(shè)計(jì)流量為850立方米/小時(shí),火檢及火檢冷卻風(fēng)機(jī)都由美國供應(yīng)商配套供給?;饳z安裝位置由鍋爐廠家提供有關(guān)燃燒數(shù)據(jù),由火檢供應(yīng)商確定。自96年投入使用以來,火檢檢測器件雖然均能檢測鍋爐燃燒狀況,滅火保護(hù)動作正確率100%,未發(fā)生過誤動與拒動,較好地實(shí)現(xiàn)了防止鍋爐滅火爆炸的功能,但是由于火檢系統(tǒng)還存在一些缺陷,影響了運(yùn)行安全,增加了維修工作量。
⒈火檢的組成及工作原理
????? 每個角的火檢由兩個部分組成,安裝在鍋爐上的探頭部分和位于FSSS邏輯柜的電子處理機(jī)架。
????? 探頭部分由探頭頭、剛性管、擾性金屬管及探頭板安裝室組成。探頭組件由探頭罩、凸透鏡片、石英光纖、火檢筒體、火檢控制板、冷卻風(fēng)管、鎖緊件等組成。
????? 火檢工作原理如下:凸透鏡頭、光纖將火焰發(fā)出的光信號傳遞到火檢探頭的光電二極管上,光電二極管將包含火焰強(qiáng)度與頻率的光信號轉(zhuǎn)變成電壓信號后由火檢探頭板內(nèi)的鑒頻鑒幅電路處理,經(jīng)過放大、濾波、比較后輸出一個0-10V直流電壓信號給火檢控制板,火檢控制板除為火檢探頭提供電源外,還將火檢探頭送來的直流電壓信號與其內(nèi)部設(shè)定值比較,若信號值大于設(shè)定值則輸出一個有火的開關(guān)量信號,否則不輸出信號。送出的有火信號進(jìn)入FSSS邏輯柜的檢測器機(jī)架。對于煤粉,當(dāng)一層四個角中有三個角或三個角以上檢測不到火焰時(shí),則認(rèn)為該層無火。所有層都無火時(shí),全爐膛滅火保護(hù)動作,MFT信號發(fā)出。
⒉調(diào)試及使用情況
????? 1996年9月1號機(jī)組調(diào)試期間,發(fā)現(xiàn)鍋爐冷態(tài)啟動時(shí),投入油槍后,紫外線檢測器檢測不到火焰。雖然反復(fù)對頻率及強(qiáng)度的設(shè)置值進(jìn)行調(diào)整,效果仍不理想,后分析認(rèn)為凸透鏡頭、光纖采集的火焰光過強(qiáng)而造成火檢探頭放大電路過飽和,檢測不到火焰,后通過采用調(diào)節(jié)凸透鏡頭焦點(diǎn)與光纖端面距離,降低光通量以及加裝遮光片,增大放大電路輸入阻抗等措施后,油火檢可以檢測到火焰,但是其靈敏度不高,當(dāng)工況發(fā)生變化或油槍著火不良時(shí),有時(shí)仍不能檢測到火焰。與此相反,煤火檢之間及煤火檢對油火焰偷看現(xiàn)象比較嚴(yán)重,只要爐膛存在火焰,或相鄰的油槍運(yùn)行時(shí),大多能檢測到火焰。
⒊主要問題分析及改進(jìn)
????? 經(jīng)過幾年的運(yùn)行使用,熱控維修人員對火焰檢測系統(tǒng)有了較深入的了解,加強(qiáng)了檢測器的維護(hù),確保了爐膛滅火檢測是正確性,有效地防止了爐膛滅火爆炸事故。
①火檢頻繁燒毀的原因及改進(jìn)
投產(chǎn)以來,火檢光纖與凸透鏡頭被高溫?zé)龎膰?yán)重,至使維護(hù)成本偏高?;饳z光纖與凸透鏡頭對環(huán)境溫度的要求比較高,根據(jù)有關(guān)資料介紹,火檢探頭不能連續(xù)暴露在超過176℃的溫度中,當(dāng)冷卻風(fēng)溫度低于49℃時(shí),每個探頭至少需要16.98立方米/小時(shí)風(fēng)量冷卻,要求冷卻風(fēng)與爐膛的差壓達(dá)到足夠的數(shù)值。經(jīng)過測試,火檢冷卻風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓不低于7465Pa,最高一層火檢冷卻鏡頭及光纖的冷卻風(fēng)管出口冷卻風(fēng)速不低于30m/s,每根火檢的冷卻風(fēng)量為25-30立方米/小時(shí),不低于設(shè)計(jì)值。雖然火檢冷卻風(fēng)機(jī)冷卻風(fēng)量是足夠的,但實(shí)際情況表明在氣溫較高時(shí)各火檢冷卻風(fēng)量仍不足。其次火檢探頭安裝位置距煤粉噴嘴較近,距二次風(fēng)噴嘴端面只有25MM,此外已發(fā)現(xiàn)煤粉噴嘴有燒壞的現(xiàn)象,可見此處的溫度較高,不能滿足探頭對溫度環(huán)境要求。另外目前鍋爐用燃煤的品質(zhì)比設(shè)計(jì)的煤種不一樣,揮發(fā)分與低位發(fā)熱值比設(shè)計(jì)值偏高,煤粉著火有提前的現(xiàn)象。進(jìn)一步影響了火檢的降溫需要。為了解決這個問題,已采取了以下措施:一是對火檢進(jìn)行改型,加大探頭冷卻通道截面,改進(jìn)探頭結(jié)構(gòu),將原來阻礙冷卻風(fēng)流通的單面切圓、螺絲固定鏡頭大半周通風(fēng)方式改為四條導(dǎo)軌固定鏡頭、全周通風(fēng)方式。在探頭鏡片前形成較厚的冷卻風(fēng)風(fēng)簾,減少輻射熱,防止煤粉回卷進(jìn)入探頭內(nèi)。二是將冷卻風(fēng)機(jī)的濾網(wǎng)的最里層的紙質(zhì)濾網(wǎng)去除,保留外層海棉和二層鋼絲過濾層,降低入口阻力,風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓有了提高。三是根據(jù)燃煤現(xiàn)狀,適當(dāng)提高一次風(fēng)的風(fēng)速,延緩著火時(shí)間,一方面保護(hù)煤粉噴嘴,一方面降低火檢探頭的環(huán)境溫度。四是將火檢探頭的位置向里縮25MM左右,進(jìn)一步改善探頭的環(huán)境。