锅炉油枪自投及避免灭火方法

Alexandria2020

锅炉油枪自投及避免灭火方法

导读

针对锅炉运行过程中容易发生燃烧不稳定，处理不及时容易发生灭火，造成巨大经济损失。通过深入分析燃烧不稳定的特征参数，进行针对性的自动判断，满足条件投油稳燃，降低人员监盘压力，提升了机组稳定性。

一、引言

大型发电厂锅炉主要燃料为煤炭，当发生燃烧不稳定时需要立即投入油枪稳燃，常规做法为锅炉主控人员手动投入油枪，主要根据燃烧监控电视画面、炉膛负压及火检；但存在很多问题，如投入不及时导致锅炉灭火、投入已经灭火锅炉将导致锅炉爆燃事故扩大；此项操作存在很多不稳定及人为因素，每次灭火造成的损失在30万元以上；急需进行改进，提高自动化程度；经过小组人员精心研究、结合实际状况，确定并实施了自投油枪的方法，取得了良好的效果；主要包括以下步骤：接收燃烧工况信号；比较接收到的所述燃烧工况信号与预设的稳燃标准；在所述燃烧工况信号达到所述稳燃标准时，发出稳燃指令。本方法通过监控锅炉燃烧工况的数据，再将该数据与预设的油枪投入的标准阈值相比较，在监控到的数据达到阈值后，投入油枪或者点火器。根据锅炉燃烧恶化的各种先兆条件设置锅炉需要投油稳燃的条件，避免事后补救的各种弊病。

二、可行性及方案分析

xx电厂工程（2×300MW）1#、2#机组锅炉为亚临界压力自然循环锅炉，为中间储藏式四角切圆煤粉锅炉，共有24只煤粉燃烧器和12只油枪燃烧器；锅炉正常运行全部为煤燃烧器运行，油枪处于手动备用状态。锅炉设计为分散控制系统DCS集中控制，保证了锅炉的自动化程度及调整时限。由于煤质原因燃烧不稳定导致的灭火时有发生，每台锅炉每年在5次左右。

改进前采用人工投入方式：大多数情况下，运行锅炉投入稳燃油枪或点火器均为手动控制，即人工操作，根据人的思维逻辑判断来投入油枪，仅仅在投入逻辑上进行优化，用文字表述如下：

值班员判断锅炉有燃烧恶化征兆时，手动投入逻辑中预置的单只或多只油枪，油枪投入方式可以是同时投入或逐只投入。

改进前方案的缺点：1、锅炉的燃烧状态依靠人的思维判断，而燃烧过程是连续的，人的注意力是有限的，势必造成人精神上的疲劳，最终导致判断失误，引发锅炉燃烧恶化熄灭。2、投油稳燃时机把握不准确，极易造成锅炉灭火放炮，引发安全事故。

改进方案

2.1首先通过技术手段采集炉膛燃烧稳定破坏的信号：

主要包括以下几个方面：

1)        首先采集炉膛负压信号进行分析判断，在燃烧不稳定时将导致负压变高或变低；

2)        其次采集火检信号，在锅炉燃烧不稳定时，各燃烧器喷口处的火检将失去；通过判断火检失去的变化数量分析锅炉燃烧是否稳定；

3)        锅炉汽包压力微分变化趋势；当锅炉燃烧不稳定时将立即导致机组主汽压力变化，通过判断主汽压力变化趋势；

通过监视以上参数将可以监视锅炉运行状态，在锅炉运行状态发生异常时及时发现，向自动控制系统发出信号；

2.2其次在发现异常时的动作程序：

在发现异常时，以前人工投入油枪，存在人为的反应时间，通过分析，采取系统自动投入下层稳燃油枪的可行性，自动投入油枪仅需要3-5秒；人工投入从发现到思考到动作发生总时间将达到20秒以上，这样就为及时稳燃提供了大量的宝贵时间，能够提前确保锅炉稳定。

三、具体实施

3.1确定变化参数：

1)         通过分析，炉膛负压正常变化在正负50帕；当锅炉发生实质性异常时一般大于500帕，最终选择油枪负压投入条件为300帕；即当炉膛负压波动超过正负300帕时，系统发出自动投入指令，投入下层四支油枪稳燃。

2)        火检信号在锅炉燃烧不稳定时，各燃烧器喷口处的火检将失去；锅炉炉膛灭火保护中60%火检失去即为实际已经灭火，这时锅炉已经熄火，如果在此时投油枪将造成设备损坏；人工判断将不能在短时间内分辨；自动投入必须避免这种现象的出现；故选择同时2个火检失去时即投入下层4支油枪，在燃烧稳定刚刚变化的时候即投油稳燃，避免趋势继续恶化。

3)        汽包压力微分变化参数的确定；通过参看锅炉实际运行过程中汽包压力的变化趋势，一般在正常运行压力微分变化不大于正负2；油枪投入条件定位不大于正负3。

3.2确定限制条件：

1)        在锅炉灭火的情况下闭锁油枪投入，避免爆燃；

2)        在锅炉火检失去大于30%时闭锁油枪投入；

3)        在燃油压力低时避免投入；

4)        在油枪投入自动退出时不能投入；

3.3编制热控逻辑：

按照以上程序，将以上条件编制进行DCS系统，通过实际试验使用正常投入连锁。为了更清楚地说明本技术方案，下面将对实施例中所需要使用的检测方法作简单地图形介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

四、实际使用效果

4.1通过自动采集锅炉燃烧工况，量化的判断锅炉燃烧是否稳定，避免了人为因素；降低了锅炉操作人员的监视压力及强度，提高了油枪投入的准确程度；

4.2准确判断投入时机，提前稳定锅炉燃烧工况；避免在锅炉大面积灭火继续投入造成的锅炉爆燃的恶性事故；

4.3避免锅炉灭火造成的经济损失及设备寿命损耗；

总结：通过油枪自投方案的实施，锅炉灭火次数由改造前的每年5次降低为0次，大大提高了锅炉设备的安全可靠性；并且降低了运行人员监盘压力及强度，改善工作条件，避免误操作；每年节约资金300万元以上；（本技术已经申请专利）希望本技术能够推广，给更多电厂带来设备可靠性的提升；为经济的提升贡献应该的一份力量。

内容来源：电力圈