摘 要:文章簡要介紹了邯峰發電廠2台660 MW機組所配備的磨煤機的主要跳閘保護特點,並分析了磨煤機跳閘邏輯原設計存在的問題及解決方案.
? 關鍵詞:磨煤機;跳閘保護;優化?
1概述?
邯峰發電廠2台660 MW機組的鍋爐制粉系統,單元機組配備6台磨煤機、24台給煤機、36套油燃燒器和煤燃燒器.磨煤機採用FWD-12D型正壓直吹式雙進雙出鋼球磨煤機,是世界上首次使用的同類型直徑最大的磨煤機.該類磨煤機是為適應目前世界最大的W型火焰鍋爐燃燒狀況及煤質要求(貧煤、萬年煤)而配備的,具有連續作用率高、維修次數少、出力和細度穩定、可研磨堅硬燃料以及存儲能力大、低負荷時細度增加、寬負荷範圍內響應迅速的特點.磨煤機的出力不是靠調整給煤機來控制,而是靠調整通過磨煤機的一次風量來實現(一次風由2台一次風機提供).同時,每台磨煤機對應6個燃燒器,分為3組:A1、A6為1組,A2、A5為1組,A3、A4為1組,每個燃燒器又配備1套助燃的油燃燒器,煤粉投入由燃燒器關斷擋板(BSO)的開、關控制.?
2磨煤機跳閘保護的特點?
邯峰發電廠鍋爐設備由美國福斯特•惠勒(FW)公司提供,磨煤機邏輯控制思想也由FW公司提供,西門子公司人員具體實施.和倉儲式磨煤機不同,正壓直吹式磨煤機減少了煤粉倉、給煤機、排粉機等中間設備,煤粉磨出后直接由一次風送入爐膛,直接影響爐膛燃燒.為保證爐膛安全,對危及爐膛安全或穩定燃燒的任何狀況都必須及時切磨.因此,該磨煤機跳閘保護與主燃料跳閘的關係更為直接和緊密,主要體現在如下幾條邏輯:?
a. 主燃料跳閘,所有運行磨煤機也跳閘;?
b. 磨煤機3組燃燒器中有2組運行,如其中一個BSO關閉,磨煤機跳閘(以下簡稱跳磨);?
c. 給煤機停且無油火支持延時5 min跳磨;?
d. 鍋爐負荷<40%或磨煤機負荷<40%時,失去油火支持,延時5 min跳磨;?
e. 磨煤機3組燃燒器中,當有2組燃燒器各有一個失去主火檢和油火檢,跳磨;?
f. Run Back發生,3台磨煤機跳閘:A、B、F;?
g. 當少於4個燃燒器運行,且相鄰2台磨煤機的燃燒器沒有全運行,任意一個燃燒器失去對應的主火檢和油火檢,跳磨.?
以上跳磨邏輯均是為保證爐膛安全和穩定燃燒而設的.由此可知,和倉儲式磨煤機相比,直吹式磨煤機由於受爐膛穩定燃燒的影響,跳閘保護更為複雜,更不容易完善.?
3磨煤機跳閘邏輯設計問題?
邯峰發電廠磨煤機跳閘邏輯控制分2部分:為保護磨煤機本體而設的跳閘邏輯;為保證爐膛安全穩定燃燒而設的跳閘邏輯.磨煤機跳閘邏輯原設計主要存在如下問題:?
a. 磨煤機一次風擋板關閉,磨煤機不跳;?
b. 2台一次風機均停跳磨后,磨煤機步序啟動不能進行;
?c. 一次風總風壓力低,所有運行磨煤機同時跳閘;?
d. 每台磨煤機4個煤燃燒器運行方式的選擇單一;?
e. 成組BSO關,火檢波動,易引起跳磨;
?f. 測溫元件斷線或受干擾引起跳磨;?
g. BSO、一次風關斷擋板(PSO)關閉,不允許啟動磨煤機;?
h. 低負荷時失去油火檢的支持,跳磨.?
4磨煤機跳閘邏輯的修改和優化 ?
上述問題的存在,嚴重製約了磨煤機的正常運轉,磨煤機頻繁跳閘,不能正常投入.因此,對其跳閘邏輯進行了修改和優化.?
4．1「磨煤機PSO關閉延時60 s跳磨」邏輯的添加?
機組制粉系統煤粉磨出后,直接由一次風送入爐膛,若PSO關閉,風源被切斷,煤粉不能送出,極易造成煤粉管堵塞,甚至引起煤粉在管道內燃燒等現象,原設計對此沒有涉及,是電廠安全運行的重大隱患,如事件發生,將給電廠帶來很大經濟損失,增加維護人員不必要的工作量.徵得德方專家同意,進行了添加.即:磨煤機PSO關閉,延時60 s,跳磨.?
4．2「2台一次風機均停,跳磨」邏輯的修改?
邯峰發電廠熱工自動控制極為先進,磨煤機本體及相關設備的啟停均可採用順序控制(以子組)方式自動完成.原設計中,2台一次風機均停將發出跳磨指令,一次風機不啟動,指令不消失.但在磨煤機步序啟動中,包括有啟動一次風機的步序,即啟動任一台磨煤機步序過程中,都可將一次風機自動啟動.如果有跳磨條件存在,將限制步序進行,為此,將邏輯修改為:2台一次風機均停后,發3 min跳磨脈衝指令,3 min后指令消失,磨煤機步序可以啟動.既實現了跳磨控制,又不影響步序進行.?
4.3 「一次風總風壓力低跳磨」邏輯的優化?
原設計中,一次風總風壓力低(<600 Pa)延時30 s跳所有運行磨煤機.理論上該邏輯沒有問題,但在實際運行中,尤其在高負荷情況下,所有運行磨煤機同時跳閘,油燃燒器投運不及時,勢必造成鍋爐滅火,機組停運,且660 MW機組的突然停運對電網影響很大.為此,對該邏輯進行修改:一次風總風壓力低延時30 s切A、F磨煤機,同時投對應的油燃燒器;延時60 s,切C、D磨煤機,投對應的油燃燒器;延時90 s,切B、E磨煤機,投對應的油燃燒器.目的是將切粉的步驟分開,使對應油燃燒器有充分時間投入,有助於穩燃.即切C、D磨煤機時,A、F磨煤機對應油燃燒器投入,切B、E磨煤機時,另4台磨煤機對應油燃燒器投入,不容易造成爐膛滅火,為機組再次帶負荷爭得了時間.?
4.4「4個煤燃燒器選擇方式」的優化?
根據機組運行工況或設備情況,每台磨煤機可選擇6個燃燒器運行,也可選擇4個燃燒器運行.在磨煤機啟動之前,與準備投入的煤燃燒器對應的油燃燒器必須投入且火檢正常,否則將跳磨.原設計中,對4個燃燒器的運行工況,只有A、F、B、E燃燒器一種方式,這4個燃燒器任一出現故障,該磨煤機即不能運行.因此,對4個燃燒器運行模式進行修改:A、F、B、E為一種模式,A、F、C、D為一種模式,C、D、B、E為一種模式,3種模式任意選擇,增加了磨煤機運行的靈活性.?
4.5「成組BSO關」邏輯的修改?
原設計中,鍋爐負荷<50 6="" bso="" bso="">40%后,單個燃燒器的投入對爐膛燃燒平衡不再影響,將邏輯改為:鍋爐負荷>40%,一個燃燒器的油、煤火檢同時丟失,只跳該燃燒器BSO,同組另一BSO不關;鍋爐負荷<40%,上述情況發生,同組2個BSO同時關掉,退出運行.?
4.6「溫度測量信號平滑濾波作用」的添加?
為保護磨煤機本體設備,當磨煤機本體或馬達軸承溫度高於一定值時,跳磨.受現場條件影響,測溫元件時有斷線故障發生,或受干擾出現鋸齒狀波動,引起磨煤機誤跳,影響機組的正常運行.基於此因,對跳磨測溫元件在CRT上逐個增加斷線保護和2 s平滑濾波作用.當測溫元件斷線時,溫度鎖定在該溫度限值的-10%,在畫面上既可監視其斷線,又不致引起磨煤機誤跳;對元件受干擾出現的波動,因增加了平滑濾波作用,能夠將干擾部分有效濾除,顯示實際溫度,亦解決了信號干擾引起誤跳的問題.?
4.7「BSO、PSO關閉不允許啟動磨煤機」邏輯的修改?
原設計中,磨煤機啟動之前,該磨煤機對應的PSO、BSO必須打開,才允許啟動磨煤機;擋板關,不允許啟動磨煤機.在磨煤機實際運行中,為使煤粉燃燒更充分,有時需要對煤粉進行細化,這要求在PSO、BSO關的情況下,磨煤機運轉,使煤粉在磨煤機內多磨一段時間,充分細化,且外方提供的磨煤機技術指標有該項功能.對此,將「PSO、BSO關不允許啟動磨煤機」邏輯去除.?
4.8「低負荷時油火檢的支持」邏輯的修改?
原設計中,當鍋爐負荷低於40%,或該磨煤機負荷低於40%,對應的該組油燃燒器必須投入且火檢正常,如有一個油燃燒器退出或火檢不正常,延時5 min后跳磨.因鍋爐現場環境惡劣,油燃燒器、火檢探頭極易出現故障,低負荷時火檢穩定性較差,如有一個火檢丟失,運行人員發現不及時,將引起磨煤機跳閘,造成機組不必要的負荷波動,影響機組穩定運行.為此,將邏輯修改為:當鍋爐負荷<40%,或該磨煤機負荷<40 2="" 5="" min="">40%時,磨煤機不再受油燃燒器的影響.這樣,在不影響助燃的前題下,有效減少了磨煤機跳閘機率,且不影響鍋爐正常燃燒,保證了機組穩定運行.?
5結論?
通過對以上磨煤機跳閘邏輯的完善,極大地增強了磨煤機運行的穩定性和可靠性,保證了機組安全穩定運行,同時減輕了運行人員和維護人員的負擔,進而也提高了電廠的經濟效益.
