太原第一熱電廠七期2×300 MW工程是「九五」期間國家的重點工程。鍋爐為東方鍋爐廠製造的四角切圓燃燒鍋爐。鍋爐配備有5層煤粉燃燒器（A，B，C，D，E）、2層三次風、2層點火輕油槍（AB，DE）。鍋爐的燃燒器管理系統（BMS）由美國FORNEY公司總承包。控制系統硬體採用美國西屋公司的WDPF－Ⅱ型分散控制系統，FORNEY設計控制軟體，提供BMS的外圍設備點火油槍、油閥及火檢系統。火檢系統採用IDD－ⅡU火檢探頭和RM－DR－6101E型雙通道火檢放大卡。由於硫化鉛感測器的IDD－ⅡU火檢探頭只對紅外線和可見光敏感，通過動態火焰處理電路只檢測動態的火焰信號，所以主要用於檢測煤和油的火焰，是國內用得最多的一種火檢探頭。RM－DR－6101E放大卡可同時接入2個火檢探頭，監測兩處火焰。在放大卡上主要的設定參數有增益、有火和無火的門檻值。鍋爐的每一個對角採用1塊放大卡，共用28個火檢探頭和14塊放大卡。
1 滅火保護系統存在的問題
試運行期間鍋爐有8個火檢信號比較弱，但經過火檢放大卡參數調整后，火檢信號能夠滿足保護系統的要求，168 h試運行期間滅火保護系統能正常投入使用。但在機組移交商業運行后參與電網的調峰時，鍋爐經常在約70％負荷且斷油的工況下運行，爐膛的燃燒工況比滿負荷時差。這時8個弱火檢信號又不穩定，常引起對應的煤粉燃燒器跳閘，嚴重時鍋爐出現失去所有火焰或臨界火焰主燃燒跳閘（MFT）。
2 系統缺陷分析
2．1 火檢光纖的安裝
火檢的光纖外套管必須穿過燃燒器的二次風箱固定在二次風口上。光纖外套管的開孔通常由鍋爐廠在燃燒器上開，但此工程是由安裝公司在安裝現場開孔，由於受現場設備和空間限制，所以有一些孔開得不是很好，致使有幾個火檢光纖的實際安裝位置和原設計有一定的偏差。主要問題是光纖外套管的彎道較多。
為了使火檢工作儘可能少受鍋爐燃燒工況變化的影響，正確火檢光纖安裝的位置相對燃燒器和火球旋轉方向而言應在燃燒器的上游，但1號、3號角安裝位置卻在燃燒器的下游，如圖1所示。
2．2 火檢光纖的材料
光纖是非常柔軟的材料。FORNEY的光纖是由直徑1 cm左右的不鏽鋼蛇皮管包住，但做成的火檢光纖仍非常軟，使安裝非常困難。如果火檢光纖的外套管裝得不好，燃燒器擺動或火檢光纖抽出后裝入，光纖很難回到原位置。
安裝問題和產品本身的缺陷使8個燃燒器（B1，B2，B3，C1，C4，D1，D3，E1）的火檢信號不穩定。
3 問題的解決
在負荷為180 MW時測得火檢信號值如表1。
8個燃燒器的火檢信號弱且不穩定，正常的火檢信號值應在100 mV以上。表1數據可分為兩種情況：第一種是相鄰上下層的火檢信號至少有一個是穩定的，第二種是相鄰上下層的火檢信號都不穩定。根據這兩種情況採用不同的解決方案。
3．1 第一種情況的解決方案
以B1為例。在正常的情況下，如果給粉機運行15 s后火檢未檢測到火焰信號，就要停對應的燃燒器。圖2為修改後的邏輯圖，對於停B1燃燒器的條件，增加了在鍋爐的負荷大於50％時，只有在燃燒器A1和C1不運行的情況下才停B1燃燒器。當B1燃燒器運行時，因為A1，C1燃燒器距離B1燃燒器大約1 m，即使B1的火焰信號消失，只要燃燒器A1或C1在運行且鍋爐的負荷大於50％，A1或C1仍有足夠的能量作為B1的點火源，所以即使B1火焰信號消失或燃燒不好也不跳B1給粉機。為了保證滅火保護系統可靠，把所有煤粉燃燒器的控制邏輯都按燃燒器B1方式進行了修改。
3．2 第二種情況的解決方案
由於C1，D1，E1燃燒器的上下火檢信號都不可靠，所以用它們的運行信號不足以支持C1，D1，E1煤粉燃燒器的可靠運行。所以在第一種方案的基礎上引進爐膛壓力信號來綜合判斷燃燒器的運行工況。
具體的方案是在與門二的輸入增加爐膛壓力高、爐膛壓力低的信號。以C1煤粉燃燒器為例，設Y為與門二的輸出，pH為爐膛壓力高，pL為爐膛壓力低，RB1表示燃燒器B1運行、BBLGR表示鍋爐負荷大於50％，則
由於鍋爐燃燒器分為上下兩部分佈置，下部燃燒器由煤層A、油層AB、煤層B、煤層C和4層二次風組成，上部燃燒器由煤層D、油層DE、煤層E、2層三次風和3層二次風組成。上部燃燒器的煤層D和下部燃燒器的煤層C相距2．93 m，C層和D層的距離較大。為了安全起見，煤層C和煤層D燃燒器在運行時不能相互支持。
用爐膛壓力高或爐膛壓力低信號輔助判斷燃燒器的燃燒工況是安全可靠的。因為如果爐膛壓力變化不大，則可判斷鍋爐不存在大面積燃燒器滅火，鍋爐的燃燒穩定，而且這種邏輯判斷只用於C1，D1和E1 3個燃燒器上，所以即使火檢信號消失，沒有支持這3個燃燒器，只要爐膛壓力變化不大，也判斷其為錯誤信號，對應的保護不動作。
除了以上分析的原因外，滅火保護系統還投了臨界火焰MFT（在斷油的工況下1 min內50％投運的煤粉燃燒器的火檢無信號）、角火焰消失MFT（投運的煤粉燃燒器整角的火檢無信號）和爐膛壓力MFT。這三個保護的投入更保證了鍋爐的安全。
4 結束語
控制邏輯修改後，把所有強制的火檢信號都解除，使滅火保護系統正常投入運行。經過一段時間的運行，滅火保護沒有發生誤動作。
安裝位置有一定的偏差或鍋爐廠與火檢製造廠家配合不好，都會使燃燒器的開孔不理想，導致火檢光纖的安裝存在問題，等到火檢系統投運時發現問題后再修改，工作量卻非常大。應用本文提出的修改方案能彌補安裝的缺陷，節省大量的人力和物力。
如果電廠煤種經常變化，使鍋爐燃燒工況發生變化，而火檢的整定參數又沒跟上，也會影響火檢工作的穩定性。利用以上介紹的方法也能較好地解決這種情況下滅火保護系統的投運問題。
