摘要：江西贵溪发电有限责任公司（厂）2×300MW火电机组燃煤锅炉，针对锅炉燃烧过程中经常出现的火检故障，提出了对火检系统技术改造和革新，以及设备运行时的定期维护和检修问题，并提出了一些解决方法和防范措施。
关键词：火检故障；故障分析；防范措施
0 引言
贵溪发电有限责任公司5、6号机组都是单机容量为300MW的单元制机组，锅炉选用东方锅炉（集团）股份有限公司生产的型号为DG1025/17.5-Ⅱ4型亚临界参数、四角切圆燃烧、自然循环汽包炉。燃用烟煤，一次中间再热，平衡通风。制粉系统为5台ZGM95N中速辊盘式磨煤机，冷一次风正压直吹式制粉系统。布置A、B、C、D、E五层煤燃烧器，锅炉启动和低负荷阶段燃用柴油，布置AB、BC、DE三层油燃烧器。每个燃烧器旁布置一套火焰检测装置，一台锅炉共有32套火焰检测装置。相应火焰检测设备为：五层20个煤火检，三层12个油火检。煤火检探头位于二次风箱喷嘴内,油火检探头位于带油枪的二次风箱喷嘴内。火检探头的冷却风由两台火检冷却风机提供，每台风机出口风压为5697pa，设计容量300-3000立方英尺每分钟，火检及火检冷却风机都由美国FORNEY公司供应商配套供给。自2005年投入使用以来，火检检测器件虽然均能检测锅炉燃烧状况，灭火保护动作正确率100%，未发生过误动与拒动，较好地实现了防止锅炉灭火爆炸的功能,但是由于火检系统还存在一些缺陷，影响了运行安全，增加了维护工作量。
1 火焰检测器的组成及工作原理
火焰检测器主要有以下部件：内导管、外导管、光导纤维、探头及带微处理器的光电放大电路的变送器等组成。火检光纤置于内导管内，外导管对内导管及光纤具有引导和支撑的作用。火检结构如图（1）所示：
火检工作原理如下：炉膛内燃料燃烧产生的光线穿过火检探头前部的凸透镜片，落在光导纤维的端部，光信号经过光导纤维传输送至炉墙外侧的火检探头，火检探头内的硅光电池将光信号转换成正比于火焰强度的电脉冲信号，在信号处理器内被检测火焰的电脉冲信号分别转换成4—20mA模拟量信号和无源开关量信号经过电缆送往系统模拟量信号在操作员站，开关量信号送入FSSS系统用于逻辑运算。
2 火检系统的主要故障
贵溪发电有限责任公司5、6号机组火焰检测器故障时间较长，部分火检故障不能及时消除，需停炉处理，给运行人员的监视以及调整炉膛燃烧带来一定困难，影响机组锅炉安全稳定运行，主要故障有：火检不稳定；火检探头卡涩；火焰存在"偷看"情况；锅炉点火启动时，投入油枪后，火焰检测器检测不到火焰；火检参数调整不合理；维护量大,备件消耗多。
3 火检系统的主要故障分析及改进
3.1影响火检不稳定的因素及处理措施
光纤内缩或探头视角不正常，检测不到火焰；运行人员对炉膛进行吹灰，引起炉膛内火焰变暗，影响火检信号大小；二次风配风不当，引起火检状况恶化；燃烧器喷口结焦，盖住凸透镜片，使探头无法接收光线，导致火检失去；当燃烧的煤种不好时，炉膛内火焰不稳定，也会导致火检不良；凸透镜片前结焦、凸透镜片老化、光纤损坏、瞄准管脱落或移位造成光信号弱或没有。针对火检不稳定可以采取以下措施：
（1）由于煤质变化或锅炉内工况条件改变，使该火检信号减弱，可以通过提高该火检增益来解决。
（2）火检信号减弱大多是光纤镜头脏，将镜头清洁即可。
（3）请运行人员对燃烧进行适当的调整。
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3.2火检探头卡涩的因素及处理措施
火检探头安装于保护套管内，保护套管由于长期工作在高温环境下产生变形，造成火检探头在维护时光纤和内套管抽出后很难插回到原位。另外,燃烧器摆角及二次风门挡板的位置也容易造成火检探头卡涩。致使透镜不能直窥炉膛内，遇到这种情况可以采取以下措施：
将炉墙上固定的外套管顶丝松开，将外套管轻轻向外拉，使挠性部分拉直，此时就很容易将内套管插进到位了。在风道里面外导管中部加装支架可以起到缓解外导管弯曲严重的作用，同时根据燃烧摆角的摆动角度算出摆角在水平位置时外导管需要8cm的伸缩余量，此时外导管弯曲角度必然大于120°，就可以确保不影响摆角的正常调整及火检设备的正常检测如图（3）所示：
3.3火检偷看的主要原因及处理措施
火检偷看问题在目前使用的火焰检测器上都存在,只是偷看程度大小不同而已。探头看火角度不佳,检测火焰能力差,造成偷看严重。燃料喷入炉膛燃烧,火焰可分为黑笼区,初始燃烧区,安全燃烧区及燃尽区。初始燃烧区火焰的脉动最强,火检探头只有对准火焰的初始燃烧区才能获得最佳的检测效果,否则将检测不到火焰或偷看。火检探头的镜头固定在二次风喷口上,由于摆角的摆动及锅炉长时间运行造成二次风喷口与燃料喷口不平行,使探头失去最佳看火角度。为解决火焰检测器偷看比较严重的问题采取了以下措施：调整煤、油火检的安装角度。油火检探头的视线与燃烧器中心线相交有一个微小的角度（如5°），且能看到最大的主燃烧区域；煤火检探头安装于燃烧器平行的角度，正对主燃烧区。
二是调整信号增益及门坎值的设置解决偷看问题。
3.4锅炉点火启动时，投入油枪后，火焰检测器检测不到火焰处理措施
锅炉点火启动时，投入油枪后，火焰检测器检测不到火焰。需反复调整信号增益及门坎值来解决，直到反映出实际火焰为止。检查火检探头凸透镜头是否积灰、光纤是否烧坏、火检变送器是否故障。在DCS画面上增加一套模拟火焰信号，当锅炉冷/热启动时，检查就地点火枪燃烧正常，油火检无法正常检测到火焰，适当投入模拟火焰信号，可以有效防止因火检信号不稳定导致MFT动作而影响锅炉启动。
4 火检探头维护工作
火检检查时光纤和内套管抽出后很难插回到原位，致使透镜不能直窥炉膛内，遇到这种情况需将炉墙上固定的外套管顶丝松开，将外套管轻轻向外拉，使挠性部分拉直，此时就很容易将内套管插进到位了。
火检透镜必须保持清洁无污染，火检温度不得超过它的最高额定温度65℃。过高的温度会缩短火检的使用寿命。在锅炉运行和刚停运期间，应确保适量的冷却风通过。经常检查探头处冷却风量，检查冷却风管是否漏泄、脱落，应防止杂物堵塞风管阀门及其它各部位，防止由于冷却风不足烧毁火检。平时应定期清洁火检透镜，火检透镜运行时间长，由于高温、积灰、腐蚀等原因，在透镜表面常形成斑点，严重时就会影响透光，导致火检检不到火。
5 结束语
由于发电公司多次对锅炉燃烧调整的优化和火检系统的不断改造，使锅炉燃烧维持在最佳工况，完善热工自动调节控制系统，使锅炉运行稳定性及经济性大大提高，锅炉机组调峰运行能力也逐步增强，使深度调峰运行的可靠性提高，为300MW机组长期安全稳定运行奠定了坚实的基础。保证火检正确动作率100％，减少火检故障引起得跳磨减负荷和灭火事故发生。
参考文献
[1]江西贵溪发电有限责任公司（厂）锅炉说明书[z].东方锅炉厂.
[2]江西贵溪发电有限责任公司（厂）火检系统说明书.
[3]江西贵溪发电有限责任公司（厂）火检系统项目设计方案.
论文作者:李春新,施金生
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
标签：火焰论文; 锅炉论文; 贵溪论文; 信号论文; 炉膛论文; 导管论文; 检测器论文; 《电力设备》2018年第22期论文;