山东电力工程咨询院有限公司 山东济南 250013
摘要：论述了风系统在火电厂的控制流程及作用，烟风系统采用平衡通风形式，使炉膛和风道的漏风量不会太大，而且保证了较高的经济性。通过对各类风系统（一、二次风、密封风及火检冷却风等）流程的监测，从而更好地完成锅炉燃料配比，达到燃烧的最佳经济性。
关键词：平衡通风；控制流程；燃料配比
Study on Boiler Air System Control of Coal-fired Power Plants
Hao Zhen hua
Shandong Electric Power Engineering Consulting Institutu Co.,Ltd.,Ji’nan 250013,China
Abstract: The effect and control process of boiler air system of coal-fired power plants is discussed. Balanced draft form is adopt by gas and air system in order to ensure economy and less air leakage. Every air system process (primary air、second air、seal air and flame detector cooling air etc.) is monitoring to achieve fuel matching, so that the optimal economy is completed.
Kye words: balanced draft; control process; fuel matching
0引言
锅炉风系统是锅炉重要的辅助系统。它的作用是连续不断的给锅炉燃烧提供空气和燃料，并按燃烧的要求分配风量，同时使燃烧生成的含尘烟气流经各受热面和烟气净化装置后，最终由烟囱及时的排至大气。
锅炉烟风系统采用平衡通风的形式，不仅使炉膛和风道的漏风量不会太大，而且保证了较高的经济性，又能防止炉内高温烟气外冒，对运行人员的安全和锅炉房的环境均有一定的好处。
1锅炉风系统流程
一次风是用来输送和干燥煤粉，并供给燃料燃烧初期所需的空气。一次风系统的流程：电厂环境空气经滤网、消音器后垂直进入一次风机，经一次风机提压后分成两路，一路进入磨煤机前的冷一次风管，另一路经空气预热器的一次风分仓，加热后进入磨煤机前的热一次风管，热一次风和冷一次风在磨煤机前混合。在冷一次风和热一次风管道出口处都设有调节挡板门和隔绝挡板门来控制冷、热风的风量，保证磨煤机总的风量要求和合适的出口风温。合格的煤粉经煤粉管道由混合一次风送至炉膛燃烧。
二次风是向炉膛内送入燃料燃烧所需要的空气，使燃料在炉内的燃烧正常进行。二次风系统的流程：电厂环境空气经滤网、消音器后垂直进入送风机，由送风机提压后，经冷二次风道进入空气预热器中预热，出来的热二次风经热二次风道送至二次风箱和燃烧器进入炉膛。一般每台锅炉设有两台送风机，在两台风机出口挡板后设有联络风管以平衡送风机出口风压，联络风管上设有电动风门挡板。
密封风风源来自冷一次风母管，一次风经密封风机升压后送至磨煤机，对磨煤机及给煤机进行密封，防止煤粉外漏。
火检冷却风的主要作用是改善火检探头的工作环境，使探头得到适当的冷却降温，并对探头起到清洁的作用。电厂环境空气经滤网、消音器后进入两台火检冷却风机，经冷却风管道送至锅炉的各燃烧器火检探头。
煤粉炉烟风系统流程图
2锅炉风系统顺控及自动控制说明
2.1风烟功能组
启动许可条件：
1.a) 选择A通风组或选择B通风组或选择两侧通风组；
2.b) 脱硫允许锅炉启动；
3.c) 无功能组完成条件；
启动步序：（启动第一台引风机时需考虑建立烟气通道）
a)启动A、B空预器主电机，检查空预器主电机转动正常，确认空预器出口热一次风/热二次风风门挡板和空预器入口烟气挡板已开启，投入空预器备用联锁；
b)建立空气通道后，启动脱硝系统一台稀释风机运行，投入脱硝声波吹灰；
c)投入脱硫系统运行，脱硫系统投入时，注意炉膛负压的变化；
d)启动一侧引风机，检查其一切正常。稍开动叶调整炉膛压力至-100Pa左右，将动叶调节投入自动；
e)启动同一侧送风机，检查其一切正常；
f)启动另一侧引风机，检查其一切正常，调节动叶开度使炉膛压力至-100Pa左右，待两台引风机电流平衡后将动叶投入自动；
g)启动另一侧送风机，检查其一切正常；
h)通过配合调整引风机动叶、送风机动叶开度调整炉膛压力在-100Pa左右，维持炉膛通风量在30%～40%B-MCR风量范围内；
i)启动一台火检风机，将备用风机投入备用。
注：风烟系统两侧运行时开送、引风机联络门。
启动完成条件：
a)A空预器子功能组完成；
b)B空预器子功能组完成；
c)（A引风机运行，并且进、出口挡板开启，延时30S；且A送风机运行，并且进、出口挡板开启，延时30S；） 或A送风机运行，并且进、出口挡板开启，延时30S；） 或（B引风机运行，并且进、出口挡板开启，延时30S；且B送风机运行，并且进、出口挡板开启，延时30S）。
2.2自动控制说明
2.2.1一次风母管压力控制
在正常运行中，要根据机组负荷的大小（燃料量的多少）来控制一次风压。一次风压过低，一次风送粉能力下降，容易造成一次风管积粉、堵塞，甚至引起爆燃，严重影响机组安全运行；一次风压过高，可能发生火焰脱离，造成喷燃器灭火。此外，一次风温也应适当控制，保证磨煤机安全运行。通过改变一次风机入口动叶的角度来控制一次热风母管压力，本系统采用单回路控制系统，根据锅炉指令（BD）产生一次风母管压力的设定值，在至少有一台一次风机投入自动的情况下，可以由运行人员对上述设定值进行手动偏置。
当任一磨煤机出口挡板关闭时，为了减少冲击，需要尽早减小一次风机动叶位置，设置一个减小位置并加到前馈信号。
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当两台一次风机都投入自动时，可以在一次风机入口导叶操作站上对两台一次风机导叶指令进行手动偏置，以达到两台一次风机出力平衡。
两台一次风机都可以达到自动/手动双向无扰切换，并可根据一次风机投入自动的台数的不同自动改变控制系统增益。
下列情况下一次风机入口动叶控制强制手动：
一次风热风母管压力信号故障
锅炉MFT动作
相应一次风机未运行。
当只有一台一次风机运行时，未运行的一次风机入口导叶强制关闭至0%。
一次风压自动控制系统投入条件：
（1）一次风挡板在最大开度下的风量应能满足锅炉最大负荷的要求，并有足够的裕量。
（2）一次风压信号指示准确，记录清晰。
（3）操作站工作正常，跟踪信号正确，无切手动信号。
2.2.2送风控制
送风量调节保持的任务是改变送风量，使之与煤粉量相适应，保证煤粉在炉膛内燃烧时有恰当的空气量，即维持一定的过剩空气系数，使燃烧经济性最佳。
最佳的过剩空气系数是锅炉负荷的函数，它随负荷的增高而减少，只要维持过剩空气系数在某一范围内，锅炉效率便有较高的数值。采用锅炉尾部烟道的烟气含氧量作被调量来反映过剩空气系数，通过氧化锆测量烟气含氧量，引入锅炉主控系统来的锅炉燃烧率指令信号作前馈信号，使送风系统在负荷扰动时与燃料调节系统同时动作。送风量调节系统还设有富风回路，即加负荷时先加风后加煤，减负荷时先减煤后减风。
总风量指令(AFD)是根据燃料量指令（FFD）的函数和锅炉输入指令的函数经过大选而形成，并通过烟气含氧量的校正以确保完全燃烧。总风量指令与总燃料量交叉限制，以防止炉膛中燃料量多于风量的情况发生。总风量调节器的输出作为两台送风机动叶控制的公共指令。
为了锅炉安全运行，AFD设计有最小风量指令，保证锅炉对于最小风量的需求。
当两台送风机都投入自动时，可以在B侧送风机动叶操作站上对两台送风机动叶指令进行手动偏置，以达到两台送风机出力平衡。
两台送风机都可以达到自动/手动双向无扰切换，并可根据送风机投入自动的台数的不同自动改变控制系统增益。
当锅炉炉膛压力过低时闭锁送风机减少，当锅炉炉膛压力过高时闭锁送风机增加。
当以下任一条件满足时氧量校正操作站强制手动：
任意氧量信号故障
送风机动叶控制全部在手动时
氧量校正操作站在手动状态时不影响送风机动叶操作站投入自动。
下列情况下送风机动叶控制强制手动：
总风量信号故障
相应送风机未运行
无引风机在自动状态
当只有一台送风机运行时，未运行的送风机动叶强制关闭至0%；当SCS来送风机动叶关闭指令，送风机动叶控制强制关闭至0%。
送风量、氧量自动控制系统投入条件：
（1）锅炉运行正常，燃烧稳定，送风机动叶/二次风门风量控制系统投入一般负荷大于50%。
（2）送风机动叶/二次风门在最大开度下的送风量引发能满足锅炉最大负荷的要求，并约有5%的裕量。
（3）风量、氧量信号准确、可靠，记录清晰。
（4）炉膛压力系统投入运行。
（5）操作站工作正常，跟踪信号正确，无切手动信号。
（6）炉膛压力方向性闭锁、防喘振保护回路投入。
2.3密封风
手动启：
运行人员通过CRT上的“启动”按钮，可以启动风机。
启允许：（以下条件相与）
任意一次风机运行；
密封风机出口门均全关；
或A密封风机备用投入；
或B密封风机运行；
自动启：
备用投入，密封风机B停运；
备用投入，密封风机B运行且密封风母管压力低；
手动停：
运行人员通过CRT上的“停止”按钮，可以停止风机
停允许：（以下条件任一动作）
磨煤机全停；
密封风母管压力正常且B密封风机在运行；
保护停：（以下条件任一动作）
一次风机全停；
密封风机运行时出口门全关或入口门全关，延时30s；
2.4火检冷却风
火检冷却风机为火焰检测器提供冷却风，每台机组设有2台火检冷却风机，互为备用。每个油枪有一个油火检探头，每个煤粉喷燃器有一个煤火检探头。为了避免火检不必要的偷看，油角阀关，闭锁该油火检投入；给煤机停止运行或磨煤机出口一次风关断挡板关状态信号闭锁煤火检投入。
先启动火检冷却风机，再投入火检探头，即火检探头送电，信号输出。火检探头输出的信号有开关量和模拟量。
锅炉壁温低于90℃或炉膛烟温小于70℃，才允许停止火焰检测系统，因为火检探头一直固定安装在炉膛内，除非停炉后检修时才能拉出来。
火检冷却风机联锁：
低风压报警，并联锁启动备用风机。
入口滤网压差大，报警。
火检冷却风与炉膛压差小于整定值(相当于火检冷却风机跳闸)，延时触发MFT。
3结论
通过对火电厂锅炉风系统流程的研究，可以更明确各类风系统在电厂中的作用及影响，从而对于各阶段的控制起到更好地指导作用，提高了燃烧的效率及电厂的经济性。
参考文献
[ 1 ] 李江, 边立秀, 何同祥《火电厂开关量控制技术及应用》2000-9-1
[ 2 ] 张栾英, 孙万云《火电厂过程控制》中国电力出版社2000-7-1
[ 3 ]袁镇福. 《电站锅炉原理》中国电力出版社1997-6-1
论文作者:郝振华
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/16
标签：风机论文; 炉膛论文; 送风机论文; 锅炉论文; 风量论文; 挡板论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第23期论文;