摘要：在机组中，锅炉灭火保护是一个非常重要的组成部分，在一些大型的锅炉中其是一项必备的保护系统，也是国家规定一定要投入生产的锅炉保护系统。同时在锅炉灭火保护中火检系统是重要部件，主要是对燃烧器、炉膛的火焰以及燃料系统的运行情况进行连续监视，并且对其进行逻辑的判断，发出正确合理的动作指令，还要合理联锁相关主辅机信号，确保机组得到安全、经济的运行。本文以某电厂为例，对1000MW超超临界锅炉火检探头安装进行探究。
关键词：电厂；1000MW超超临界；锅炉；火检探头；安装要点
一、前言
火检系统最主要的功能就是在于对锅炉火焰的检测，能对锅炉燃烧中是否存在问题进行判断，所以确保电厂安全是非常重要的，但是如果在检测的过程中出现问题，工作人员没有及时的进行维修和整理，既会对电厂造成巨大的经济损失，甚至会造成爆炸事故的，造成人员伤害。在电厂实施中，1000MW超超临界锅炉是一个重要方面，所以要对该锅炉的火检探头进行安装，进而就能确保设备和仪器共同配合，安全高效地生产电力。
二、火检系统
所谓火检系统就是火焰检测系统，在火力发电厂中火焰检测对于锅炉的安全运行是非常重要的。火焰检测系统是锅炉FSSS系统的主要组成部分，它对于保障火电厂锅炉的安全可靠运行起着很大的作用，它可以判断锅炉燃料的燃烧情况，它还承担着锅炉炉膛的灭火保护工作，火焰检测对于锅炉来说至关重要，煤炭和天然气等的燃料在燃烧的过程中会产生大量的红外线，火焰检测器这时候就会通过专门的软件和微处理技术对这些红外线的频率和震动幅度进行连续不断的检测，每一种火焰都有它特定的频率和震动幅度，当这些出现问题的时候，火焰检测就会及时检测出来，检测出来的信号经过电缆将信号传送到放大器上显示出来。火焰检测也会受到一些因素的影响，比如：燃烧的方式不同，则火焰检测的结果和状态就会不同，燃烧的稳定性和燃料的燃烧状况都会对火检系统的数据分析产生影响。火检系统就是通过不断地检测火焰，分析此次燃烧的状况，一旦发现问题，工作人员可以及时处理问题，以免带给火电厂不必要的损失或者是带来安全隐患。火焰检测系统的组成可以分为五个部分，
1、火检光纤及其套管，它由内、外两个套管组成，外部套管一般由不锈钢或者是钢碳馆固定在燃烧器的喷口处，内套管则是选择金属软管的材质来制作。火检光纤则需要插入到内套管里，并且在它的前面进行固定，探头的冷却风在外导管和内导管两个管道之间进行流动，从火检光纤的前端吹入到炉膛内部，对火检光纤起到冷却和保护的作用。检观测区域：对于油火检：主要检测近红外/红外区域，观测距离为2000-2500mm。通常选择2500mm。 对于煤火检：主要检测红外区域，观测距离为3000-3500mm。通常选择3000mm。
2、火检探头，探头的主要部件其实就是一个铁制的盒子，鐵质的盒子里面含有硫化铅（PbS）传感器和一个小型的印刷线路板，这个印刷线路板是用来提供电源的，并且对硫化铅传感器所产生的信号进行放大。IDD探头则是瞄准主燃烧区域燃烧产生火焰，它发射的辐射能量则是通过光纤传送到感光元件的表面，再进行转化，转换为交流电压信号，传输给火检放大器卡。
3、火检放大器卡就是接受来自火检探头通过一系列的传输所传输进来的信号，这些信号在火检放大器卡上显示出来，呈现出数据和信息。
4、火检手操器就是火检系统的智能操作器。
三、某电厂1000MW超超临界锅炉火检探头安装要点
1、电厂概述
某超超临界2×1000MW燃煤锅炉为中国东方电气集团有限公司生产，燃烧器采用前后墙对冲方式。根据设计逻辑，在锅炉点火初期，微油模式下，微油火检无火（8取2）将使A磨煤机跳闸。火检监测信号不稳定，导致初期点火频繁失败，影响机组启动。机组正常运行时，煤火检无火（8取4）跳闸磨煤机，火检信号的异常导致磨煤机跳闸，触发RB或者机组跳闸，甚至带来锅炉爆燃、爆炸危害。因此，火检系统的正常监测至关重要，最常见的问题就是“偷看”、“漏看”，安装位置、冷却风源等都会影响火检信号。
为确保火检系统稳定运行，锅炉灭火保护的顺利投入，保证机组安全可靠运行。在基建期安装过程中，该厂热控专业人员深入炉膛检查火检安装情况。
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2、安装要点
主要检查6层燃烧器火检装置，共96支，采集数据主要包括火检安装位置、垫块倾斜角度、垫块与燃烧器喇叭口距离、光纤镜片安装深度。
（1）火检安装位置
说明书图纸要求火检探头开孔位置是依照外二次风悬向同方向的X轴正向20°、55°、-20°。经核查核对，现场火检安装位置符合厂家、设计院要求。
（2）垫块角度
因燃烧介质不同，所呈现的火焰高频段与低频段不同，为保证火检探头正确稳定的检测，两种垫块的角度也不同，油火检的安装角度为7°，煤火检的安装角度为3°。
为提高检查准确率，在进入炉膛前，按照图纸垫块的样式，制作同样大小的纸片，进行现场垫块的比对。经检查，所有垫块大小都与图纸要求一致，角度满足检测要求。
（3）垫块与燃烧器喇叭口距离及光纤镜片安装深度
根据厂家图纸资料要求，垫块与光纤固定头应平整对齐，垫块前端至燃烧器喇叭口应为100mm，现场测量结果显示未按图纸距离要求焊接。经询问厂家，原因如下：
①根据燃烧器的实际开孔位置，按100mm距离安装，光纤离燃烧器太远，直接影响火检测量，为避免“漏看”情况，安装时进行了相应的距离调整。
②在焊接施工时，光纤固定头的顶端容易烧穿，为保护光纤固定头的完整，将垫块与光纤固定头往后错开约8mm。最终测量垫块前端至燃烧器喇叭口约在20mm-30mm。
（4）微油油火检检查
微油油火检8支探头的安装与其他煤、油火检安装方式不一样，探头光纤从微油燃烧器尾部面板预留孔插入，经过内导管延伸至距燃烧器稳燃器200mm位置，并且燃烧器火检探头外导管弯管角度300mm内不能与火检探头相碰，最后用管夹进行固定。
微油燃烧器油火检导管、光纤长度和安装位置均为出厂设计固定，无需现场焊接，插入后用管夹固定外导管即可完成安装。经现场检查和核对图纸，符合安装要求。
（5）检查数据
本次对96个火检装置测量安装质量进行检查，因微油火检设备导管尺寸及安装位置均为固定，另88支火检检查结果中，有40支探头光纤安装位置不符合技术要求。
经检查，火检装置内导管组件安装完毕，共有40支探头光纤镜片没有安装到位，内导管组件与火检探头组件之间是硬连接，为避免探头损坏，在点火调试前进行整改。
（6）火检探头冷却风
火检探头冷却风源有两路，一路由火检冷却风机提供，另一路来自冷一次风，既保证火检冷却风压力和流量的稳定，而且在两台火检冷却风机均故障的情况下，仍然能提供冷却风，避免探头结焦、烧损。现场测量火检探头本体冷却风管：1）微油火检冷却风管入口管径为20mm；2）煤、油火检冷却风管入口管径均为35mm。火检探头本体冷却风管尺寸均能保证充足冷却风量。
四、结束语
综上所述，在本次工作开展中，发现了绝大多数的光纤探头都没有安装到位，所以在对其进行调试，在调试的过程中，主要是设置合理的频率、增益以及门槛值，就可以有效避免偷看、漏看情况的出现。同时对于不同的工作状态，将燃烧器进行很多次火焰检测和功能分辨的启动停止验证，并且对各个相邻燃烧器投入运行和切除的情况进行试验，对合适的参数进行确定，进而保证火检系统得到正常运行的运行。此外通过检查还可以将安装中可能存在的隐患扼杀的萌芽中，促使灭火保护系统得到顺利的实施和运行。
参考文献：
[1]赵燕平.电厂热工测量装置及控制系统试验技术.中国电力出版社.2012（11）.
[2]张从明.火电厂锅炉的工作原理[D].华北电力大学，2016（04）：112.
[3]敖翔.超（超）临界锅炉螺旋式上升水冷壁的高温腐蚀研究[D].浙江大学，2017（09）:56-57.
论文作者:张文壑,梁栋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：锅炉论文; 垫块论文; 光纤论文; 火焰论文; 燃烧器论文; 导管论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第21期论文;