75t燃氣鍋爐FSSS系統改進

孫弘 溫智慧 新興鑄管股份有限公司，河北 邯鄲市 056300

75t燃氣鍋爐FSSS系統改進

孫弘 溫智慧 新興鑄管股份有限公司，河北 邯鄲市 056300

新興鑄管熱電廠1#鍋爐FSSS系統在運行中出現了火檢信號不穩定、程控點火成功率低、爐膛壓力波動大等問題。該廠技術人員對問題進行了分析，通過一系列的技術改造和試驗解決了以上問題。

鍋爐；FSSS；爐膛壓力；火檢；程控點火

前言

新興鑄管熱電廠1#鍋爐于2006年2月投產。該鍋爐為75t高、焦爐混燃鍋爐，鍋爐燃燒系統由旋流式高爐煤氣燃燒器和爐內蓄熱穩燃器組成。燃燒器四角分五層布置。燃燒器火焰延長線切于穩燃器外圓，最下三層的中間布置有焦爐煤氣管，焦爐煤氣最大燃燒量可供鍋爐出力的25%。

該鍋爐出廠配置了一套FSSS系統。該FSSS系統由FSSS工作站、監視檢測系統、程控點火系統和相應的控制執行機構構成。FSSS工作站主要包含邏輯控制系統（選用西門子的PLC）、工控機后臺；監視檢測系統主要火焰檢測傳感器、爐膛火焰監視器、汽包水位及壓力監視器等；程控點火系統主要包含高能點火器、點火推進器及點火槍、就地控制柜等。

一、FSSS系統運行中出現的問題

經過幾年的運行，這套FSSS系統逐步暴露出了一些問題。首先是火檢傳感器的信號強度不夠，8個傳感器中有5個長時間處于低位且信號波動較大。這樣很容易引起滅火保護的誤動作。其次是該系統沒有設置爐膛煤氣在線監測設施和煤氣控制閥門的檢漏設施，雖然這個問題可以通過手動監測來彌補，但對自動點火的安全行還是有很大影響的。還有一點是系統的煤氣調節閥設置離燃燒器過遠以及引風機的節流調節造成了調整爐膛負壓時參數波動較大的問題。

二、問題的分析及處理

（一）火檢問題的分析及處理。

火檢系統由可見光傳感器、信號轉換器、FSSS控制器組成。經過較長時間觀察和試驗，我們發現影響火檢探頭信號不穩定的原因有以下幾點：

1、傳感器安裝的位置和角度不合適。在鍋爐新建時，原裝燃燒器上沒有預留火檢傳感器的安裝位置，傳感器就安裝在了燃燒器側面的觀火孔的位置上，傳感器光軸指向燃燒器的出口中心。實際上火焰位于燃燒器火嘴軸線外約1000mm處。而且隨著燃燒負荷的變化，火焰的位置也有一定的變化，這對于布置在側面的火檢傳感器影響較為明顯。通過鍋爐大修更換燃燒器的機會我們將火檢傳感器的位置進行了調整。圖一是改造前后的傳感器布置圖。

2、火檢傳感器的選型不合適。鍋爐原有的火檢傳感器為可見光傳感器，對高爐煤氣單一的藍色火焰響應不是很好，容易受其他顏色的光影響（焦爐煤氣）。通過試驗，我們發現用紫外線型火檢傳感器的效果最好，于是將傳感器進行的全面升級。

通過對火檢傳感器的改造，我們解決了火檢信號不穩的問題，自2010年以來1#鍋爐未發生過因火檢信號不穩定造成的MFT動作。

（二）程控點火系統技術改造。

鍋爐新建時程控點火系統設計的不是很完備，在實際生產過程中出現了一些問題，如未安裝爐膛煤氣在線檢測設施和煤氣控制閥門的檢漏設施以及點火氣源選擇的不合適等等。我們到幾家FSSS運行較好的單位進行了調研，經過分析比較得出了1#鍋爐程控點火技術改造方案。改造主要體現在了以下幾方面：

1、點火氣源改為焦爐煤氣。焦爐煤氣對于我們來說是最易獲取的高熱值燃料，而且氣源有非常穩定的保證。

2、加大了點火槍的容量，改二級點火為一級點火（先點焦爐煤氣燒嘴再引燃高爐煤氣），簡化點火步驟同時更符合公司對煤氣配置的要求。

3、增加爐膛煤氣在線監測設施和煤氣控制閥門的檢漏設施，完善了爐膛吹掃的邏輯條件，提高了FSSS的安全性能。

4、重新編制了控制方案和控制程序，提高了和DCS系統的交互通訊，增強了SOE功能。

經過技術改造，1#鍋爐的程控點火系統由原來的擺設變成了高度自動化的點火第一選擇。一次點火成功率在95%以上。

（三）爐膛壓力問題的分析及處理。

1# 鍋爐自從投產以來就一直有爐膛負壓波動較大的問題，原因主要有以下幾點：

1、引風機風量調節采用的是風門節流調節，執行器的每次動作對風量的影響較大，并且執行器和風門機械部分的間隙造成了風門擋板的擺動，也影響了爐膛壓力的穩定。

2、煤氣調節閥的位置設置在每組燃燒器的總管上，同樣存在執行器調節對煤氣流量影響較大，不但影響了爐膛的壓力穩定，也不利于燃燒的精確控制。

針對以上問題，我們對相關設備進行了改造。我們將引風機改為變頻調節，頻率調節對風量的響應較之節流調節更為柔和。我們取消了總管煤氣調節閥，將調節閥的位置改在了每只燃燒器的支管官道上。經過改造后爐膛壓力的變化比以前平穩了許多，爐膛壓力高低報警的次數有了明顯地減少。

三、結語

通過一系列的技術改造，1# 鍋爐FSSS系統的實用性和安全性有了實質性的提高，同時我們也取得了鍋爐FSSS改造的寶貴經驗，為后續鍋爐改在奠定了基礎。

[1] 尹健麟,楊紹軍.鍋爐滅火保護系統的改造[J].華北電力技術.2001,(1)

[2] 葉向前.太原第一熱電廠13號機組滅火保護系統的改進[J].廣東電力.2000,(2)

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.18.035