鍋爐滅火保護邏輯和火焰畫面組態方式變更前后對鍋爐運行安全性影響的分析

摘 要：根據長期從事鍋爐滅火保護產品的應用與工程設計及調試經驗，就新建機組滅火保護邏輯設計和運行監視畫面組態存在的問題做了詳實的分析，提出了解決方案并應用實際工程中，得到了滿意的效果。

關鍵詞：保護邏輯；運行安全；誤動；拒動

1 背景

在很多新建火電機組鍋爐FSSS試運和調試期間，經常發現全爐膛滅火保護邏輯設計和運行人員監視的鍋爐燃燒器運行狀態計算機畫面也僅取火焰檢測器輸出的狀態信號作為燃燒器建立/熄滅的唯一判斷依據。由于時不時畫面顯示錯誤的狀態信號，運行人員就提交缺陷單讓熱工人員解決。經認真研究分析判定，滅火保護的邏輯設計不合理和不完善造成，對滅火保護的邏輯設計改為單個燃燒器是否成功建立應該是火焰檢測器的檢測結果與相應設備的運行狀態做邏輯與運算的結果雙條件判斷，運行人員監視的鍋爐燃燒器運行狀態計算機畫面應該是邏輯與運算后的結果。那么這種邏輯設計改進是否合理呢，下面從以下幾個方面進行分析。

2 邏輯設計修改的合理性分析

2.1 根據鍋爐的燃燒方式和變化做合理性分析

鍋爐的燃燒是一個非常復雜的過程，它受鍋爐的結構、煤質、燃燒方式、一次風壓與風速、給粉量、鍋爐燃燒工況、二次風配情況等許多因素的影響，因此，火焰的形狀、燃燒效率、燃燒器著火點位置都有著不確定性，火焰燃燒區域范圍波動大，本燃燒器噴出的火焰漂移至其它燃燒器噴口或未燃盡的燃料在其它燃燒器噴口再燃燒的情況都會時有發生的。

因此，某個燃燒器未建立的條件應滿足下列任一條件：

①本燃燒器所對應的磨煤機沒有運行或風門沒有打開。②本燃燒器火焰檢測器檢測無火。

從上面的描述來看，原有的保護邏輯是僅以火焰檢測器檢測結果做為唯一判定條件是不完整的，不夠嚴密，缺少對設備狀態條件的判斷。

本燃燒器火焰建立的燃燒過程應該是：首先是本燃燒器的磨煤機設備投入運行，有煤粉從本燃燒器噴口噴射至爐膛，如果此時為本燃燒器配置的火焰檢測器檢測到有火焰存在且此火焰信號持續存在一段時間，這才可以說明本燃燒器成功投運。因為，火焰檢測器探頭始終監視著燃燒器的初始燃燒區域，探頭監視視角被本燃燒器燃料的噴射區域所包圍，如果本燃燒器噴出的燃料未燃燒則探頭的視線將會被黑龍所遮擋。火檢將準確發出無火信號。

當本燃燒器相對應的磨煤機處于停運狀態時，本燃燒器噴口處于無遮擋狀態，這樣，本燃燒器配置的火焰檢測器就會時而檢測到其它燃燒器漂移過來的火焰信號，但這種情況下檢測到的火焰信號并不是本燃燒器噴射出的燃料燃燒產生的火焰信號，是虛假的、不真實的。

因此，在判斷本燃燒器火焰是否真實建立采取增加磨煤機運行證實信號與火檢信號做邏輯與運算是對原有保護邏輯的完善和優化。

2.2 從邏輯修改后對鍋爐運行安全性分析

鍋爐運行安全性需從兩個方面來考慮，一方面是否會提高鍋爐誤動可能，另一方面是否會導致鍋爐拒動的可能。

首先分析第一個方面，即是否會提高鍋爐誤動的幾率：

原有鍋爐滅火保護邏輯由于沒有磨煤機運行閉鎖信號，將導致發生以下后果：

①鍋爐滅火保護不能做到鍋爐從啟動至滿負荷整個過程全程投入；②誤導運行人員對某個燃燒器的建立/熄滅的判斷結果；③由于存在虛假的火焰信號，要啟動的磨煤機無法啟動；優化后的全爐膛滅火保護邏輯和火焰畫面組態方式，使滅火保護動作條件更嚴謹，降低了滅火動作的幾率，因此，是降低了鍋爐誤動的可能性。對鍋爐的可靠運行是有利的。

再分析第二個方面，即是否會提高鍋爐拒動的幾率：

從解決問題的目的性來看，改進后的滅火保護邏輯實現了鍋爐運行過程全過程保護投入，使鍋爐燃燒過程處于全程受保護的監控狀態，有利于防止在鍋爐點火最危險階段發生鍋爐爆燃的幾率，因此，可以說，優化后的方案同樣降低了鍋爐發生拒動的可能性，對鍋爐的可靠運行同樣是有利的。

2.3 這種邏輯設計改進符合《火力發電廠鍋爐爐膛安全監控系統技術規程》DL/T1091-2008的標準中4.4.2.7規定，即“可將燃燒設備的動作情況引入火焰信號的判斷，以便更準確的反映火焰的狀態”這一條款。

3 結束語

終上所述，優化后的畫面組態方式消除了原有保護邏輯存在的隱患，是對原有保護邏輯的完善和改進，運行監視畫面的組態方式的改進能更真實的反映鍋爐的的運行狀況。

作者簡介：何巖松（1969，9-），男，工程師，職務：副總設計師 現工作于哈爾濱中能控制工程有限公司，自1998年至今始終從事火力發電廠鍋爐熱工保護與自動化控制。

董宇君（1969，3-），男，工程師，自1998年始終從事火力發電廠鍋爐保護和自動化控制、城市供熱的自動控制。