1000MW超超臨界機組對沖燃燒鍋爐應用微油點火技術控制邏輯的實現

馬國慧 王金萍

（北京吉北電力工程咨詢有限公司，北京 100070）

隨著我國國民經濟的快速發展，電力總裝機容量和單機容量劇增，單機容量1000MW的超超臨界燃煤機組已廣泛應用。電廠每年僅用于鍋爐啟停、低負荷助燃、穩燃的輕柴油就達幾千萬噸。為了有效減少鍋爐啟停和低負荷穩燃、助燃的油耗損、節約成本，應采用微油點火技術。

1 賀州電廠FSSS系統特點

1.1 FSSS系統相關設備概述

華潤電力(賀州)有限公司一期工程位于廣西壯族自治區東北部賀州市境內。本期建設規模2×1000MW級超超臨界燃煤機組。本期工程主機采用國產引進型超超臨界參數機組，同步建設煙氣脫硫、脫硝裝置。鍋爐制造商為東方鍋爐（集團）股份有限公司，其型號:DG-3033/26.25-Ⅱ2，型式為直流爐、單爐膛、一次再熱、平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構、前后墻對沖燃燒方式π型鍋爐。每臺爐配6臺雙進雙出鋼球磨煤機，每臺磨煤機帶前墻或后墻1層共8只燃燒器。微油點火改造在后墻最下層（E磨）。

1.2 FSSS系統構成

FSSS系統是鍋爐側最重要的熱工保護系統，主要由鍋爐燃燒器管理系統BMS和爐膛安全系統FSS組成。

1.3 主要功能

FSSS要能在鍋爐存在較大生產運行安全問題時，及時跳閘鍋爐設備，并正確動作相關系統設備，以保證人身設備的安全。主要完成以下功能:（1）燃油系統泄漏試驗；（2）鍋爐爐膛自動吹掃；（3）鍋爐程控點火；（4）燃燒器火焰檢測；（5）鍋爐主保護（MFT）；（6）層火焰消失保護；（7）制粉系統程控。

2 微油點火控制系統構成

微油點火燃燒系統的監測和控制與保護采用原有DCS系統，在DCS系統內進行邏輯組態，CRT上增加微油點火燃燒控制與監視畫面。在微油點火燃燒過程中，用于實現微油槍啟停控制、狀態與過程參數（壓力、溫度、風速等）的采集與監測以及滅火保護與聯鎖，以確保鍋爐運行安全，并記錄過程參數和歷史數據，以便于分析和研究系統的運行情況。

微油點火燃燒控制系統的設計主要包括微油槍點火程序的設計、系統保護邏輯及與DCS連接三部分。控制系統組成框圖如下:

圖1 微油槍控制系統的組成框圖

微油點火燃燒控制系統與現場的DCS系統采用硬接線的方式通過干接點連接，控制氣化微油槍投入/退出。

本系統由DCS、FSSS控制系統和操作員站、對應E磨的點火煤粉燃燒器所在配套的8個就地點火控制箱 (就近安裝在后墻最下層燃燒器平臺)及高能點火器、智能火焰裝置、燃油氣動球閥、霧化壓縮空氣氣動球閥、吹掃氣動球閥等被控設備和油壓力變送器、燃燒器壁溫熱電偶、圖像火焰系統、一次風在線檢測系統等監測設備，以及相應電纜和就地壓力表組成。

3 微油點火對鍋爐FSSS/BMS邏輯的修改

為保證機組的安全及微油槍點火系統的正常運行，結合電廠1000MW機組FSSS/BMS的設計特點，對FSSS/BMS邏輯進行以下修改:

（1）在BMS中設計E磨煤機“正常運行模式”與“微油運行模式”兩種運行模式，并可相互切換，從而實現E磨煤機BMS邏輯切換功能。

（2）“正常運行模式”運行時，E磨煤機維持原有的FSSS/BMS邏輯。

（3）“微油運行模式”運行時，E磨煤機BMS啟動條件中增加由微油槍點火裝置送來的八臺微油工作正常信號，略去油燃燒器著火的條件。

（4）在報警系統中增加“微油槍點火裝置故障”信號，任一臺微油槍點火裝置異常，DCS送信號至報警系統發出報警（此信號由微油槍運行正常信號處理所得）。

（5）E磨煤機以“微油運行模式”運行時，任一個微油槍裝置滅火或故障，DCS自動關閉對應的給煤機出口一次風插板門；單側達到2個微油槍裝置工作滅火或故障時，本側給煤機跳閘，切斷給煤系統；如果此時另一側也出現相同情況，則跳磨煤機和給煤機。（說明:當故障后重新啟動微油系統，則必須先對一次風管道進行吹掃，防止管道中有殘余煤粉導致結焦。）

（6）在報警系統中增加“微油燃燒器超溫”信號，任一臺微油槍點火燃燒器超溫(高于500，則發出報警信號)。

（7）E磨煤機運行，可手動操作E磨煤機的BMS系統由“正常運行方式”轉入“微油運行方式”。E層火嘴全部投入后，當相近磨煤機投入運行且煤層火檢3/4有火證實，E磨煤機的BMS系統由“微油運行方式”自動轉入“正常運行方式”，并立刻恢復FSSS中的“全爐膛火檢滅火保護”邏輯。機組電負荷大于40%時，禁止由“正常運行方式”切換為“微油槍運行方式”。

（8）在“微油運行模式”下除E層外的其它燃料層按照BMS正常保護進行控制。

（9）鍋爐發生MFT時，按FSSS方式保護動作，同時微油槍跳閘，并禁啟。

（10）全爐膛滅火發MFT條件需要修改，“微油運行模式”下，全爐膛滅火不發MFT。

4 結論

4.1 微油點火系統能很好的完成機組冷態啟動的目的，系統運行穩定可靠，操作簡單。

4.2 微油點火控制系統對BMS邏輯修改后，建立了“正常運行模式”與“微油運行模式”兩種運行模式，并可相互切換，控制靈活簡單。

4.3 邏輯的修改及系統的運行方式能夠與DCS系統完全結合，達到了微油點火系統啟動、停止、滅火保護功能。

[1]華潤電力（賀州）有限公司2×1000MW機組微油點火設計方案.