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小油槍邏輯優(yōu)化可行性分析

2018-03-04 17:41
機(jī)電信息 2018年27期
關(guān)鍵詞:油槍冷態(tài)廣安

周 健

(四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司維修部,四川廣安638000)

0 引言

早期火電機(jī)組建成初期,普遍采用大油槍點(diǎn)火,MFT、三次點(diǎn)火失敗、延時(shí)點(diǎn)火、丟失爐膛火焰等邏輯只與大油槍狀態(tài)有關(guān)。隨著節(jié)能降耗和環(huán)保要求的日益提高,多數(shù)電廠都推行技改項(xiàng)目增設(shè)小油槍,但若其邏輯不進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化,會(huì)頻繁發(fā)生MFT。比如四川廣安電廠某機(jī)組增加小油槍后未進(jìn)行邏輯優(yōu)化,點(diǎn)火初期必須投入大油槍,在磨煤機(jī)未成功運(yùn)行之前,一旦停掉大油槍,即使有多個(gè)小油槍投入,也會(huì)發(fā)生MFT,給機(jī)組帶來更大的燃油損失,完全不能達(dá)到節(jié)油的效果。因此,如何進(jìn)行小油槍邏輯的優(yōu)化是一個(gè)值得論證的問題,在火力發(fā)電廠中,通常需要熱工、鍋爐、運(yùn)行三個(gè)專業(yè)共同論證。

1 情況簡(jiǎn)介

四川廣安電廠三期于2006年投產(chǎn)發(fā)電,設(shè)計(jì)為2×600 MW亞臨界機(jī)組,三大件主要由東汽設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。鍋爐采用對(duì)沖燃燒方式,設(shè)置6臺(tái)中速直吹式磨煤機(jī),每臺(tái)磨煤機(jī)5個(gè)出料閥。前墻有C、D、E三層燃燒器,后墻有A、B、F三層燃燒器。每層燃燒器都相應(yīng)設(shè)置5根大油槍。為降低機(jī)組啟動(dòng)用油,2009年將前后墻各一層大油槍取消,用小油槍代替。大油槍流量約2~3 t/h,小油槍流量約0.5~0.8 t/h。小油槍改造后,未立即對(duì)邏輯進(jìn)行優(yōu)化,導(dǎo)致點(diǎn)火初期頻繁發(fā)生MFT,以致長(zhǎng)期在機(jī)組啟動(dòng)點(diǎn)火初期,需要強(qiáng)制大油槍在服務(wù)狀態(tài)信號(hào),增加人工工作成本,亦對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行帶來潛在隱患。因此,小油槍邏輯優(yōu)化工作迫在眉睫。

2 原MFT邏輯存在的問題

2.1 MFT釋義

MFT,即爐膛主燃料跳閘,它的作用是連續(xù)監(jiān)視預(yù)先確定的各種安全運(yùn)行條件是否滿足,一旦出現(xiàn)可能危及鍋爐安全運(yùn)行的工況,就快速切斷進(jìn)入爐膛的燃料(主要涉及煤粉和燃油),避免爐膛爆燃損壞爐內(nèi)管道甚至鍋爐本體等事故發(fā)生。對(duì)于需要修改的小油槍邏輯,主要涉及延時(shí)點(diǎn)火、三次點(diǎn)火失敗、全爐膛失火、全爐膛燃料丟失等保護(hù)。

2.2 存在的主要問題

在上述保護(hù)中,原邏輯未考慮小油槍因素,因此會(huì)發(fā)生以下保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)的情形:

(1)機(jī)組先大油槍點(diǎn)火,后期投入小油槍。當(dāng)小油槍燃燒很好,為節(jié)省燃油退出大油槍時(shí),會(huì)發(fā)生MFT。

(2)有時(shí)機(jī)組熱態(tài)啟動(dòng),為節(jié)油不投入大油槍,只投小油槍點(diǎn)火,此時(shí)會(huì)發(fā)生延時(shí)點(diǎn)火失敗,導(dǎo)致MFT動(dòng)作。

(3)機(jī)組啟動(dòng)時(shí),當(dāng)僅投入一支大油槍,其余均是小油槍時(shí),若大油槍火檢丟失,則會(huì)MFT。

3 小油槍邏輯優(yōu)化策略

經(jīng)過長(zhǎng)期摸索、充分論證,四川廣安發(fā)電有限公司生產(chǎn)部組織鍋爐、熱工、電氣等相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行討論后,決定對(duì)以下邏輯進(jìn)行優(yōu)化:

3.1 點(diǎn)火模式的選擇和切換

(1)冷態(tài)模式:機(jī)組啟動(dòng)期間定義為冷態(tài)模式。點(diǎn)火前,運(yùn)行人員人為選擇冷態(tài)模式。

(2)助燃模式:負(fù)荷大于120 MW自動(dòng)切換至助燃模式,也可人為選擇為助燃模式。

備注:冷態(tài)點(diǎn)火模式只用于機(jī)組啟動(dòng)初期,此時(shí)考慮小油槍因素。在機(jī)組帶負(fù)荷正常運(yùn)行后,即助燃模式下,基本不考慮小油槍影響。

3.2 延時(shí)點(diǎn)火

冷態(tài)模式下:吹掃成功10 min內(nèi),任一大油槍或小油槍油閥開到位,則不觸發(fā)延時(shí)MFT。

備注:延時(shí)點(diǎn)火,是指在機(jī)組吹掃完成復(fù)位MFT后,為防止機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間不點(diǎn)火,之前吹掃的燃料再次堆積在爐膛內(nèi)部引起爆燃而設(shè)置的保護(hù)。此處增加了小油槍油閥開到位,即認(rèn)為只要有任一小油槍投入就算機(jī)組已點(diǎn)火,防止機(jī)組只用小油槍點(diǎn)火啟機(jī)時(shí)發(fā)生MFT。

3.3 三次點(diǎn)火失敗

與小油槍無關(guān),在無大油槍成功投入的前提下,連續(xù)三次投入大油槍失敗則發(fā)MFT,小油槍無論點(diǎn)火失敗多少次,均不發(fā)MFT。

備注:主要考慮兩個(gè)因素:(1)小油槍流量很小,即使多幾次點(diǎn)不燃,也只有少量燃油進(jìn)入爐膛,不會(huì)引起爐膛爆燃;(2)小油槍點(diǎn)火性能不如大油槍,尤其在機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)初期爐膛溫度不高時(shí),小油槍會(huì)大概率發(fā)生點(diǎn)火不成功現(xiàn)象。

3.4 全爐膛失火

(1)冷態(tài)模式下,同層小油槍4個(gè)同時(shí)運(yùn)行過或?qū)?yīng)磨煤機(jī)運(yùn)行過或任一大油槍點(diǎn)燃或任一層有三個(gè)以上煤火檢,則爐膛點(diǎn)火能量滿足;此后,無大油槍且兩層小油槍同層火檢少于兩個(gè)且煤火檢丟失,則觸發(fā)MFT。

注意:冷態(tài)模式下,如果未滿足任一同層小油槍4個(gè)同時(shí)運(yùn)行過或相應(yīng)磨煤機(jī)運(yùn)行過的條件,大油槍投入后,待其退出,會(huì)觸發(fā)火檢丟失MFT。因此,在大油槍退出之前,一定要確認(rèn)任一層小油槍曾經(jīng)投運(yùn)過4只,且目前不少于2只。

備注:設(shè)計(jì)該邏輯的前提是,根據(jù)流量測(cè)算,認(rèn)為4根小油槍等同于1根大油槍。

(2)助燃模式下,若無任一大油槍火焰,無任一層煤有火(5取3),則觸發(fā)MFT。

3.5 全爐膛丟失燃料

“‘全部油角閥關(guān)閉’或‘燃油快關(guān)閥關(guān)閉’”且“‘大油槍投入過’或‘冷態(tài)模式下,任一小油槍油角閥開過’”且磨煤機(jī)全停,上述條件滿足后,在助燃模式下觸發(fā)丟失燃料MFT;在冷態(tài)點(diǎn)火模式下,“同層小油槍4個(gè)同時(shí)運(yùn)行過或相應(yīng)磨煤機(jī)運(yùn)行過”,此后若“兩層小油槍同層火檢均少于2個(gè)”,則觸發(fā)丟失燃料MFT。

3.6 小油槍相應(yīng)磨煤機(jī)邏輯更改

(1)啟動(dòng)允許條件:新增冷態(tài)模式下,對(duì)應(yīng)層小油槍有效投入3個(gè)及以上條件。

(2)增加小油槍對(duì)應(yīng)層磨煤機(jī)系統(tǒng)出料閥保護(hù):冷態(tài)模式下,相應(yīng)磨煤機(jī)系統(tǒng),對(duì)應(yīng)小油槍火檢熄滅,則聯(lián)關(guān)對(duì)應(yīng)磨煤機(jī)出料閥。

備注:考慮冷態(tài)模式時(shí),爐膛溫度低,單根小油槍熄火后,亦會(huì)影響對(duì)應(yīng)出料閥送出燃料的燃燒,出于安全考慮,設(shè)置此保護(hù)。

4 邏輯靜態(tài)檢查及動(dòng)態(tài)驗(yàn)證

因該邏輯修改涉及機(jī)組重大保護(hù),稍有不慎,發(fā)生組態(tài)錯(cuò)誤,則會(huì)導(dǎo)致機(jī)組跳閘,引起非停,給電廠帶來嚴(yán)重的影響和后果,所以對(duì)該邏輯必須進(jìn)行邏輯靜態(tài)檢查及動(dòng)態(tài)驗(yàn)證。

4.1 靜態(tài)檢查

通過熱工專業(yè)人員編制靜態(tài)檢查方案,由維修部專工、生計(jì)部專工審批,最后由總工程師批準(zhǔn)后方可進(jìn)行。其內(nèi)容主要包括:檢查邏輯組態(tài)是否與論證方案相一致、邏輯點(diǎn)名及鏈接是否正確,然后通過強(qiáng)制信號(hào)的方式,核實(shí)邏輯動(dòng)作是否正確。

4.2 動(dòng)態(tài)驗(yàn)證

將該動(dòng)態(tài)驗(yàn)證工作匯報(bào)生計(jì)部后,在機(jī)組啟動(dòng)初期,由運(yùn)行人員真實(shí)地投退大、小油槍,對(duì)邏輯動(dòng)作過程進(jìn)行驗(yàn)證。

5 實(shí)施后效果

該小油槍邏輯優(yōu)化工作率先在廣安電廠三期#62機(jī)組進(jìn)行。實(shí)施后,解決了DCS邏輯不滿足新增小油槍設(shè)備的問題,機(jī)組啟動(dòng)能夠充分利用小油槍節(jié)能優(yōu)勢(shì),同時(shí)又增加了機(jī)組安全性。原先機(jī)組啟動(dòng)用油在30 t以上,優(yōu)化后啟動(dòng)用油小于12 t,每次節(jié)約至少18 t,考慮四川區(qū)域水電多,火電機(jī)組啟動(dòng)頻繁,單臺(tái)機(jī)組一年至少啟停5次,則每年單臺(tái)機(jī)組因小油槍邏輯優(yōu)化可節(jié)約啟動(dòng)用油90 t,約80萬元,效果顯著。

6 結(jié)語(yǔ)

四川廣安電廠三期機(jī)組小油槍邏輯優(yōu)化工作,歷經(jīng)論證、組態(tài)、試驗(yàn)等階段,經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),其節(jié)油效果顯著,同時(shí)機(jī)組安全性能大幅提升,因此值得在本廠其他機(jī)組推廣,也值得其他電廠借鑒。

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