660mw机组火焰监测系统存在问题分析

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1、660MW机组火焰监测系统存在问题分析摘要：针对华德电厂660MW机组火检系统存在的问题，从锅炉燃烧特性和火检特性进行了分析，找到了问题所在，对解决方案进行了探讨。关键词：燃烧器火焰检测探头华能徳州电厂三期扩建工程安装2台660MW燃煤发电机纽。锅炉为亚临界、单炉膛、□型布置、对冲燃烧、燃煤汽包炉。每台锅炉配备24台低NOX分段旋流燃烧器（简称DS燃烧器），分六层前后墙错列布置。火检系统采用德国DURAG公司产品，自2002年机组投产以来，煤火检一直存在比较严重的“偷看”和“漏看”问题，不能正确检测燃烧器的燃烧情况，致使灭火保护被迫解除。木文通过对

2、火检工作原理和燃烧器燃烧特性的分析，找到了影响火检正常检测的原因，捉出了解决方案。1火检特性论述火检系统主要由D-UG660控制单元和D-LE603系列火焰传感器组成，每台燃烧器配冇1只煤火检和1只油火检，其中煤火检采用的是D-LE603IG红外线传感器，能够检测波长在780-1800nm范围内的红外线，不配备光纤。1.1火检设计原理火焰燃烧时具有亮度变化和脉动闪烁的特点，此火检正是利用火焰这两个特点的光电火焰检测器。燃料燃烧时火焰辐射的红外线照在探头镜面上，经光敏元件转换为弱电压信号，再经交直流放大、滤波转换成与火焰强度、频率成比例的脉冲信号送至

3、火检控制单元进行处理、判断。控制单元判断有无火焰有四个条件：火焰的最小直流光强度；火焰的最小交流光强度；正确的光波长区域；最小的闪烁频率。当检测到的火焰信号同时满足以上四个条件，即判断为有火，发出“有火”信号。为了nJ靠的检测单个燃烧器的火焰，避免偷看其它燃烧器的火焰，火检探头视角设计为6°。1.2安装位置要求根据火焰燃烧特性可知，火焰闪烁频率在一次燃烧区（着火区）较高，在火焰外围处较低,为使火检有效的区分本火焰和其它燃烧器火焰等背景光源，火检位置要求离它自己监视的火焰距离尽可能近、而离邻近火焰尽可能远，传感器的视角应该始终包括它自己火焰底部的三分

4、并且不少其它燃烧器的火焰重迭，保证不管工况如何变化火检信号强度没有太大变化。全国火电人机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集汽轮机2502存在问题自机组投产以来，煤火检一直存在“偷看”、“漏看”和稳定性差的问题，大部分煤火检频率较低，强度较弱，并随机组负荷、煤种的变化火检信号波动较大，而当燃烧器停用后信号强度反而增强了。为此工作人员不得不进行频繁的调整，但效果不佳，多次山于火检信号失去造成磨煤机跳闸事件。厂家服务人员多次来现场进行调试，但一直不能解决问题。为此不得不将人部分火检信号模拟，致使机组火火保护不能投入，严重威胁到机组的安全运行。3影响因

5、素分析由火检工作原理可知火检检测效果的好坏是由其观测到的火焰燃烧悄况决定的，而火焰的形状及空间分布乂与炉膛及燃烧器的具体结构和燃料有关。因此解决火检存在的问题应由炉膵及燃烧器的结构、燃烧特性和燃烧调整方面进行分析。3.1燃烧特性影响分析燃烧器选用的德国巴布科克公司70年代末开发的分段旋流燃烧器，简称DS—燃烧器。图-1为燃烧器结构简图，主耍包插汕枪、屮心风管、一次风管、内二次风管和外二次风管，在一次风管、内外二次风管内部装有可调旋流叶片，在一次风喷口末端装有环行稳焰器。煤火检安装于内二次风管内。风粉混合物喷入炉膛经过加热、气化、着火、燃烧等过程，主

6、婆形成黑龙区（即燃料未燃区）、初始着火区、燃烧区和燃尽区。如图一2：燃烧火焰区域示意图。黑龙区只是一个燃料加热过程,没有强度辐射；初始着火区由于燃烧不稳定,因此具有强烈的闪烁频率，同吋具冇一従的辐射强度；随着火焰燃烧的稳従，英闪烁频率会逐渐降低，因此燃烧区辐射强度较强，闪烁频率较低；燃尽区其闪烁频率和辐射强度均已降到很低。因此火检安装于初始着火区有利于有效检测和区分于其它燃烧器火焰。目前火检安装于内二次风管内，所观测的视角应该为初始着火区。但在运行屮燃烧特性会受到许多因素影响，如煤质、煤粉细度、一次风量、一次风速、风温、锅炉负荷、旋流介度等。这些因

7、索会直接影响着火所盂时间和着火距离，即影响火焰各个区域的分布，黑龙区燃烧区初始着火区图一2：燃烧火焰区域示意图燃尽区二次风入口内二次风管中心风入口—•次风管中心风管喷口—•次风粉混合物入口外二次风管图J：DS燃烧器结构简图油枪全国火电大机组（600MW级）竞赛笫9届年会论文集汽伦机251使得初始着火区不停变化，与黑龙区的分界点不断移动。当着火区外移后，黑龙区未燃煤粉在靠近燃烧器出口处对火焰检测起到-•定的遮挡作用，形成遮盖区。当着火点的距离随煤质、负荷等因索的变化而变化时，遮盖区的人小也会随之变化。尤其随着近儿年全国川煤形式的紧张，煤质不能得到保障

8、，较人的煤质变化造成着火点的剧烈变化，因此遮盖区域变化频繁、剧烈。这与火检较小的视角范围相矛盾，使得火检检测的火焰信号发生