浅析炉膛火焰检测系统在包头二电厂锅炉中的应用

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1、浅析炉膛火焰检测系统在包头二电厂锅炉中的应用　　(包头第二热电厂，内蒙古包头014030) 　　摘要：本文介绍了包头二电厂一号、二号锅炉炉膛火焰检测系统，并对该系统在实际运行过程中暴露出的问题进行了分析，提出了相应的解决方法，以提高火检系统的工作可靠性。 　　关键词：红外线火焰；检测装置；视野；模拟量显示；光纤；冗余电源 　　中图分类号：TK223.21文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)07—0104—02 　　锅炉燃饶的基本要求是建立和保持稳定的燃烧火焰。锅炉低负荷运行、燃料变差，

2、或送风系统异常，风量突然大增或大减，使炉膛燃烧不稳，很容易发生灭火事故。而在这时继续向炉内输送燃料，就有引起炉膛爆炸的危险。为了保证锅炉安全，都必须安装火焰检测装置，它能及时可靠地测出炉膛内的燃烧工况，当燃烧不稳，个别火焰闪动时，提醒运行人员及时投入点火装置及油枪，以助燃稳定燃烧。当燃烧工况被破坏，火焰检测数量不满足要求，并达到一定时间时，火检保护动作，停止磨或锅炉运行以切断燃料供给。 　　包头二电厂一号、二号炉为单汽包自然循环煤粉炉。燃烧器为前后墙对冲布置，共4层。每层前墙4台，后墙4台，共8台。每台燃

3、烧器配一只油枪，每层又分4个角，每个角由两只油枪组成并共用一个燃油截止阀。五台直吹式中速磨分别与五层燃烧器相对应。炉膛的燃烧工况是通过一个高质量火焰检测系统来检测的。每台燃烧器和油枪配置一套火焰检测装置，油煤火检共用，每层8个，每台炉共32套火检装置。它们根据火焰的物理特性对燃烧工况进行检测，检测不到火焰时就延时输出开关量信号至FSSS系统，FSSS系统对接收到的信号进行逻辑运算和处理。当锅炉启动、磨启动或燃烧不稳投油助燃时，一组油枪中有一个检不到火就会使本组油枪跳闸，油阀关闭，影响正常启动和助燃。当磨运行

4、时，八台燃烧器中有三支检不到火时，FSSS发出跳闸磨的信号。锅炉运行过程中，当油枪总数小于十支，各层前后墙的燃烧器同时有一侧的火检出现两支检不到火，FSSS发出“黑炉膛”信号，锅炉跳闸。因此只有保证火焰检测系统可靠工作，能真实反映炉膛燃烧工况，才能实现机组安全稳定运行。 1火焰检测装置工作原理和特点 　　包头二电厂一号、二号炉使用的是美国杜拉德公司生产的红外线火焰检测装置，由火焰检测器、连接电缆、数字剖面放大器组成。 1.1DPD火焰检测器 　　煤和油燃料燃烧的火焰会产生大量的红外线,DPD火焰检测

5、器采用微处理技术和专用软件，对目标火焰的红外线频率和振幅特性不断进行检测。每个火焰有其独特的剖面特性，就犹如“指纹”一样。在“学习”模式下，火检对目标火焰交流信号的频谱进行实时分析以确定被检测火焰的类型(如：燃烧器有火、相邻燃烧器窜火、背景火焰、无火)以及火焰频谱的特定剖面形状；在“运行”模式下火焰检测器则不断将目标火焰信号与所学的剖面特性进行比较从而准确地判断火焰的状态，然后通过连接电缆将脉冲信号送至放大器处理。DPD火焰检测器先进的电子线路便于用户进行火检的瞄准和编程，而不必花数小时的时间反复调试；自诊

6、 　　断功能和按钮编程也使火检的其他操作极为方便。 1.2DP7000数字剖面放大器 　　放大器通过特殊的火焰信号平均处理，准确区分火焰检测器产生的脉冲率。用户可选择火焰有/无的独立门槛设定值，如果火焰继电器为断开状态，只有当平均火焰信号达到火焰门槛设定值以上且满足一定的时间延时，火焰继电器才被放大器激励产生输出；同样，只有当平均火焰信号低于无火焰门槛设定值，且满足用户选定的熄火响应时间，火焰继电器才会失电，同时将信号送至FSSS系统。 2火检系统在运行中暴露出的问题 　　2.1运行中火焰检测器容易

7、发生检不到火的现象 　　包头二电厂一号、二号炉自投入运行以来,多次发生由于火检失火造成的跳磨和跳炉事故。通过认真分析，确认这其中的一些事故是由于运行工况突变使燃烧不稳引起的，但也与火检系统自身的不足，容易发生检不到火的现象有很大的关系。具体分析如下: 　　2.1.1火焰检测器看火视野小。看火筒的直径大约80mm，长约2500mm；隔热管和连接部件的直径大约32mm，长约280mm。DPD 　　火焰检测器的灵敏度很高，很容易见火，但由于隔热管和连接部件及看火筒的管径尺寸偏小，将火焰检测器的看火视野限制在

8、一个很小的范围内，当喷燃器的内外二次风调整不当或燃烧工况发生变化使火焰偏离主燃烧区时，很容易发生检测不到火的情况。 2.1.2外界因素的影响。 　　由于煤质因素或风量调整不当的原因，包头二电厂一号、二号炉的燃烧器喷口附近很容易结焦，甚至使探头看火前端挂焦，对火检的视野造成影响。另外，火焰检测器的透镜必须保持清洁无污染，火检温度不得超过它的最高额定温度，因此需要接入达到一定流量的吹扫冷却风。但在维护火检的过程中发现