淺談鍋爐安全保護系統(tǒng)改造的體會

　淺談鍋爐安全保護系統(tǒng)改造的體會廣州恒運電廠設(shè)備部金龍成、工作原理及吹掃跳閘條件以及跳閘后的動作對象。同時，針對本套系統(tǒng)在設(shè)計安裝中存在的一些不足提出了合理化建議及整改措施。從而大大的提高了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。經(jīng)過長時間的運行證明，的確取得了良好的效果。

　　1系統(tǒng)簡介鍋爐安全系統(tǒng)主要是用于火力發(fā)電廠大型鍋爐燃燒運行的安全監(jiān)控及保護裝置，是防止?fàn)t膛滅火及其它危及鍋爐安全因素的重要防護措施，是鍋爐穩(wěn)定、安全運行的保護神。廣州恒運B廠的滅火保護系統(tǒng)由MFSS B裝置、壓力開關(guān)柜、火檢探頭、輸出繼電器、閃光報警系統(tǒng)、接線端子排等部分組成。在事故狀態(tài)下，準確及時動作，切斷燃料，防止事故的擴大。保證鍋爐安全運行。

　　該套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)先進，互換性強、維護量小，便于操作和檢修。然而在運行維護過程中，我們發(fā)現(xiàn)該裝置存在跳閘對象不全、易死機、受電源影響較大等問題。

　�。�1）系統(tǒng)工作原理如圖所示：（2）裝置技術(shù)特性①裝置的組成：CPU主機板、I/O模擬板、音響、打印機、繼電器板、電源板、變壓器、濾波器、穩(wěn)壓器、航空插頭、操作面板。

　�、诟婢瘲l件：4項。

　�、矍鍜邨l刊：8項。

　�、躆FT跳閘條件：7項。

　　⑤燃燒不穩(wěn)告警分4個等級：50mV、80mV、⑥清掃累積記時分3個等級：3min、4min、⑧模擬量采樣輸出分辨20mS.

　�、衢_關(guān)量事故記錄分辨率2mS.

　�、馐鹿首窇洉r間：事故前15S ，事故后55S（爐膛壓力、模擬量）。

　　1事故追憶時間間隔0 .5S.

　　12發(fā)光排電平顯示表誤差：低差10mV高端13在線白檢，每隔2S檢一個接口。

　　15火焰監(jiān)視器靈敏度：68uA/mm2/nX.

　　16操作輸入指令：8個，0 5V.

　　17輸出信號：A、模擬量8組發(fā)光排電平顯示表。B、開關(guān)量（3）告警條件①爐膛壓力高（300Pa）②爐膛壓力低（300Pa）③燃燒不穩(wěn)（當(dāng)前火焰強度低于設(shè)定值）④節(jié)點故障（開關(guān)量接地時）（4）MFT吹掃條件①至少一臺引風(fēng)機運行。

　�、谥辽僖慌_送風(fēng)機運行。

　�、蹱t膛滅火。

　�、芩�位正��。

　�、軲FT未復(fù)歸。

　�、揎L(fēng)量大于30 .

　�、唠娫凑�常��

　�、嘤蛪赫�常��

　�。�5）MFT跳閘條件①爐膛壓力高―爐膛壓力高二值1500Pa三選二。

　�、跔t膛壓力低―爐膛壓力低二值―1500Pa三選二。

　�、垡�風(fēng)為零―兩臺引風(fēng)機全停。

　�、芩惋L(fēng)為零―兩臺送風(fēng)機全停。

　�、轄t膛滅火―至少有一臺給粉機運行，下層火焰四選三和上層火焰四選三取與信號。

　　⑥燃料中斷―所有給粉機跳閘、燃油電磁總閥關(guān)閉、爐膛有火三個條件同時滿足。

　　⑦手動停爐―按下控制臺上的緊急停爐按扭或同時按下MFSS B裝置面板上的兩個黃色按鈕。

　�。�6）跳閘后動作對象：①關(guān)閉燃油總電磁閥。

　�、谕＜着欧蹤C、乙排粉機。

　�、厶�開給粉I段電源、Ⅱ段電源。

　　2 MFSS B裝置工作原理恒運B廠的鍋爐滅火保護系統(tǒng)主要以微處理機8031為中心控制部件構(gòu)成，具有爐膛火焰監(jiān)測、燃燒不穩(wěn)告警、滅火保護邏輯、首次跳閘燈光記憶、事故順序記錄、模擬量追憶、打印事故及事故發(fā)生時間、爐膛清掃累積計時、點火時間分級控制、節(jié)點故障巡檢、模擬量、火焰探頭巡檢及跨越微機邏輯保護和自檢功能，由外部采集信號，經(jīng)模擬放大，I/V光電隔離，再送入8031進行運算、顯示、邏輯判斷。當(dāng)跳閘條件滿足時， 8031輸出信號至繼電器板，驅(qū)動繼電器動作。MFSS B由插頭CT1輸出接點動作跳閘對象。

　　3系統(tǒng)改造項目（1）增加了跳閘的動作對象鑒于茂名電廠在鍋爐滅火后重新點火出現(xiàn)爆燃，致使水冷壁大面積爆管。究其原因，主要是因為在鍋爐滅火后，給粉機已全部跳閘且燃油電磁閥關(guān)閉，由于燃油電磁閥關(guān)閉不嚴造成大量輕油涌入爐膛，致使出現(xiàn)惡性爆燃事故。聯(lián)系到恒運B廠目前的情況，MFT動作對象為關(guān)閉燃油電磁總閥，切斷給粉Ⅰ、Ⅱ段電源，停甲、乙排粉機，也就是說：當(dāng)鍋爐滅火之后，萬一燃油電磁總閥關(guān)閉不嚴或因同路故障致使其不能關(guān)閉，而角閥又不能及時切除，同樣會出現(xiàn)以上事故。因而我們結(jié)合實際，進行了可行性研究和改造，在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一組繼電器，重新敷設(shè)電纜。增跳甲、乙、丙、丁四個角閥，這樣即使燃油電磁總閥關(guān)閉不嚴或泄漏，亦有第二重保護可以阻止燃料進入爐膛，防止爆燃。

　�。�2）MFSS B裝置供電電源改造恒運B廠MFSS B裝置運行的穩(wěn)定性與電源的關(guān)系很大，廠用電突然中斷或廠用電壓大幅波動易造成該套裝置死機，尤其是在凌晨調(diào)峰時，表現(xiàn)的最為明顯。經(jīng)常使運行、檢修人員陷入被動局面。為此，我們經(jīng)研究為MFSS B裝置以及鍋爐安全保護系統(tǒng)加裝了不間斷電源，即將原由廠用電供電的電源改由不間斷電源UPS裝置供電。正常運行時，UPS處于浮充電狀態(tài)，廠用電一邊供MFSS B裝置，一邊為UPS充電，當(dāng)廠用電出現(xiàn)波動或突然喪失時，UPS內(nèi)的蓄電池便釋放電能，保證MFSS B裝置的正常工作，以防死機。

　　（3）改造爐膛滅火條件爐膛滅火是由爐膛無火信號、任意一臺給粉機投運兩個條件同時滿足的。爐膛火焰信號來自火焰監(jiān)視器，每臺爐兩層，每層又分甲、乙、丙、丁四個角共八個火檢探頭。爐膛滅火是指兩層中每層都必須失去三個以上的火焰信號時，方能產(chǎn)生爐膛滅火信號。如圖2.

　　由于在設(shè)計安裝火檢探頭時，火焰監(jiān)視器的冷卻風(fēng)是從二次風(fēng)抽頭過來的。沒有充分考慮到探頭冷卻風(fēng)的壓力問題。因而在爐膛打正壓的時候，從監(jiān)視孔噴出的火焰經(jīng)常燒焦探頭的信號輸出電纜。致使運行人員在監(jiān)盤的時候很難判斷火焰的強度。針對這一情況，我們做了兩個解決方案。方案1、在監(jiān)視孔內(nèi)加裝防護玻璃，優(yōu)點是既封住了火焰，又不會影響到正常的監(jiān)視，缺點是安裝困難，成本較高。在燃燒較差的工況下，防護玻璃易被煤、油煙熏黑。清理困難。方案2、在探頭上加裝防火擋板，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。缺點是火焰仍會噴到火檢探頭，對監(jiān)視造成影響。

　�。�4）修改燃料中斷邏輯燃料中斷理論上應(yīng)該是在爐膛有火的情況下，喪失全部的燃料，才判斷是燃料中斷，然后跳爐。在B廠就應(yīng)該為全部的給粉機跳閘，燃油電磁總閥關(guān)閉，加之爐膛有火三個條件同時滿足。

　　因歷史原因，燃料中斷試驗一直是用模擬信號裝置作的。然而，在實際的回路中還存在很嚴重的不足。各角的上、中層接點是并在一起的，如圖3所示：這樣在下層與上或中任意一層同時全部跳閘，圖3的與門就能輸出為1.即在燃料中斷跳閘時，上層或中層可能有一層還在運行，且當(dāng)時的燃油電磁總閥跳閘接點并未接入MFSS B裝置，而是一直被強制閉合的，因此，該跳閘條件并無實際意義。

　　我們重新敷設(shè)電纜，將燃油電磁總閥信號送入MFSS B裝置，并修改了給粉機節(jié)點的信號回路及邏輯圖�，F(xiàn)邏輯如圖4上中下層給粉機共同取與邏輯。即相當(dāng)于全部給粉機串聯(lián)在一起。任意一個未跳。都不會滿足條件。該邏輯改造以后，燃料中斷條件從未出現(xiàn)過拒動、誤動。使滅火保護的整體穩(wěn)定性也得到了顯著的提高。

　�。�5）燃油電磁總閥改造。

　　由于閥門特性的原因燃油電磁總閥動作不靈活。經(jīng)常開不到位、關(guān)閉不嚴造成控制線圈經(jīng)常燒壞。究其原因，主要是閥門選型的問題。1、閥門前后的實際背壓28公斤左右，大于額定值。2、線圈的動力矩與門芯產(chǎn)生的阻力矩不匹配。致使線圈長時間工作在過負荷的狀態(tài)下而發(fā)熱燒壞。

　　經(jīng)過多方面考察與比較，我們與爐修共同努力，重新選型。改用了J047T 4D.同時，針對我們曾出現(xiàn)因廠用電波動，造成燃油電磁閥關(guān)閉而停爐的現(xiàn)象。對燃油電磁閥的電源進行了改造。將原接廠用電的電源改由UPS電源供。避免了在廠用電波動過程中造成爐膛滅火和燃料中斷，因而事故停爐。

　　（6）改造MFSS B裝置聲音報警回路當(dāng)爐膛壓力低、高或者燃燒不穩(wěn)、節(jié)點故障，MFSS B裝置都會有聲光指示。同時，報警節(jié)點輸出至外接的聲光報警信號裝置。在鍋爐剛剛點火的時候，由于火焰較弱，燃燒不穩(wěn)一直報警。聲光信號亦動作不停。加之，音響音量無法調(diào)整，產(chǎn)生的噪音干擾嚴重的影響了運行人員專心監(jiān)盤和正常操作�；�此考慮，我們對MFSS B裝置本身作了一些修改。在音響回路加裝了音響開關(guān)。并將其固定在MFSS B裝置的操作面板上，可由運行人員根據(jù)實際工況進行調(diào)整。

　�。�7）MFSS B裝置的打印機鑲嵌在其內(nèi)部，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、位置窄小，使得熱工檢修人員在換紙、換色帶時極為不便。同時，運行人員也很難對打印出來的最新內(nèi)容進行時時監(jiān)控（打印機出口與裝置的出口還有150mm的距離）。因此，我們在原有的打印機基礎(chǔ)上進行加工和改進。改造后，打印機裝在控制盤上，通過帶狀電纜與MPSS B裝置聯(lián)接，實現(xiàn)信號的通訊。