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600MW機組爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的攻關與完善

文檔作者：邢偉王珩陳濤文檔來源：平圩發(fā)電廠		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月05日
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《安徽電力》1999年第2期
600MW 機組爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的攻關與完善
平圩發(fā)電廠(誰南市232089)邢偉王珩陳 濤
一—
￡ 、
摘要本文介紹j安徽淮南平圩發(fā)電廠2臺600MW 機組自投產(chǎn)以來，其爐膛安全監(jiān)
控系統(tǒng)(FSSS)出現(xiàn)的問題和故障分析，以及針對這些問題做的改進和完善I作。
Abstract This paper analyzes the problems and fauhs of the furn ace~feguard supervisory
system for 2× 600M W units in Pingwei Power Plan t since business operation．The improvements
provem ent
安徽省淮南平圩發(fā)電廠安裝有2臺
600MW 機組，分別于1989年、1991年投產(chǎn)
運行，每臺鍋爐配有6套直吹式制粉系統(tǒng)，分
別對應A、B、c、D、E、F六層四角布置燃燒
器，以及點火及低負荷穩(wěn)燃甩的AB、CD、EF
三層油燃燒器。其爐瞳安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)
是由美國燃燒工程公司(cE)設計制造。
白 1、 2機組投產(chǎn)開始的3、4年里，運行一
直不穩(wěn)定，多次發(fā)生主設備無故障情況下鍋
爐跳閘。最嚴重時 1機組連續(xù)3天跳3次，
對電網(wǎng)的品質、全廠的安全生產(chǎn)帶來很大影
響。同時增加大量啟動及助燃用油，直接、間
接經(jīng)濟損失驚人。這些問題的頻繁、重復發(fā)生
引起了廠領導的重視，決定對此裝置進行攻
關改進。經(jīng)過改進，2臺機組FSSS誤動得到
有效控制，下面將改進情況介紹如下；
1 系統(tǒng)功能簡介
1．1 鍋爐點火前爐膛吹掃
系統(tǒng)功能設計有點火前“吹掃準備 。它
檢測完善 氣拳譽 廣
600M W unit tla~me— detectiofi iIn-
由15個條件構成，如果15個條件全部成立，
“吹掃準備”完成。按下“吹掃啟動 按鈕，
FSSS系統(tǒng)隨即進入吹掃狀態(tài)，5min吹掃計
時完成后，則全部MFT(主燃料跳閘)閉鎖信
號被解除，鍋爐允許進入啟動狀態(tài)。
如果吹掃完成之前，上述15個條件中任
一失去，則“吹掃中斷”，需待條件重新滿足之
后，再計時吹掃，時間仍為5min。
1．2 火焰檢測
爐瞳火檢采用CE公司制造的SAFES—
CAN系統(tǒng)?，F(xiàn)場火檢探頭共布置7層，每層
4個角，共28個。其中3層探測油層火焰，4
層探測煤層即火球層火焰?；饳z探頭探測可
見光信號，由檢測裝置分別檢測其頻率和強
度，產(chǎn)生“有火 信號，由于燃燒特性及火焰位
置不同，火球層與油層火焰的頻率定值也不
同，煤層火焰頻率定值較低。
每層火檢當有2／4角以上探測到有火
時，應發(fā)出該層“有火焰 信號，為排除干擾，
火球層發(fā)“有火焰”信號必須要有該煤層“被
證實”信號。
一 ～
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《安徽電力}1999年第2期
參與全爐膛火焰檢測的火檢共AB、13(3、
DE、EF4個火球火檢層，其中AB、EF兩層火
檢信號分別受AB、EF油層“啟動期間 信號
閉鎖。當所有4個火球火檢層均發(fā)“無火焰”
信號時，F(xiàn)SSS系統(tǒng)產(chǎn)生全爐膛熄火信號，
MFT 動作。
1．3 緊急跳閘
主燃料緊急跳閘MFT共有15個觸發(fā)
條件。當鍋爐運行時，F(xiàn)SSS一旦收到1 5個條
件之一，即發(fā)生MFT，F(xiàn)SSS操作盤報警顯示
第一個跳閘原因，該報警抑制其他l4個報警
的顯示。同時切斷燃油和制粉系統(tǒng)，全開燃料
風、輔助風，保證跳閘后吹掃。為防止鍋爐內(nèi)
爆，送超前信號到引風系統(tǒng)，讓引風機調(diào)節(jié)擋
板以一定斜坡關小，延時后再全開
2 事故統(tǒng)計與分析
平圩電廠 1、 2機組因FSSS系統(tǒng)誤動
跳閘的各種事故統(tǒng)計與分析如下：
(1)事故：操作盤失電，F(xiàn)SSS跳閘，報警
指示燈全失電，首出報警功能失去。
檢查情況：事故發(fā)生后，檢查發(fā)現(xiàn)FSSS
系統(tǒng)掃描電源跣閘，掃描電源跳閘的原因是
現(xiàn)場開關接地。
分析：此類事故發(fā)生過多次，因為FSSS
系統(tǒng)所有現(xiàn)場開關信號，不論是用于報警、聯(lián)
鎖，還是跳閘，都共用一個掃描電源，所以當
這些開關中任—個接地，均會跳掃描電源，
FSSS系統(tǒng)檢測到電源失電，發(fā)現(xiàn)跳閘信號
(2)事故：機組運行正常，當運行人員操
作按鈕或更換指示燈時，突然發(fā)生FSSS跳
閘，首出報警出現(xiàn)2個以上內(nèi)容。
檢查情況：經(jīng)檢查操作盤上運行操作的
按鈕燈座被燒壞，該信號燈光驅動卡被燒壞。
分析：按照FSSS系統(tǒng)功能，首出報警內(nèi)
容只能有一個，一旦出現(xiàn)二個以上報警，那可
能是系統(tǒng)電源出現(xiàn)了故障，使系統(tǒng)工作不正
21
常所致。推測是操作盤指示燈燈座由于長時
操作，松動造成瞬間接地，由于燈的容量小，
電源并未跳閘，但是引起波動，使系統(tǒng)電源不
穩(wěn)定。
(3)事故：運行操作人員在進行降負荷操
作時，機組跳閘 首出原因：全爐膛火焰失去。
檢查情況：FSSS系統(tǒng)正常，火檢探頭正
常。
分析：運行操作降負荷時，減煤、減風操
作，使爐膛內(nèi)工況發(fā)生波動，相應地火焰強
度、頻率波動，使火檢系統(tǒng)發(fā)出“全爐膛火焰
故障”信號。
(4)事故：運行操作人員在進行鍋爐低負
荷或降負荷投油助燃時，鍋爐跣閘，首出報警
原因“全爐膛火焰失去”。
檢查情況：檢查FSSS系統(tǒng)正常，火檢探
頭正常。
分析：FSSS系統(tǒng)有AB、EF油層“投運
過程”復置相應火球火檢層信號的功能，而鍋
爐低負荷時，本身燃燒能量低，能探測到火焰
的火球火檢層少，投油時再復置掉一層，其他
僅存的火球火檢層稍有擾動，就引發(fā)“全爐膛
火焰故障”而MFT。
平圩電廣2臺機組FSSS系統(tǒng)在主設備
無故障情況下跳閘，基本上都屬以上4類情
況。
3 采取的改進措施
根據(jù)上述統(tǒng)計分析，判斷出平圩電廠的
FSSS系統(tǒng)存在以下問題：一是FSSS掃描電
源回路及指標燈電源回路不合理I二是全爐
膛火檢邏輯存在問題。帶著這些問題，我們請
教了東南大學專家，廠里鍋爐燃燒方面的專
家，和同類型鍋爐的同行，采取了以下改進措
施。
3．1 掃描電源回路改進
原設計系統(tǒng)所有開關信號均由同一電源
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供給，一旦某一信號線接地，即會將電源跳
閘，而這些布置在現(xiàn)場的信號大部分不是直
接跳爐的主保護信號，而且環(huán)境差的居多，很
容易接地導致FSSS系統(tǒng)誤跳閘。所 ．針對
這一嚴重影響FSSS系統(tǒng)正常運行的問題．
將“燃油溫度正常 、“掃描風對爐膛壓力低
等位于環(huán)境差且不直接產(chǎn)生MFT的共12
個開關信號另用一路與原電源隔離的單獨電
源供電，當這些信號之一發(fā)生接地只跳閘此
附加電源并發(fā)出報警而不影響原來的電源，
不會使FSSS系統(tǒng)誤跳閘，且保證能及時發(fā)
現(xiàn)并處理。改進之后，完全消除了因此類問題
引起的FSSS系統(tǒng)誤動。
3．2 操作盤指示燈電源回路改進
囤1 原操作置指示燈電譚回路
圖1中變壓器一次測L12對地浮空，
L22線對地電壓220vAc，變壓器二次側輸
出電壓24vAc，其中L6對地電壓220VAc，
L5對地電壓244VAC，上述電源系統(tǒng)共10
套，分別作為3層油系統(tǒng)，6層煤系統(tǒng)及u—
NIT的指示燈電源，一次側保險絲熔斷值分
別是1A、1A、2A。正常運行時，二次側電流值
分別如下，煤層：0．26A，油層：1．45A，UNIT：
3．20A。從原接線及電流值上可看出存在
三個問題：
(1)原裝的保險熔斷值按變比折算到二
次側電流分別為：10A、10A、20A，該側實際
熔斷電流為10一O．26：9．74A，10—1．45=
8．55A，20—3．2：16．8A。電流值過大，實際
上起不了保護作用。
(2)原接線中L22是火線，但保險裝在
《安徽電力}1999年第2期
L12線上．且二次側與一次側跨線接在L22
上，L6成為火線，一旦因燈座按鈕長期操作
使燈座松動或接觸位置不當時．L5、L6任一
線接地，均通過跨線造成L22線接地，而F1
保險不可能經(jīng)過短路電流而熔斷，220VAc
產(chǎn)生強大的沖擊電流使燈座及燈光驅動卡燒
毀，F(xiàn)SSS系統(tǒng)電源電壓被拉低，導致FSSS
系統(tǒng)誤跳。
(3)運行期間若有指示燈故障，因燈座上
電壓過高，不能換燈，否則易造成人身傷害及
設備損壞。
所以，針對這些問題，對該回路另接一路
220vAc電源，與原系統(tǒng)電源隔離}將變壓器
一
、二次側隔離，在二次側加一隔離開關，另
一線接地}重接一二次側引線，使二次輸出
12VAC，外接一整流裝置，使輸出為5VDC，
將操作盤指示燈改成發(fā)光二極管。如圖2所
示。
圖z 操作置指示燈電源回路改進
改造后，對燈座做短路、接地沖擊試驗，
結果對系統(tǒng)無絲毫影響。
3．3 增加CD火球火檢層及邏輯功能
CE公司爐膛火焰檢測采用層火焰檢
測．即通過相鄰煤層的火球火焰檢測器層，判
斷相鄰煤層的燃燒工況。
平圩電廠600MW 機組鍋爐燃燒布置有
6個煤層，原設計采用AB、BC、DE、EF四個
火球火焰檢測層，CD層未設火球火焰檢測。
這樣當c煤層或D煤層運行時，只能通過
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安徽電力}1999年第2期
BC層或DE層火檢檢測火焰，由于上一層火
球火焰檢測器對下一層煤的檢測比下一層火
球火焰檢測器對上一層煤的檢測更有效，因
此當c層煤運行時，就缺少對該層煤有效的
火焰檢測。所以CD層始終是作為無火焰的，
這樣降低了全爐膛熄火檢測的可靠性。所以，
針對這個問題，平圩電廠決定對FSSS火檢
系統(tǒng)及邏輯改動，經(jīng)過向東南大學、安徽電力
試驗所教授專家請教，同時調(diào)查、了解同類型
大機組如上海石洞口二廠，北侖港發(fā)電廠的
FSSS火檢處理系統(tǒng)，決定增加CD層火球火
檢探測層，將信號加入FSSS系統(tǒng)，參與全爐
膛熄火檢測。
增加火球火檢探測層的方法是：利用現(xiàn)
場探測CD油層的火檢探頭，將處理裝置由
SAFE ScAN I型改為SAFE ScAN Ⅱ型。
使其既能探測油火焰，又能探測火球火焰。成
為“CD”層火球火焰檢測層，加入全爐膛熄火
邏輯。
3．4 “投油復置相應火球火檢層”邏輯的改
動
“AB(EF)火球火檢層無火證實”信號原
設計邏輯如圖3所示：
圖3 。AB(EF)火球火檢層無火證實 信號邏輯
從圖3可以看出，在AB(EF)油層任一只 征求大專院校、研究所專家、教授意見，并且
油槍噴嘴閥未全關和任二只油槍噴嘴閥未全 廠里多次組織運行、熱控、鍋爐燃燒方面專家
開即AB(EF)油層啟動過程中，不論AB 討論、論證，認為改動是可行的。方案是“取消
(EF)火球層狀況如何，都閉鎮(zhèn)其火焰信號。 油層啟動過程閉鎖該層火球火檢信號作用”。
對于此種邏輯的設計思想，據(jù)說是CE公司 這樣可以避免低負荷投油助燃時不心要的停
將油槍負荷只作為點火暖爐用，不用作低負 爐。而且，“低負荷投油助燃”這種操作主目前
荷助燃。但是這種設計，增加了誤發(fā)。全爐膛 我國電力峰谷差增大，負荷變化頻繁這一背
熄火”信號的機會，也相應增加了FSSS系統(tǒng) 景下，是不可缺少的一種手段。從安全上分
誤跳閘的機會，所以要改。 析，改過以后，如果AB(EF)油層運行不正常
對于此項改動，因為涉及到對“爐膛監(jiān) 或者AB(EF)火球火檢層檢測無火焰，仍然
控”設計思想的改動，所以十分慎重。首先向 閉鎖該層火焰信號，所以“全爐膛熄火保護”
CE公司咨詢，沒有得到明確答復，后來廣泛 這一重要功能仍然正常，不會對鍋爐的安全
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硪 1 、翼 囂 蝌
安徽電力}1999年第2期
大容量自耦有載調(diào)壓變壓器
幾種結構方案特點的比較
合肥ABB變壓器有限公司(合肥市230001) 徐祚慶鄒洪波劉秀榮
- — — ～ ● — — — —
～
白耦有載調(diào)壓變壓器和普通變壓器相比
有許多優(yōu)點，同容量情況下不但尺寸小、材料
省、造價低，而且損耗低、效率高。特別是與運
輸要求相對嚴格的特大容量、超高電壓電力
變壓器相比，這些優(yōu)點更加顯著。因此，近幾
年在我省電力工業(yè)發(fā)展中自耦有載調(diào)壓變壓
器占據(jù)越來越大的比重。相繼有多臺
120MVA／22okV 白耦有載調(diào)壓變壓器生產(chǎn)
并投運。盡管自耦有載調(diào)壓變壓器越來越重
要，但是由于其自身獨特的特點)各繞組間除
了磁耦合外，還有電的聯(lián)系，高低壓間的電氣
聯(lián)系一使其抗短路能力較常規(guī)三圈電力變壓
器略差。特別是其全方位的局部放電試驗考
察，使白耦變壓器特別是白耦有載調(diào)壓變壓
器的設計、生產(chǎn)、試驗乃至運行維護都有較高
的要求。 ＼ )·。j
作者根據(jù)長期的白耦變隹器特別是白耦
有載調(diào)壓變壓器的設訐工 蕊 i 見
的白耦有載調(diào)壓變壓器幾種方案的結構特點
進行L-Y,較，并與廣大讀者商榷。
1 常見的自耦有載調(diào)壓變壓器幾種方
案的介紹
和同容量普通電力變壓器相比，自耦有
載調(diào)壓變壓器的幾何尺寸相對較小，而油箱
頂部出線端子(套管)較多，加上三個單相開
關形成的開關組，使得白耦有載調(diào)壓變壓器
外觀布局復雜很多。因此其結構布局顯得很
重要。合理的結構布局，不僅使產(chǎn)品易于制
造成影響。改動后的邏輯如圖4所示。
圈4 改進后的。AB(EF)火球火檢層無火證塞 信號邏輯
4 總結
上述每項改進后，我們都做了充分的實
驗，確保其功能不受影響。另外，我們依靠自
己想辦法，解決了長期未能解決的火檢探頭
調(diào)整、標定問題
經(jīng)過以上努力，平圩電廠2臺600MW 機
組的FSSS誤動得到有效控制。 1機自1996
年1月14日到1998年3月未誤跳過一次， 2機
自1996年3月21日到1997年12月未誤跳。而
且，確實的爐膛無火，F(xiàn)SSS系統(tǒng)均能可靠的
動作，證實了改進沒有影響“全爐膛熄火保
護”功能。
由于改進后，F(xiàn)SSS系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠，使
平圩電廠 1、 2機組斷油穩(wěn)燃負荷分別達到
240MW、260MVv"，接近鍋爐的設計水平，這
也證明了改進是成功的。
上述改進中的“FSSS火檢邏輯改進 及
“掃描電源回路改進 分獲安徽省電力局科技
進步一等獎及二等獎。
(收蔣日期1908一o3—10)

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