600mw超临界锅炉变压运行fsss系统

600mw超临界锅炉变压运行fsss系统

0界用电机组常熟第二工厂的3000mw机组是中国第一个能够承受600mw左右的国内供电机械。该锅炉由黑龙江省锅炉厂生产，采用mitsuibabcec能源有限公司生产。其1,2号机组分别于2005年3月3日、2005年6月16日顺利通过168h试运行。1相关设备的总结1.1lnasb燃烧装置该厂燃烧器采用三井巴布科克公司(MitsuiBabcock)的低NOx轴向旋流煤粉燃烧器(LowNOxAxialSwirlBurner-LNASB),分4层布置,每层前后墙各4只,共32只。每只LNASB燃烧器配有1支油枪、1个油角阀、1个吹扫阀,用于点火、暖炉和低负荷稳燃。每只油枪配有高能点火器,油枪及气动式推进器组合为一体,油枪采用机械雾化。每只LNASB燃烧器配有2套火焰监测装置,均为美国FORNEY公司95IRS2-2扩展型。燃烧器布置如图1所示。1.2b-mcr工况该厂制粉系统采用了4台BBD-4360型双进双出钢球磨直吹系统,由上海重型机器厂引进法国ALSTOM公司技术制造,B-MCR工况时4台磨全部投运。每台磨煤机配有2台上海重型机器厂生产的9224型电子称重式给煤机。每台磨煤机的其他辅助设备包括:1台盘车电机、1台大齿轮罩密封风机、2台低压油泵、2台高压油泵、1台主电机润滑油泵、1套大齿轮喷淋系统、1套PC管吹扫系统、1套料位吹扫系统等。每台磨煤机制出的合格煤粉通过8个煤粉关断门被送到对应层的8个燃烧器。2锅炉fsss系统FSSS(FurnaceSafeguardSupervisorySystem)是锅炉侧最重要的热工保护系统。该厂FSSS系统主要由2大部分组成:锅炉燃烧器管理系统BMS(BurnerManageSystem)和炉膛安全系统FSS(FurnaceSafeguardSystem)。控制系统采用HIACS-5000M分散控制系统。2.1油枪/点火气阀该厂纳入FSSS系统控制的对象主要有:主油阀、回油阀、油泄漏试验阀、32支油枪/点火枪/吹扫阀/油角阀、2台火检冷却风机、4台磨煤机及其辅助设备等。2.2锅炉及锅炉环保控制FSSS系统功能由公用部分、燃油控制、燃煤控制组成,主要完成以下功能:(1)锅炉点火前的油泄漏试验及炉膛吹扫;(2)主油阀、回油阀等辅助设备的控制;(3)MFT及危急工况下锅炉的保护联锁;(4)油燃烧器的启、停控制;(5)磨煤机的启停控制及联锁保护;(6)火焰监视,参数报警。2.3主要逻辑组成2.3.1火炬系统已运行情况炉膛吹扫是指让空气流过炉膛及烟道,以便有效地清除炉膛及烟道内积聚的可燃物,防止炉膛爆炸。下述条件具备时,自动开始炉膛吹扫:(1)所有煤粉分离器出口挡板已关;(2)压缩空气压力不低(开关量信号:3取2,定值0.3MPa);(3)所有燃烧器火检无火;(4)任1台送风机在运行;(5)任1台引风机在运行;(6)炉膛压力不低(开关量信号:3取2,定值:-2.5KPa);(7)炉膛压力不高(开关量信号:3取2,定值:2.5KPa);(8)手动MFT按钮未动作;(9)回油阀已关;(10)主油阀已关;(11)所有油角阀已关;(12)无磨煤机运行;(13)无一次风机运行;(14)总风量合适(大于25%BMCR)。2.3.2油泄漏试验一次成功的试验步骤油泄漏试验的主要作用是检验整个炉前油系统中的燃油母管是否泄漏以及进出口关断阀和各油角阀的严密性,以保证油系统的正常运行。油泄漏试验按以下顺序进行:第1步:在试验启动许可条件下打开油泄漏试验阀向油管路缓慢注油,注油60s后关闭油泄漏试验阀,监视油压的下降速度,180s后试验前后油压差<0.05MPa即试验一次成功。本项试验目的是确保油母管带压时无泄漏;第2步:第1步试验成功后,则自动打开回油关断阀,卸掉大部分油,10s后关回油关断阀,监视试验阀后油压(此时应>0.1MPa),若300s后试验前后油压差<0.05MPa则试验成功。本项试验目的是确保燃油主关断阀在关位时无泄漏。2.3.3高安屯卫生单轨机空气压缩机放射源mcs下述任一条件发生,锅炉MFT动作:(1)空预器全停(延时180s);(2)2台送风机均停;(3)2台引风机均停;(4)手动MFT动作;(5)炉膛压力高2值(开关量信号:3取2,定值2.5KPa);(6)炉膛压力低2值(开关量信号:3取2,定值-2.5KPa);(7)火检冷却风压低(开关量信号:3取2,定值3.23KPa);(8)总风量<20%BMCR;(9)机组负荷>90MW时发电机跳闸;(10)机组负荷>90MW时汽轮机跳闸;(11)全炉膛灭火;(12)给水流量低低延时15s(MCS模拟量信号:3取2,定值583.5t/h);(13)全燃料丧失。MFT动作后,控制系统发出以下指令:(1)跳所有磨煤机;(2)跳所有一次风机;(3)关过热器减温水总门;(4)关再热器减温水总门;(5)关主给水旁路调节阀;(6)去ETS跳汽轮机;(7)跳A,B给水泵汽机;(8)关燃油进油阀;(9)关所有燃油角阀;(10)关燃油回油阀;(11)关所有磨煤机冷、热风门、混合风门、负荷风门、煤粉关断门;(12)负荷>90MW时跳电泵。MFT动作后,继电器硬回路同时去跳以上第1,2,6,7,8,10条,以增强MFT动作的可靠性。2.3.4自动停止油燃烧符合以下条件该厂32套油燃烧器均可进行自动启/停控制,但同时只能有1套油燃烧器在启动/退出过程中。油燃烧器的相关控制逻辑如下:下述条件具备,允许自动启动油燃烧器:(1)无MFT、OFT;(2)主进油阀已开,油泄漏试验阀已关;(3)油燃烧器无故障;(4)煤粉燃烧器无故障或该油火检有火;(5)油温高于一定值;(6)无油燃烧器在启动;(7)该排煤粉燃烧器在着火或该油火检无火;(8)该油角阀已关。以上条件1～4为绝对允许条件,在启动前后都必须满足。下述条件具备,允许自动停止油燃烧器:(1)无MFT、OFT;(2)主进油阀已开,油泄漏试验阀已关;(3)任一火检有火(油或煤)。下述任一条件发生,强制停止油燃烧器:(1)该油燃烧器点火失败(油角阀已开30s后未检到火);(2)该油燃烧器点火过程中故障;(3)在程控停允许条件1,2满足情况下就地停止按钮按下。2.3.5煤机磨煤机注意事项下述任一条件发生,则磨煤机跳闸:(1)2台一次风机均停;(2)润滑油系统故障;(3)磨煤机电机绕组温度高(6个测点分3组,任1组2点均>130℃);(4)磨煤机主电机轴承温度高(定值95℃);(5)磨煤机轴承温度高(定值60℃);(6)MFT动作;(7)磨煤机一次风量低延时10s;(8)对应煤层燃烧器投运许可撤消;(9)对应给煤机均全停延时1800s;(10)密封风机均停;(11)磨煤机分离器出口温度>85℃延时60s;(12)RB动作跳磨煤机(对C磨和D磨)。3600w超级电容器的fsss系统特征3.1水冷壁内工质,低流速时汽包nf“给水流量低”进MFT是600MW超临界直流机组FSSS系统最大的特点之一,在某电厂的机组调试过程中,MFT动作的原因最多的就是“给水流量低低”。为了保证水冷壁的安全,水冷壁内工质必须以较高的流速流动。亚临界自然循环汽包锅炉通过汽水密度差来驱动水冷壁内工质,其汽包有一定的蓄水能力,故以汽包水位过低来触发MFT;而超临界机组通过强制循环来保证水冷壁内工质的流速,因为没有汽包,只有4个汽水分离器和1个容积仅2～3m3的贮水箱在低负荷下进行汽水分离,故当给水流量过低的时候,为确保水冷壁的安全,要触发MFT。该机组“给水流量低低”MFT的具体逻辑为:3个省煤器入口流量测点中有2个及以上小于583.5t/h时,则引起“给水流量低低”MFT动作。3.2锅炉的“全炉秆灭火”mft的基本逻辑由于燃烧器同为层式布置,故对冲式燃烧锅炉与四角切圆锅炉的全炉膛灭火逻辑较为相近,而与非层式布置的W型锅炉差别较大。但3种锅炉的全炉膛灭火逻辑设计思想的基础对象有所不同:该机组(对冲式)是基于“排”的概念,而四角切圆锅炉是基于“层”,W型锅炉基于单个火嘴。该机组“全炉膛灭火”MFT的具体逻辑为:任一排燃烧器(4个)均没有2个及以上油火嘴在着火,且没有3个及以上煤火嘴在着火,则发2s脉冲引发“全炉膛灭火”信号,使MFT动作。“全炉膛灭火”逻辑示意图如图2所示:3.3生蒸发器跳闸mft只有在机组负荷>90MW的条件下发生汽轮机跳闸时,才触发MFT动作。这使得在并网前做汽机打闸试验时无需退出该保护,而FSSS逻辑也更显合理。3.4mft继电器插装器该机组MFT继电器采用2路直流110V电源供电。由于现在电源的质量及可靠性均比以前有很大提高,故该机组的MFT继电器设计为带电动作,并且2组MFT继电器同时动作,既防止了保护拒动,又减少了保护误动的可能。3.5自动启动油燃烧按照哈尔滨锅炉厂的要求,该机组逻辑中设计有任一油燃烧器自动启动过程中及启动完成后,一定时间内不允许自动启动其他的油燃烧器。这样能有效防止误操作,同时由于闭锁的时间较短(2s),对点火速度并无影响。3.6煤火检出口误操作该机组的磨煤机启动允许条件和跳闸条件中均有“对应煤层燃烧器投运许可(撤消)”。下述条件均具备时,引发单侧磨煤机的“煤层燃烧器投运许可”:(1)无MFT(2)该排4个煤粉燃烧器无故障(煤粉燃烧器故障指:该排4个煤火检中有2个及以上故障;或该排对应煤粉关断门全开后10s内对应的4个煤火检无3个以上检到火)(3)该排4个油火检有火且油角阀开,或该排粉嘴在着火(该排粉嘴在着火指:煤粉关断门全开后10s内对应的4个煤火检3个以上检到火)该条件满足才能启动磨煤机;该条件不满足时磨煤机对应侧跳闸;若磨煤机驱动端与非驱动端2侧的“煤层燃烧器投运许可”均不成立时,则整台磨煤机跳闸。由上述逻辑的第(3)条可见:在投全磨以前必须将该磨对应层的前后排8个油嘴全部投运。这个要求虽然合理,但是降低了电厂运行经济性。而且实际运行中在已投了2～3台磨煤机并且炉膛温度足够高的情况下,其他的磨煤机运行时不投油也可以得到足够的燃烧。故本逻辑还值得推敲商榷。3.7基于fsss的超临界机组直吹系统的煤粉关断门相当于中贮式制粉系统的排粉机,每个煤粉关断门对应1个燃烧器。该机组的煤粉关断门用压缩空气驱动,1台磨煤