电厂锅炉保护系统的控制特点及应用技术

电厂锅炉保护系统的控制特点及应用技术

发表时间：2017-09-19T11:10:26.960Z 来源：《电力设备》2017年第14期作者：段虎林

[导读] 摘要：随着我国电力行业的快速发展，电力行业也逐渐朝着自动化和智能化的方向发展。电力电能是一个国家民用和工业发展的根本

（山西鲁能河曲发电有限公司山西省忻州市河曲县 036599）

摘要：随着我国电力行业的快速发展，电力行业也逐渐朝着自动化和智能化的方向发展。电力电能是一个国家民用和工业发展的根本，是国民经济的首要能源。与其他能源相比，电能具有很大的优越性，易于转换成其他能量形式且转换效率高，易于控制和远距离输送，使用便捷。所以，现代社会发展对电能的要求越来越高。

关键词：电力；锅炉；自动调节；故障维修

1前言

利用燃料燃烧进行发电的装置称为火力发电机组。锅炉是火力燃煤发电厂的重要设备之一，常有“动力心脏”之称。另外，它与汽轮机、发电机并称电厂三大主机。它的主要功能是组织燃烧，产生符合汽轮机需要的高温高压蒸汽。在锅炉运行中，锅炉汽温汽压蒸汽品质是随热网电网变化的。为使温压汽水品质稳定在规定范围内，需要调整与控制，以适应外界负荷条件的变化。

2锅炉自动调节和保护系统

2.1给水自动调节

给水自动调节的目的是使给水适应蒸发量，汽包水位维持在±50mm范围内。随着锅炉容量的增加，汽包水位变化的速度也越来越快，增加了给水自动调节的复杂性。常用的三冲量给水调节系统。该系统中，调节器接受汽包水位、蒸发量和给水量三个信号。调节系统中，汽包水位是主信号，任何扰动引起的水位变化都将使调节器动作，改变给水电动调节阀的开度，以维持汽包水位在正常值。蒸发量与给水量的不平衡是引起汽包水位波动的原因。其中，蒸发量是水位调节的补偿信号。当蒸发量增大时，调节器接受信号，使给水电动调节阀开大。同时，调节器又接受了“虚假水位”的传感信号，即水位升高要求，关小给水电动调节阀。这时，两个信号使调节器的变化方向相反，相互抵消，所以调节器基本上不动作。只有当给水量与蒸发量不平衡引起的汽包水位下降，调节器才动作，增大给水量与蒸发量相平衡。蒸发量的补偿可有效克服“虚假水位”的影响，减少给水量的波动幅度，使调节过程变得比较平稳。给水量是一个反馈信号，能克服给水压力变化所引起的给水量变化。当给水压力变化时，给水阀门孔板前后压差反应很快，延时很短（约1～3s），使汽包水位的波动变化较小。在水位尚未发生变化前，调节器就根据给水量的变化，改变给水电动调节阀的开度，以维持给水量不变，从而保证汽包水位基本不变。给水电动调节阀受到三种信号的作用，保证了给水调节的精确性。三冲量的给水调节只适于锅炉正常运行。在锅炉启动、停止过程及小于50%的额定负荷时，调节器只能接受水位信号进行调节。这几种情况下，电厂实际运行不是自动的，运行操作人员根据汽包水位的高低，手动调节水位±50mm范围。

2.2 汽温自动调节

锅炉炉膛屏式过热器尾部烟道过热器过热汽温自动调节的目的，是使过热汽温在允许的范围内变化，以使过热器管壁温度或汽轮机高压缸进汽温度不超过允许的最高温度和使过热蒸汽温度不低于最低温度。因为过热汽温的过高或偏低，都影响或威胁机炉设备的经济与安全运行。

该系统以过热器出口汽温作为主调节信号，并以减温器后的汽温作为超前信号，来及时反映调节作用。这一点减温器处汽温对喷水量的变化反应很快，如果这点的汽温能保持一定，该段过热汽温就能基本稳定。为了进一步提高调节质量，在有的调温系统中还加入了其他能提前反映汽温变化的信号，如锅炉负荷、汽轮机功率等。

2.3燃烧自动调节

炉膛燃烧过程的调节任务是：使燃烧产生的热量适应外界蒸发量变化的需要，使主汽压力和炉膛负荷在允许范围内变化，并保证炉膛燃烧过程的安全性与经济性，倡导节能降耗，高效平稳。当外界负荷变化时，使燃料量、送风量、引风量协调变化，以适应负荷变化和保证燃烧的安全和经济。当负荷不变时，应及时消除燃料量、送风量、引风量的自发性扰动，

稳定锅炉负荷。燃烧调节是靠汽压、炉温、炉膛负压、含氧量、底部大渣差压、送风和引风几个调节系统之间的密切协调完成的，从而共同组成燃烧过程自动调节系统。具有煤粉仓储煤的燃烧调节系统以汽压p作为主控制信号，燃料调节器接受主控制信号p、蒸发量D及汽压变化速度dp/dr的综合信号，并向送风调节器发出信号。送风调节器接受送风量信号V和氧量校正信号O2，以维持最佳过量空气系数。引风调节器除接受送风调节器发出信号外，还接受炉膛负压信号。

2.4锅炉火焰监视及灭火保护

在锅炉运行时，煤种变坏、风量调整不当造成风量突增突减以及运行操作有误，进而可能造成炉膛燃烧变弱、火焰发暗，甚至发生灭火的危险。为防止灭火这类恶性事故的出现，锅炉燃烧系统必须装设火焰监视及灭火保护装置。目前，国内电厂投灭火保护的并不多，这主要是由于自动保护装置还不够完善和可靠性不高。没有装设灭火保护装置的锅炉，应设简易防止灭火设备，即装设炉膛火焰监视装置或反光镜，以便运行人员能随时监视炉膛火焰状况。另外，每台炉还应装有报警器、自动炉膛风压表，在炉膛燃烧不稳或灭火时发出报警信号，以便运行人员及时进行调整处理。根据记录的异常工况进行分析、研究，以便提出改进意见和防止措施。严密监视炉膛火焰变化，注意防止灭火很重要，运行人员对仪表指示的任何异常情况都要认真对待。如果炉膛风压剧烈波动、汽温汽压下降、水位下降后又上升、火焰变暗等，都可能是灭火的前兆，要根据仪表指示的变化进行分析，准确判断，迅速采取有效措施防止灭火。在锅炉负荷过低、煤质变坏、煤湿等情况下，容易造成燃烧不稳，这时需立即投油助燃（煤粉炉）。但投油时要注意灭火的发生，如发现灭火，应立即切断投油，进行炉膛吹扫。

3燃煤电厂锅炉故障问题的有效检修策略

针对燃煤电厂锅炉运行过程中常见的故障和问题，需要对其进行全面有效地分析，并积极探索相应的解决方式和应对策略，这样才能够有效提升燃煤电厂锅炉的运行效率和水平，促进燃煤电厂的正常运转。

3.1针对受热面结渣的检修方式

受热面结渣是燃煤电厂锅炉中常见的问题，需要对其进行全面控制，积极解决这项故障，主要采用的方法主要有以下几种：第一，使