1 火檢系統結構

    華潤登封電廠一期2×300MW 機組鍋爐為東方鍋爐(集團)股份有限公司生產的亞臨界參數、自然循環、四角切圓燃燒、一次中間再熱、半露天布置、全鋼構架Ⅱ型布置汽包爐，每臺機組配4套鋼球磨煤機中儲式熱風送粉系統。采用固定式水平濃淡煤粉燃燒器，每角燃燒器設置15層噴口，包括有5層一次風噴口(A、B、C、D、E), 2層三次風噴口(F、G), 1 層頂二次風(OFA)噴口，7層二次風噴口(其中AB、BC、DE層3層布置有油燃燒器)。一次風噴口和三次風噴口四周均布置有周界風。
根據燃燒器的布置，華潤登封電廠一期2×300MW機組配置有5層煤火檢和3層油火檢，火檢采用意大利ABB公司生產的UVISOR系列設備。火焰檢測探頭(簡稱火檢探頭)為閃爍型放大器 UR600 2000IR型(柔性光纖，延長型),2臺機組配置1套智能單元(MFD)參數管理軟件，用于對火檢系統的分析、歸檔及調試等。

    每臺機組設置2臺火檢冷卻風(互為備用)，每臺風機容量為100寫，主／備用自動切換，以滿足每個火焰檢測器對冷卻風流量、壓力的要求。為了保證火檢系統穩定運行，在安裝調試過程中，必須將火檢探頭的仰角控制在±100以內。

    2 火檢系統調試優化

    2.1 調試原則及依據

    華潤登封電廠一期2×300MW機組投人運行已3年多，期間發現部分火檢裝置的火焰檢測質量下降，特別是冬季機組低負荷時，更為嚴重。此外，2號鍋爐總燃料跳閘(MFT)，首出原因為爐膛負壓低，認為火檢裝置有“偷看”相鄰或對角火焰現象，造成全爐膛滅火保護拒動。檢查發現，火焰檢測不良的原因是燃燒器結焦影響了火檢探頭視線、燃煤揮發分低導致燃燒黑區延長。為此，對火檢系統進行了調試優化。

    在低負荷下(150MW)，鍋爐燃燒穩定，火焰檢測器能夠真實反映爐膛燃燒情況。在高負荷時(300MW)，允許部分火檢探頭在一定程度上“偷看”相鄰或對角火焰(不超過火檢探頭總數的25%)，這樣不僅可保證鍋爐穩定運行，而且可避免滅火保護拒動。

    火焰檢測裝置是依據火焰信號(強度信號(FS)和頻率(低頻(LF)、高頻(HF))信號)的特性來檢測火焰。強度信號代表火焰的亮度，頻率信號代表火焰的閃動。對強度信號的處理比較簡單，只需將實時火焰強度與強度閡值進行比較，當火焰強度高于強度闌值時，判定火焰強度條件成立。頻率信號的處理實際上是對火焰信號波動部分的處理，頻率信號包含信號的頻譜、帶寬、峰一峰值等參數，對火焰頻率信號不只是進行簡單的分析，還要對火焰的波形進行數字濾波、傅立葉變換，從而提供火焰波形中最具火焰特征的信號，作為判定有火、無火的依據。

    當火焰頻率和強度均高于設定的閡值時，判定為有火，反之判定為無火。但是，有時燃燒過程中偶爾出現擾動或黑區，火焰強度或頻率會短時間低于閉值，這時如果發出無火信號，將造成滅火保護系統誤動。為了避免誤發滅火信號，在火檢系統中對滅火信號輸出增加了延時。但是，該信號輸出的延時較短易造成保護誤動，延時較長易使保護拒動。為此，MFD提供了一種反時限特性的延時電路，以燃燒器滅火前的火焰強度和頻率的變化速率決定滅火信號輸出延時時間當火焰的強度、頻率值以高速率降至閉值以下時，延時時間應長一些，因為這時爐內有足夠的能量支持燃燒不會達到真正滅火的狀態。當火焰的強度、頻率緩慢地降至閡值時，說明爐內支持燃燒的能量較小，延時時間應短一些，以防止拒動。無火一有火延時與火焰強度和頻率的上升速率成反比；有火一無火延時與強度和頻率的下降速率成反比，從而提高了火焰檢測的可靠性和準確性[1]。

    2.2 調試方案及檢驗

    首先，在鍋爐低負荷下依次起停給粉機，待給粉機給粉正常后，調整相應煤火檢參數，使火焰的FS能夠達到5 dB以上，且信號較穩定。模擬已停給粉機運行信號，檢查相應火檢是否存在“偷看”相鄰或對角火焰的現象，如有則通過參數調整予以消除，同時保證火焰信號值的穩定。

    然后，在高負荷下依次起停給粉機，模擬已停給粉機運行信號驗證相應火檢是否存在“偷看”相鄰或對角火焰的現象，如有則適當調整火檢參數予以消除，確保存在“偷看”相鄰或對角火焰的火檢探頭個數在規定范圍內，同時要保證各火檢在低負荷時的穩定性。

    在鍋爐只投運油燃燒器工況下，檢驗火檢系統的火焰檢測情況，然后增加投運其相鄰和對角油燃燒器以檢驗它們對試驗火檢探頭的影響；在油煤混燒工況下，檢驗火檢系統的火焰檢測效果；在停油、鍋爐燃燒穩定以后，首先檢驗火檢系統是否能夠正確發出有火信號，然后對試驗火檢探頭的防“偷看”火焰的性能進行試驗，其步驟如下：

    (1)在不影響鍋爐穩定燃燒前提下，停運盡可能多的與試驗火檢探頭相鄰和對角的燃燒器；

    (2 )在高負荷情況下，投運盡可能多的燃燒器，然后逐個停運試驗火檢探頭對應的燃燒器，以檢驗火檢系統的看火情況。
機組負荷為150MW且給粉機正常運行時煤火檢參數見表1，模擬已停給粉機運行的煤火檢參數見表2；機組負荷為300MW且給粉機正常運行時煤火檢參數見表3，模擬已停給粉機運行的煤火檢參數見表4。


    從表1～表4可見，B2、B3、C3、C4、DI、D4、E1、E2在給粉機停運后一次風閥未關的情況下存在輕微“偷看”相鄰或對角火焰現象，B2、B3、C3、C4、 Dl、D4、E1、E2的FS值分別為(0-3)、(2-5)、(O-3)、(0-3)、(0-3)、(O-5)、(O-3)、(-3-3)dB。這是由于給粉機停運后在一次風閥未關的情況下還有少量煤粉進人爐膛，有時會有輕微的“偷看”相鄰或對角火焰現象。根據調試經驗，四角切圓鍋爐火焰黑區一般距火檢探頭lm 左右，火檢探頭一般對準黑區后面的初始燃燒區，在距燃燒器噴口100-120 mm 之間，其延長線在1~2m之間與燃燒器上邊緣的延長線相交，因此火焰黑區的長短對火焰檢測信號起著很大的作用。