曲靖電廠一期工程#1爐系東方鍋爐廠生產(chǎn)制造的亞臨界壓力一次中間再熱、自然循環(huán)、單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、露天布置、全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)的燃煤鍋爐，型號(hào)DG1025P1812-II8。設(shè)計(jì)煤種為曲靖地區(qū)煙煤，采用鋼球磨中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)，四角切圓燃燒方式。
鍋爐采用單汽包，汽包內(nèi)徑為Φ1792mm，壁厚145mm，總長(zhǎng)為22500mm，汽包中心標(biāo)高69000mm。汽包下半部采用內(nèi)夾套結(jié)構(gòu)，使省煤器來(lái)的給水和爐水與汽包內(nèi)壁隔開(kāi)，引入汽包前半部和后半部導(dǎo)汽管的產(chǎn)汽率設(shè)計(jì)為0135∶0165，迫使汽水混合物自爐后向爐前流動(dòng)，以減小汽包上、下壁溫差。水冷壁共分為26個(gè)循環(huán)回路，并設(shè)有爐底蒸汽加熱裝置。
水冷壁為全焊膜式水冷壁，爐膛寬度為1470616mm，深度為1374313mm，后墻從標(biāo)高24500mm到標(biāo)高51580mm間采用內(nèi)螺紋管，其余均為光管，以保持較高的膜態(tài)沸騰裕度。
鍋爐過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)由頂棚過(guò)熱器、包墻管過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器、全大屏過(guò)熱器、后屏過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器組成。再熱蒸汽系統(tǒng)由壁式再熱器、中溫再熱器、高溫再熱器組成。
兩臺(tái)二分倉(cāng)容克式空氣預(yù)熱器（受熱面旋轉(zhuǎn)式）布置在尾部豎井煙道后下部，煙氣與空氣在空預(yù)器內(nèi)各占一側(cè)，以逆流方式進(jìn)行換熱。
鍋爐燃燒器采用乏氣送粉，燃燒器采用四角布置切圓燃燒（#1、#3角切圓直徑1000mm，#2、#4角切圓直徑700mm），分上、下兩組，上組由5層二次風(fēng)噴嘴和三層一次風(fēng)噴嘴組成，下組由4層二次風(fēng)噴嘴和三層一次風(fēng)噴嘴組成，一次風(fēng)和二次風(fēng)噴嘴間隔布置，其中上組最上層為燃燼風(fēng)噴嘴，每角燃燒器配有三層輕油槍，放在相應(yīng)的二次風(fēng)噴嘴中，分別配置高能點(diǎn)火裝置，油槍采用簡(jiǎn)單機(jī)械霧化，燃燒器的煤粉噴嘴和油槍配有火焰檢測(cè)裝置。每組燃燒器的最下一層一次風(fēng)口采用了船形燃燒器穩(wěn)燃，每組燃燒器均可以擺動(dòng)，擺動(dòng)傾角為±30°。
過(guò)熱器系統(tǒng)設(shè)置有三級(jí)噴水減溫器用來(lái)調(diào)節(jié)過(guò)熱蒸汽溫度，一級(jí)噴水減溫器布置在低溫過(guò)熱器至大屏過(guò)熱器的一根連接管上，作為正常工況下的汽溫粗調(diào)，過(guò)熱蒸汽溫度主要以一級(jí)噴水進(jìn)行調(diào)節(jié)；三級(jí)噴水減溫器布置在后屏至高過(guò)的左、右交叉兩根連接管上，作為正常工況下的汽溫微調(diào)，用來(lái)維持過(guò)熱蒸汽額定溫度；二級(jí)噴水減溫器布置在大屏至后屏的左、右兩根連接管上，正常工況下作為備用，根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況可用來(lái)調(diào)節(jié)左、右側(cè)汽溫偏差，防止后屏超溫。
再熱器系統(tǒng)由于采用了壁式再熱器，以及布置在高溫?zé)焻^(qū)的中溫再熱器、高溫再熱器，所以再熱汽溫在鍋爐負(fù)荷變化時(shí)變化不大。調(diào)溫方式采用擺動(dòng)燃燒器改變火焰中心高度為主調(diào)，并輔以噴水減溫作為細(xì)調(diào)，同時(shí)設(shè)置了事故噴水減溫器。
鍋爐熱工控制水平
控制系統(tǒng)主要采用上海自動(dòng)化儀表公司的MAX1000系統(tǒng)，與鍋爐相關(guān)的主要包括機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS）下的燃燒控制調(diào)節(jié)、給水控制調(diào)節(jié)、汽溫控制調(diào)節(jié)等子系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)（DAS）；爐膛安全監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)（FSSS）；另外本爐還有鍋爐輔機(jī)順控系統(tǒng)（SCS），未包含在MAX1000系統(tǒng)中。
曲靖電廠的熱控自動(dòng)化設(shè)計(jì)采用了國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的MAX1000型分散控制系統(tǒng)（DCS），涵蓋了監(jiān)視、報(bào)警、控制、保護(hù)四個(gè)方面的功能，加之配有輔機(jī)順控系統(tǒng)用于輔機(jī)的啟、停操作?？梢哉f(shuō)該機(jī)組的技術(shù)水平和自動(dòng)化程度都達(dá)到了云南省內(nèi)火電機(jī)組的先進(jìn)水平，即運(yùn)行人員以CRT為基礎(chǔ)，進(jìn)行集中監(jiān)視和操作管理，在集控室內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟動(dòng)、停止、正常調(diào)整及事故處理。
正常運(yùn)行時(shí)，采用CCS自動(dòng)調(diào)節(jié)，爐、機(jī)、電各主要參數(shù)均能保持在設(shè)定范圍內(nèi)，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的最佳運(yùn)行工況，極少需要人為干預(yù)。
在DAS系統(tǒng)操作員站上的CRT各個(gè)控制畫面中，與控制畫面有關(guān)的各系統(tǒng)流程及參數(shù)、報(bào)警和控制點(diǎn)的操作，重要運(yùn)行參數(shù)的成組數(shù)據(jù)、棒狀和趨勢(shì)均有顯示，各個(gè)控制畫面之間可以相互切換，鍋爐的風(fēng)量、爐膛壓力、過(guò)熱蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、給水、磨煤機(jī)出口溫度和壓力等均可在APC（自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)）調(diào)節(jié)面板上進(jìn)行操作，DAS系統(tǒng)對(duì)整個(gè)機(jī)組包括鍋爐進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、報(bào)警管理、設(shè)備啟停、滑參數(shù)監(jiān)視調(diào)整、報(bào)表分析打印和事故追憶。具備上述功能的控制系統(tǒng)為運(yùn)行人員提供了一個(gè)方便、快捷的操作手段，為保證鍋爐機(jī)組的啟、停、正常運(yùn)行和事故處理提供了充分條件。
本機(jī)組鍋爐的FSSS系統(tǒng)功能多于一般意義上的FSSS系統(tǒng)。除了通常意義上的監(jiān)視、報(bào)警及保護(hù)外，還具備了BMS的功能:可以實(shí)現(xiàn)煤層、煤角和油層、油角的投、切自動(dòng)控制。另外，本爐的FSSS具備執(zhí)行RUNBACK———事故減負(fù)荷功能，當(dāng)觸發(fā)RUNBACK的條件具備時(shí)，F(xiàn)SSS面板上請(qǐng)求燈亮，隨即執(zhí)行燈亮，RUNBACK動(dòng)作報(bào)警，光字牌亮，通過(guò)FSSS自動(dòng)進(jìn)行燃料的選擇切斷，當(dāng)CCS投入（至少是TURBINEBASE方式），鍋爐有4層以上給粉機(jī)投入，鍋爐實(shí)際負(fù)荷>69%De時(shí)，鍋爐具備RUNBACK功能。此時(shí)若兩臺(tái)空氣預(yù)熱器、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，其中任意一臺(tái)跳閘或汽動(dòng)給水泵跳閘，且電動(dòng)給水泵未自啟動(dòng)，則發(fā)生RUNBACK:鍋爐自上往下自動(dòng)逐步切除煤粉燃燒器，保留最下面三層當(dāng)時(shí)運(yùn)行的給粉機(jī)，同時(shí)投入最下層油槍穩(wěn)燃，負(fù)荷減至50%De。
RUNBACK動(dòng)作時(shí)，若運(yùn)行方式為MWCONTROL，則自動(dòng)切至BOILERBASE。在CCS主控站面板上顯示RUNBACK原因及RUNBACK目標(biāo)值。若相鄰給粉機(jī)跳閘或排粉機(jī)跳閘，也會(huì)發(fā)生RUNBACK，當(dāng)失去一層給粉機(jī)時(shí)減負(fù)荷至80%De，當(dāng)失去兩層給粉機(jī)時(shí)減負(fù)荷至60%De。
由RUNBACK設(shè)計(jì)功能的上述分析可知，處于協(xié)調(diào)控制下的鍋爐機(jī)組，在發(fā)生事故時(shí)，鍋爐運(yùn)行人員的任務(wù)不再是忙于切除煤粉燃燒器、投油槍等具體而忙亂的操作，而是轉(zhuǎn)為監(jiān)視重要參數(shù)及機(jī)組各部分自動(dòng)的投用情況是否正常，這一點(diǎn)無(wú)疑體現(xiàn)了曲靖300MW機(jī)組控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，也為省內(nèi)大型火電機(jī)組的發(fā)展指出了方向。
本機(jī)組鍋爐控制系統(tǒng)的另一重要組成部分是鍋爐輔機(jī)順控系統(tǒng)SCS，在此系統(tǒng)中，鍋爐的空氣預(yù)熱器、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、磨煤機(jī)和給煤機(jī)等設(shè)備的啟、停，相應(yīng)的閥門、擋板的開(kāi)、關(guān)以及聯(lián)鎖、保護(hù)功能均可在SCS系統(tǒng)CRT操作員站上自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
以順控啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)為例:摁下引風(fēng)機(jī)子組啟動(dòng)按鈕后，由SCS自動(dòng)執(zhí)行啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)電機(jī)油泵、啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)、關(guān)閉電除塵出口擋板、關(guān)閉引風(fēng)機(jī)入口靜葉、打開(kāi)引風(fēng)機(jī)出口擋板等操作。若無(wú)此系統(tǒng)，則上述有些操作只能由運(yùn)行人員單步手動(dòng)進(jìn)行。由上述比較可知，在輔機(jī)的啟、停過(guò)程中，運(yùn)行人員的操作項(xiàng)目大大減少。另外，常規(guī)的聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)不再設(shè)置于盤臺(tái)上，而由SCS中的軟聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)構(gòu)成，使得機(jī)、爐的盤臺(tái)顯得更為簡(jiǎn)潔。
熱控在大型火電機(jī)組中的技術(shù)地位
由上述兩個(gè)方面可以大體了解曲靖電廠300MW機(jī)組鍋爐部分的整體特性和控制水平。本爐的特點(diǎn)也給省內(nèi)從事大型火電機(jī)組的生產(chǎn)和管理人員在觀念及技術(shù)上提出了新的啟示和更高的要求，特別是熱控技術(shù)地位的正確評(píng)價(jià)及合理使用，對(duì)于指導(dǎo)運(yùn)行人員適應(yīng)大型、高自動(dòng)化程度火電單元機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，具有重要的指導(dǎo)作用。
由于大型火電機(jī)組（300MW及以上）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，從專業(yè)技術(shù)角度出發(fā)，爐、機(jī)、電控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)相互覆蓋、滲透，不再是小機(jī)組上各專業(yè)相對(duì)獨(dú)立的局面，已經(jīng)形成一個(gè)專門的學(xué)科———單元機(jī)組集控運(yùn)行。就控制系統(tǒng)而言，曲靖電廠300MW機(jī)組所采用的MAX1000控制系統(tǒng)由以微處理器為核心的分散處理控制器，數(shù)據(jù)高速通道、CRT操作員站和監(jiān)督計(jì)算機(jī)等主
要部分組成，是較先進(jìn)的分散控制系統(tǒng)，具備了如下功能:數(shù)據(jù)采集、閉環(huán)數(shù)字式控制、自動(dòng)順序控制、自動(dòng)保持聯(lián)鎖和報(bào)警、機(jī)組監(jiān)視、機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)和停止、數(shù)據(jù)通信。其中，熱控技術(shù)占有舉足輕重的地位，在曲靖電廠300MW機(jī)組上若缺少熱工自動(dòng)控制這一重要手段，整個(gè)機(jī)組不僅不能正常運(yùn)行，就是最基本的機(jī)組啟、停及安全運(yùn)行都無(wú)法保證。以本爐燃燒系統(tǒng)為例:24個(gè)煤粉噴嘴分上下兩組，總高達(dá)10890mm，加上12只油槍，36個(gè)二次風(fēng)噴嘴和與之有關(guān)的各種閥門、開(kāi)關(guān)，若沒(méi)有熱工自動(dòng)控制，在機(jī)組事故情況下，鍋爐運(yùn)行人員的事故處理將極其困難和危險(xiǎn)。
另外，大型火電機(jī)組的技術(shù)先進(jìn)性，很重要的方面就是體現(xiàn)在各部分熱控自動(dòng)的良好投用率上，這在國(guó)內(nèi)外先進(jìn)機(jī)組上已是經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的客觀現(xiàn)實(shí)。在熱控自動(dòng)投用正常的情況下，不僅運(yùn)行人員數(shù)量大為減少，運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度及工作壓力也可大大減輕。
所以，從各方面為熱控創(chuàng)造條件，保證曲靖電廠300MW機(jī)組有良好的熱控自動(dòng)投用率，是保證本機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的十分必要的條件，這應(yīng)當(dāng)是大型火電機(jī)組生產(chǎn)的一個(gè)最基本的指導(dǎo)思想和原則。
另一方面，從本機(jī)組鍋爐的上述熱控技術(shù)特性來(lái)看，在大型機(jī)組從事鍋爐運(yùn)行的主崗人員除對(duì)本專業(yè)的知識(shí)、技術(shù)應(yīng)有較為全面的了解外，還應(yīng)對(duì)整個(gè)機(jī)組的特性、特別是有關(guān)的熱控自動(dòng)化技術(shù)有較深入的了解，否則，在掌握機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)、方式及處理事故的能力方面，就會(huì)有較多的欠缺。例如:在自動(dòng)投入的情況下，一些事故現(xiàn)象及發(fā)展過(guò)程會(huì)變得相當(dāng)不明顯，如果對(duì)機(jī)組的特性不理解，對(duì)處于熱控自動(dòng)控制下整套機(jī)組所處的運(yùn)行狀況不清楚，不知道熱控的控制方式、具體的邏輯，對(duì)事故發(fā)生后自動(dòng)執(zhí)行的結(jié)果不明白，那么就無(wú)法進(jìn)行正確處理。再如:若對(duì)FSSS中的吹掃的二次風(fēng)擋板在調(diào)節(jié)位等十二個(gè)邏輯條件不清楚，則無(wú)法使得FSSS面板上的吹掃允許燈亮從而進(jìn)行爐膛吹掃、點(diǎn)火。
再一方面，曲靖電廠300MW機(jī)組試運(yùn)行結(jié)束后，更多的工作將是機(jī)組設(shè)備的消缺，熱控系統(tǒng)的參數(shù)整定、邏輯完善、修改等工作，此部分工作將大大依賴于熱控專業(yè)人員與爐、機(jī)、電等專業(yè)人員的相互支持、配合，而其中熱控將起主導(dǎo)、決定的作用，只有盡可能將本機(jī)組的各部分自動(dòng)功能投入，才能充分使本機(jī)組的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)思想得到充分實(shí)現(xiàn)，也才能使本機(jī)組的運(yùn)行達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)機(jī)組的水平。
總之，曲靖電廠300MW機(jī)組的特點(diǎn)決定了爐、機(jī)、電等專業(yè)人員不僅應(yīng)當(dāng)具備從事本崗位工作的專業(yè)技能，也應(yīng)當(dāng)是對(duì)其它相關(guān)專業(yè)有所了解，特別是對(duì)熱控技術(shù)有較為深入了解的集控型專業(yè)人員。同時(shí)，對(duì)熱控專業(yè)人員自身也提出更高要求；即把握大局，從總體上指導(dǎo)并努力使機(jī)組在較高的自動(dòng)控制水平下運(yùn)行。這一點(diǎn)，應(yīng)該成為有關(guān)人員的一種共識(shí)。
另外，從提高運(yùn)行人員素質(zhì)的角度出發(fā)，可以充分利用曲靖電廠300MW全范圍仿真機(jī)具有與現(xiàn)場(chǎng)完全相同的控制室盤臺(tái)系統(tǒng)和熱工控制系統(tǒng)，以及具有與實(shí)際機(jī)組運(yùn)行特性相近的模型軟件的有利條件，讓運(yùn)行人員盡可能多地在仿真機(jī)上進(jìn)行訓(xùn)練，使運(yùn)行人員盡快熟悉掌握機(jī)組的系統(tǒng)、盤臺(tái)、規(guī)程和運(yùn)行操作特點(diǎn)；培養(yǎng)分析、處理事故的能力，加強(qiáng)爐、機(jī)、電、控各專業(yè)的聯(lián)系及協(xié)調(diào)配合等。特別是熟悉掌握較高自動(dòng)控制水平下機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)提高運(yùn)行人員的技術(shù)水平會(huì)有較大幫助。
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