楚明阳
山东电力建设第三工程有限公司，山东青岛， 266100
Analysis of the influence of air volume on
flame detection of micro-oil ignition
Chu Mingyang
摘要：本文针对某项目微油点火系统在实际点火成功后，但火检系统不到火焰信号继而引发DCS逻辑判断点火失败问题的研究分析。提出了通过调整微油点火系统助燃风手动风门的开度，减少助燃风风量，改变微油点火火焰的位置，使火焰不再偏离观火孔和火检的检测范围，实现火检信号检测稳定可靠，满足火检放大器的热态调试，逻辑保护动作及时准确。
Abstract: This article focuses on the research and analysis of the problem that the micro-oil ignition system in a project, the ignition is successful and confirmed, but the flame signal is not detected by the flame detector, which cause DCS logic to judge the ignition failure. It put forward to adjust the opening of the manual combustion-supporting air damper of the micro-oil ignition system, to reduce the air volume and adjust the flame position in boiler, and make sure that the flame position is within of the detection range of the flame viewing hole and the flame detector and achieve the steady flame signal, satisfy the debugging the amplifier of flame detection system and the DCS protection logic action timely and accurately.
关键词：风量 风门开度 微油点火 火检
Key words: Air volume; Throttle opening; Micro-oil ignition; Flame detection
引言：炉膛火检信号是运行人员掌握炉内火焰情况的重要信息。由于火检信号存在关油角阀、跳磨和MFT的重要逻辑，是FSSS炉膛安全监测系统的重要组成部分，火检信号如果不够稳定将严重影响机组的安全运行。微油点火是一种煤粉锅炉节油技术。微油点火节油率可达90%以上，可以实现冷炉直接点火，低负荷稳燃，在锅炉点火后即可以投用电除尘，环保效益好。在锅炉启动点火期间，微油点火系统在实际已经点火成功后，但火检信号不稳定的问题导致逻辑判断点火失败的问题需要彻底解决。通过调整微油点火系统助燃风的手动阀门开度，确保助燃风量满足微油点火的需求和从锅炉就地观火孔可以观察到火焰，在此状态下进行火检放大器的调试，调试完成后火焰强度的模拟量信号稳定，火检有火信号的开关量输出正常，能够满足需求，起到应有的保护作用。
1.问题描述：
某项目锅炉点火吹管期间，在投用微油点火时，首先打开就地微油点火系统油管道的手动门以及微油点火系统的手动风门，开度均为全开100%。
投用微油点火时需要逐个角进行点火投用，当1号角点火指令发出时，微油点火打火杆开始点火且开油角阀，就地监视观火孔看不到实际火焰，但是通过观火孔可以看到亮度的增加，从集控室的微油点火的摄像头上可以看出亮度增加明显，显示已经点火成功。但是10秒后微油火检一直未检测到有火信号，系统判断点火失败，控制系统进入点火失败程序。关闭微油点火油角阀且打火杆停止打火，手动风门还是一直处于全开状态。
通过现场运行人员确认，锅炉实际点火成功。初步判断可能由于火焰强度不够，达不到火检的背景设置强度，就地火检放大器故无法输出有火信号。火检调试需在微油点火一直处于有火的状态下进行就地火检放大器进行背景学习（记录火焰强度当基准点）的设置。调试人员在就地实际点着火成功之后，人为强制一个有火信号，确保DCS逻辑中不会触发无火检而发出点火失败的指令。
经过上述的一系列措施，微油点火系统再次点火，就地观察点火成功，DCS强制有火信号，在调试火检放大器进行背景学习的过程中，从就地观火孔看到的实际火焰强度也不大，火检安装位置与观火孔的位置虽然相差10cm左右，但角度基本一致。火检放大器设置时实际检测的火焰强度很低，从0-100%来回波动，非常不稳定，且还存在长时间检测不到火焰的情况出现。
4个角的全部试验后，发现所有的微油火检都存在同样的问题。厂家提出可能是微油火检与油枪之间角度存在偏差。现场仔细查看#2机组的微油点火燃烧器并与国内的相关厂家进行讨论，确认微油火检与油枪之间的安装角度符合火检检测安装要求。调试人员通过多次试验，认为可能是微油点火的火焰点燃后被助燃风吹到了炉膛内，偏离了观火孔与火检检测范围。与厂家核实后，在满足微油点火最小风量需求的情况下，逐步关小助燃风门，直至风门开度控制在35-45%之间，可从就地观火孔的位置看到火焰。此时进行火检背景学习的设置，调试完成后火焰强度稳定，火检信号不在出现反复波动的情况，火检有火信号稳定且无偷窥炉膛火焰的情况出现。问题得到全面解决，恢复DCS内部的强制信号，将微油火检保护投入。
2.原因分析：
微油点火系统自带一套助燃风系统，助燃风取自锅炉的一次风系统，主要作用是为微油点火提供氧气助燃和将微油点火的火焰吹向炉膛方向。微油点火的火焰强度不大，当助燃风风量太大时会将微油点火的火焰大部分吹到炉膛内，从而偏离火焰应该燃烧的位置，不利于微油点燃煤粉和火检检测。就地火检放大器进行背景学习设置时由于火焰强度不够且不稳定，导致背景学习完以及灵敏度调整完成后。火检检测的火焰强度也随之飘忽不定，时高时低导致传输的火检信号不稳定，无法提供稳定的信号，无法为机组的稳定运行提供保障。
3.解决方案及成效：
将微油点火的助燃风手动阀门开度逐渐减小进行点火试验，试验证明在开度保持在35%-45%之间，从就地观火孔的位置就可以看到火焰且风量也满足微油点火的需求。此时再次进行背景学习的设置，调试完成后火焰强度稳定，火检信号不在出现反复波动的情况，火检有火信号稳定且无偷窥炉膛火焰的情况出现。问题得到全面解决，恢复DCS内部的强制信号，将微油火检保护投用。炉四角的微油点火全部点火成功后，投用A磨煤机时，为了保证刚投入的煤粉能够快速点燃且微油点火的火焰不受投磨的影响。给煤机的给煤量先控制在5t/h左右，一次风速控制在20m/s左右，一次风压压力控制在10Kpa以下，根据燃烧情况再逐步增加给煤量和一次风速的风量。
4.结束语：
本文通过国外某项目火检系统调试，发现微油点火系统助燃风量的大小对火焰位置的影响很大，直接影响火焰检测的灵敏度和强度和机组安全稳定运行。通过逐步调整助燃风量大小，调整火焰位置，满足火检检测范围需求，最终解决了火检不能正常工作的问题。
参考文献
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【作者简介】
姓名：楚明阳 工作单位：山东电力建设第三工程有限公司 职务：项目热控专业主管