SCC6-5000F型余热锅炉补燃系统介绍及逻辑优化

SCC6-5000F型余热锅炉补燃系统介绍及逻辑优化

刘国营冯浩

（青岛华丰伟业电力科技工程有限公司山东青岛266100）

摘要：SCC6-5000F型余热锅炉补燃系统简介，并就一次典型的余热锅炉补燃系统运行中，出现的因热值到零导致补燃负荷反馈到零的原因进行了分析，简要分析了补燃异常的主要因素，并从运行操作和设计逻辑等方面提出了相应的改进方案，保证机组运行的安全性和稳定性。

关键词：补燃，异常，原因，分析，主要因素，逻辑修改

1引言

余热锅炉补燃系统是锅炉增加锅炉热量，提高锅炉蒸汽流量和蒸汽温度的辅助设备，如果补燃系统异常将会导致与补燃系统关联的锅炉系统异常造成锅炉跳闸。

2锅炉及补燃系统简介

1）余热锅炉简介：

余热锅炉型号为SCC6—5000F，单压，自身除氧、卧式，有补燃，自然循环燃机余热锅炉，与以天然气为主燃料、以燃油为后备燃料的西门子GT（型号SGT6-5000F）9F级燃气轮机相匹配，是燃气---蒸汽联合循环电站的主机之一。辅助补燃，燃烧是放在余热锅炉II级过热器的入口上部。最后一级减温器控制所需高压蒸汽温度控制。

2）补燃系统结构及流程:

补燃系统由天然气供气模块、燃烧器模块、冷却风机模块、燃烧器管理系统（BMS）、燃烧器控制系统(CCS)和低压配电屏组成。锅炉补燃系统由独立的天然气供气模块提供补燃用气，共设计8个补燃燃烧器，每个燃烧器单元设有一个点火器，2个火检和一个燃烧器视口。补燃系统由2台100%的冷却风机提供压力为80mbar、流量为1500Nm3/h的冷却风，对火焰监视探头、燃烧器视口和未投运的点火燃烧器进行冷却。

3）补燃系统流程：

由调压站补燃减压单元后（7~10bar）来的燃气经一个手动门和滤网后进入补燃模块，前置模块分为两路，一路为锅炉补燃主路，一路则为点火用燃气，两路均设置2个气动安全遮断阀和一个向空排气阀，6个阀门（气动阀）受燃烧器管理系统（BMS)管理，主路还设置一个调节阀，也受BMS系统管理，信号同时引至CCS控制。补燃燃气主路用母管送至锅炉后，分为8路供往各补燃燃烧器模块，每路分支各设一个安全遮断阀，阀前、后各有手动门1个，安全遮断阀受BMS控制。点火燃气也分8路供往燃烧器模块，设置与主路一样，安全遮断阀也受BMS控制。

3我公司锅炉补燃出现的问题及分析

补燃投入运行以来，多次造成锅炉跳闸，下面以一次典型的异常事件进行分析，曲线如图一所示。

（图一）

HRSG32锅炉补燃负荷反馈突然消失，导致锅炉超温。调取曲线发现。补燃热值反馈值由正常值到0，大约经过1分21秒左右补燃负荷急剧增加至最大值，锅炉过热器主汽温度急剧升至552℃,如果达到555℃延时180秒会触发跳炉。运行人员发现及时并处理成功，未造成跳闸事件。

通过逻辑检查好发现，补燃负荷模块根据天然气热值和设定负荷计算补燃负荷，补燃负荷反馈值跟踪设定值。当天然气热值采集模块采集数值变成“0”时，实际反馈值也变为“0”，导致补燃系统跟随设定值一直开大。

检查发现，补然的负荷计算采用的是DCS通讯到补然系统的天燃气热值，而天燃气热值是天燃气色谱仪与DCS通讯得到的。由于通讯的非直接性，，热值偶尔会丢失。一旦热值丢失，补然系统就会瞬间增加到最大负荷，此时主汽流量、温度等参数会迅速增加，对机组的安全运行造成极大影响。

西门子逻辑设计存在设计不足，表现在补燃负荷反馈测量模块实际只有一个，无冗余设计，给系统运行带来安全隐患。

4补燃逻辑优化建议及实施情况

1）增加补燃热值负荷实际反馈值到“0”或锅炉运行&补然运行，当补然负荷热值反馈突然小于12MJ（补燃最低设定最低值为15MJ/）时触发补然跳闸并报警。

2）负荷模块计算发出的计算补燃设定值，补燃热值负荷实际反馈值，两者偏差过大时，触发补燃报警并退出自动。

逻辑增加了在补然运行期间，如果出现补然负荷反馈值突然变成0时，补然会自动跳闸，保证锅炉安全运行。在逻辑修改后，未再发生因为补燃负荷到零后锅炉跳闸的事故，保证了机组安全运行。

5结论

运行中证明，采取逻辑优化后，逻辑反应为跳闸补燃，避免了锅炉跳闸，提高了运行机组的稳定性可靠性。

参考文献

[1]《燃气-蒸汽联合循环燃机发电设备及运行》.杨顺虎.中国电力出版社,2003.

[2]《西门子F级然气一蒸汽联合循环发动机组培训教材》.卢广法.浙江大学出版社,2014–03.

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[5]《两套GUD1S.V94.3A燃气—蒸汽联合循环机组热力参数对比分析》.熊少军.《经济策论》,2011.

[6]《烧结余热发电补燃装置的设计与应用》.单宏伟,张晓东,刘杰军.《硅谷》,2012年第23期.

[7]《某补燃型余热锅炉设计特点》.朱新源,姜勇.《电站系统工程》,2007年05期.

[8]《余热锅炉补燃装置建模与仿真》.常喜茂,李帅.《仪器仪表用户》,2009年04期.

作者简介

姓名：刘国营，工作单位：青岛华丰伟业电力科技有限公司，从事运行工作；

姓名：冯浩，工作单位：青岛华丰伟业电力科技有限公司，热控工程师。