李滨

(广东惠州平海发电厂有限公司，广东 惠东 516363)

0 引言

广东惠州平海发电厂有限公司(以下简称平海电厂)规划6台1 000 MW超超临界燃煤机组，一期工程建设2台机组。项目配置高效静电除尘器，同步建设脱硫、脱硝装置，锅炉采用低氮燃烧技术。特长非冷式烟温探针是在超超临界机组双切圆锅炉里面运用的一种烟温测量仪器，它在锅炉点火升温、升压过程中发挥了重要的监测作用。

1 特长非冷式烟温探针概况

1.1 特长非冷式烟温探针

烟温探针一般用在锅炉过热器或再热器进口的关键区域，以防止锅炉启动过程中管壁金属过热。它由1个内含探测元件的枪管构成，枪管借助行走箱伸入或退出炉膛以测量沿锅炉宽度的炉膛烟气温度。为了测量炉膛内各点的烟气温度，烟温探针可停留在其行程上的每一个预定位置，通过位置指示仪显示出电偶末端在炉膛的位置。

烟温探针电气部分主要由控制柜、就地控制箱以及热电偶、电位器、行程开关等组成。

1.2 特长非冷式烟温探针的3种运行方式

1.2.1 就地运行

(1)合上电源，就地控制箱上“电源”指示灯亮;(2)设定选择开关为就地控制;

(3)按“前进”按钮，电动机启动，枪管向前运动，“运行”指示灯亮。

当测得的温度低于设定的报警温度时，枪管一直向前运动，直至操作人员按下“停止”按钮，使枪管在其行程的任意位置立即停止运动，以便烟温探针连续监测该点的温度(仅限于行程小于6 m的TS－O型烟温探针)。对于行程大于8 m的TZ－O特长非冷式烟温探针，不能在行程的任意位置停止枪管的运动以测温。由于行程长，枪管的悬臂非常大，在高温下停留会使枪管悬臂根部产生应力集中而引起材料塑性变形，使枪管产生疲劳损坏，严重时会造成断管。建议6～8 m行程的TS－O型烟温探针也不要在行程大于6 m时按“停止”按钮测温，正常测温应该在烟温探针不断前进和后退中进行。

(4)就地运行时，在集控室内的仪表显示测得的烟气温度和枪管端部的位置。

(5)当枪管向前运行或停止时，按下“后退”按钮会使枪管逆行，直到回到停运位置停止运行。

1)当枪管前行、逆行或停止时，按下“停机/复位”按钮将使枪管退回至停运位置。

2)当烟温探针监测到炉膛烟气温度达到或超过设定的报警温度(540℃)时，枪管将自动退回至停运位置，并发出“烟气温度高”报警信号。

1.2.2 远程运行

(1)合上电源，就地控制箱上“电源”指示灯亮。

(2)在就地控制箱上将选择开关设定为遥控操作。

(3)按“前进”按钮，电动机启动，枪管向前运动，“运行”指示灯亮。当测得的温度低于设定的报警温度时，枪管一直向前运动，直至:后退行程开关RLS动作，使枪管自动逆行;操作人员按下“后退”按钮，使枪管在其行程的任意位置立即逆向运行;操作人员按下“停机/复位”按钮，使枪管在其行程的任意位置立即逆行，直至回到停运位置停止运行。

(4)在远程运行时，在集控室内的仪表显示测得的烟气温度和探管端部的位置。

(5)当枪管向前运行或停止时，按下“后退”按钮会使枪管逆行，直到:停止行程开关SLS动作，将使枪管运行自动变为向前;操作人员按下“前进”按钮，将使枪管在其行程的任意位置立即由向后运行改为向前运行。

(6)当枪管前行、逆行或停止时，按下“停机/复位”按钮将使枪管退回至停运位置。

(7)当烟温探针监测到炉膛烟气温度达到或超过设定的报警温度时，枪管将自动退回至停运位置，并发出“烟气温度高”报警信号。1.2.3 长期停机期间探针运行

在一般情况下，探针运行频繁，因而其运行能力在任何时候都有保证;若很少运行，至少每14 d应运行1次，以保证所有活动部件尤其是限位开关的动作能力。

2 探针故障分析与处理

对实际应用中出现的故障情况进行了分析，找到了相应的解决方法，下面对实际应用中遇到的故障以及相应的处理方法做进一步论述。

2.1 探针故障现象

以#1锅炉A侧烟温探针故障为例，当运行人员将A侧烟温探针投入自动运行(投入后烟温探针会自动前进、后退做往返运动，直到运行人员操作复位按钮后到退出位置停止)，烟温探针退出运行到反馈显示为35%位置时，运行人员在远方将A侧烟温探针再次点击操作伸入炉膛，此时炉膛显示温度约380℃，A侧烟温探针全部伸入炉膛(位置反馈105%，显示正常)，无烟温探针故障报警，画面反馈显示烟温探针停止运行。

根据画面反馈显示情况，运行人员在分散控制系统(DCS)上操作了复位按钮(即无论烟温探针在前进或后退位，执行该指令后烟温探针退到退出位置后停止)，指令正常，DCS检测到复位指令的反馈，烟温探针就地没有退出动作，A侧烟温探针状态显示为白色(停止状态)。对热控系统进行检查，反馈DCS逻辑和画面报警反馈系统正常，请运行人员再操作，运行人员在DCS上操作了1次后退按钮，烟温探针就地没有退出动作，直到DCS显示该烟温探针温度高报警(540℃)。此时，运行人员没有注意到报警信息，使探针一直维持在全进(105%)状态。

在维持此状态18 h后，现场人员才发现枪管烧弯，立即组织人员往外拉出枪管，在拉出8 m后发现枪管已断裂了一半，为防止造成不可预估的后果，决定把烟温探针枪管固定住并在断裂处补焊、加固，防止枪管进一步断裂。

2.2 故障原因分析

2.2.1 烟温探针的控制原理

当就地或远方发送前进指令时，R4继电器闭合，使R1继电器闭合并保持，使得前进回路TPE接触器带电，烟温探针前进，碰到后退行程开关RLS后，TPE接触器失电，TPR接触器带电，烟温探针后退。碰到停止行程开关SLS后，TPR接触器失电，TPE接触器带电，使得烟温探针往返进入炉膛测量温度。当就地或远方发送复位按钮时，R7继电器闭合，使得R12继电器闭合并保持，同时给远方DCS发已复位信号(此信号在停止行程开关SLS动作后消失);另外，R7继电器闭合后，TPE接触器及R1继电器失电，使TPR接触器带电，当烟温探针退出碰触到停止行程开关后停止运行。

2.2.2 故障实例

根据烟温探针的控制原理，使用排除法发现，只有当R4接触器保持闭合(推断可能因感应电压而保持)时，推断的现象才与操作、检查的现象符合。

当天，运行人员在远方DCS发送前进指令时，R4继电器闭合，使R1继电器闭合并保持，使得TPE接触器带电，烟温探针前进并碰触后退位行程开关RLS后，TPE接触器失电。此时，R4继电器仍保持闭合，后退回路接触器TPR无法带电，烟温探针停止运行。在R4继电器保持闭合的情况下，烟温探针的后退回路无法带电，即烟温探针无法退出。2011－04－13 T 11:39，当运行人员就地将烟温探针切换到就地操作时，在远方切换到就地操作后，R4继电器无法保持且因烟温探针未在退出状态，退出回路TPR接触器动作，烟温探针自动退出了约50 cm后，因枪杆变形机械卡涩造成电机热偶动作。

2.2.3 R4继电器因感应电压而保持的原因分析

(1)R4继电器线圈电压是AC 220 V，A侧烟温探针控制柜到DCS机柜的电缆约160 m，B侧烟温探针控制柜到DCS的电缆约120 m，形成感应电压。

(2)现场检查发现，在远方时该继电器的感应电压为60 V左右。

(3)运行人员在机组启动时首次(2011－04－12 T 14:40)正常投入A侧烟温探针后，于15:00启动了A送风机，15:19启动了A一次风机，15:46启动了A磨煤机，这些大型转动设备可能会增加感应电压。因无法复原当时的运行条件，无法进一步考证。

(4)B侧的烟温探针因电缆相对较短，感应电压相对较小。

在烟温探针正常运行过程中，当再次对烟温探针进行前进操作时，诱发了因感应电压造成烟温探针无法退出的故障。

3 结束语

综上所述，虽然特长非冷式烟温探针可以准确、实时地对锅炉的温度进行监测)但其自身还存在一定的缺陷。该类型探针有3种工作状态，在自动状态时，探针在炉膛内做往复运动，其目的是测量炉膛的平均烟温。这样的驱动方式导致电气回路稍显复杂，在运行途中，一旦停止运行就容易导致探针无法退出而烧坏探针。

［1］韩吉田，归柯庭，施明恒，等.一种新型电容测温探针的研究 ［J］.仪器仪表学报，1997(4):71 －74.

［2］罗砚鑫，罗庆康.炉膛烟温探针程控系统的改进［J］.华北电力技术，1992(5):56－58.