百萬機組中間點溫度高保護跳機分析

【摘要】本文主要對1000MW機組一次風機搶風故障導致的中間點溫度高跳機事件，從處理過程進行分析，找出跳機原因，并針對該類事件推薦較理想的處理方法。通過深刻剖析百萬機組一次風機故障處理，找出合適的處理方法，以指導運行人員實際操作，降低在事故情況下運行人員的處理難度，避免異常處理擴大，提高該類事故處理成功的概率，從而保證機組的可靠、穩定運行。

【關鍵詞】1000MW機組；鍋爐；一次風機；搶風；跳機

【中圖分類號】TM621.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672—5158（2012）08—0010-02

引言

廣東國華粵電臺山發電有限公司二期兩臺百萬機組三大主機均是上氣集團生產。鍋爐是上海鍋爐廠引進Alstom-Power公司BoilerGmbh的技術生產，超超臨界參數變壓運行螺旋管圈直流爐，鍋爐燃燒系統按照中速磨正壓直吹系統設計，每臺鍋爐配置6臺中速磨煤機，BMCR工況時，5臺投運，1臺備用，一次風機為上海鼓風機廠生產。汽輪機是上海汽輪機有限公司引進德國西門子技術生產的1000MW超超臨界汽輪發電機組。DCS為和利時系統工程有限公司提供的HOLLIAS MACS分散控制系統。在機組投產后，一次風機搶風異常處理中，均獲得成功，有效避免機組非停，獲得較好的經濟效益。

一、機組異常前工況

負荷503.5MW，煤量226t/h，風量2736t/h，給水量1578t/h，蒸汽量1384t/h，主汽溫495.2℃，主汽壓16.25MPa，再熱汽溫504℃，A、B汽泵轉速3622/3615rpm，運行磨情況B、C、D，各磨煤量分別為75.6t/h/75.4t/h/75.8t/h，中間點溫度399℃，爐膛負壓-210Pa，冷、熱一次風壓12.9KPa、11.SKPa，A、B一次風機電流、動葉開度191A、190A、59%/59%，分離器儲水箱壓力、水位17.0MPa、16.7米，一過進口過熱度3.2度，煤水比7.1。

二、異常處理過程

2011年10月3日20：48：08，由于一次風機動葉有2%開度的擾動，風機動葉均增至61%，B一次風機電流瞬間由正常值190A突降至148.7A后逐漸恢復至228.1A，冷、熱一次風壓降低至7.6KPa、7.1KPa，后A、B一次風機動葉同時至全開，A一次風機電流穩定在383.9A。一次風機搶風異常發生（盡管CRT上喘振信號發，但查曲線為搶風現象），當值人員的處理，總體來說為：退B一次風機導致一次風壓恢復，且退一次風機速度較陜，一次風壓恢復較快；減少三臺運行給煤機給煤量；給水調節為手動增減汽泵轉速，先降后升。期間操作較多，尤其一次風機退的較快，一次風壓恢復較多，鍋爐燃燒增強。

現將異常處理過程分述如下：

搶風現象發生后，由于一次風母管壓力下降，導致進入鍋爐燃料量瞬間減少，蒸發量減少，負荷降低至397MW，主汽壓力降至15.69MPa。20：50：49即開始減少B一次風機動葉，冷、熱一次風壓逐漸升高（見圖1所示）。此時A一次風機出口壓力12.4KPa，B一次風機出口風壓與母管風壓一致，由此可見B一次風機不但不出力，還有漏風現象，所以關閉B一次風機動葉，風壓逐漸恢復。進入爐膛的燃料量隨風壓升高而增加，機組負荷、主汽壓也隨著相應變化，其后負荷最高升至522MW。風煙系統調節的最大問題是關閉B一次風機動葉太陜，一次風壓恢復太快。

給水調節，一次風壓導致主汽壓降低后，由于給水泵出口與鍋爐壓差減小，給水量由1578t/h猛增至1720t/h，后分疏箱液位逐漸升高，3A閥開啟，運行人員手動降低汽泵轉速。20：52：12將給水量降至1287.7t/h，并一直保持該值；20：58：18由于中間點溫度升速太快，運行人員此時才加大上水量，由1360t/h逐漸加至跳機時的1835.6t/h（見圖2所示）。給水調節中最大的問題是，隨著爐側一次風壓的恢復，沒能及時將給水量加起來并保持穩定。

此次異常處理，在B一次風機動葉往下關一分鐘后運行人員采取手動減煤，減少燃料量。燃料調節采取手動減煤，就該異常事件，當時的處理情況而言，起不到根本作用，對中間點溫度的控制沒什么效果，此前因風壓低積在磨內的煤粉，隨一次風壓的升高，逐漸送入爐膛，減少給煤量沒什么效果。

在該異常處理中，受熱面壁溫變化比較大，整體趨勢是先小幅降低，后大幅升高，在跳機后又大幅降低。受熱面壁溫變化最大的是水冷壁，壁溫最大升、降幅度接近200度，如此大的壁溫變化，對受熱面的安全運行是有影響的。

三、異常原因分析

1、運行方式不合理，一次風暖風器切除僅切除汽側，一次風側未能及時切至暖風器旁路運行，導致一次風機出口至一次風母管問的差壓增加，接近2KPa，風機延程阻力增加，給一次風機搶風埋下隱患。

2、A、B一次風機調節特性存在差異，在小的擾動下A、B一次風機同時出力帶載是沒有問題的；若在大的擾動下，由于A一次風機響應較快，B一次風機響應較慢，很容易發生搶風乃至一次風機喘振。在吹管期間，一臺磨運行情況下也曾發生因B一次風機調節特性問題導致的喘振。

3、當值人員燃燒調整不太理想，500MW負荷穩定后，過熱度僅3度左右，有時還會出現負值，分疏箱一直有水位，最低13.6米，一直沒有燒干。在一次風壓波動導致主汽壓減少時，給水量大幅增加，分疏箱水位上漲，導致3A閥開啟，釋放掉鍋爐一大部分熱量，鍋爐產汽量下降，受熱面得不到很好的冷卻，這是中間點溫度快速上升的又一個誘因。

4、總體來說，本次跳機是如下三個原因疊加造成的：減少B一次風機動葉，恢復一次風壓太快；給水量降低后，沒能隨一次風壓的恢復，逐漸將給水加起來，穩定在1500t/h左右；3A閥開啟至45%，釋放掉鍋爐一大部分熱量。

四、較理想的處理方法

依據風機搶風處理，因冷/熱一次風壓穩定在8.1KPa、7.4KPa，可以滿足運行，不至于因一次風壓發生滅火事故，所以暫且保持一次風機當前狀態，維持一次風壓穩定，加強監視風機運行情況，重點調節給水維持中間點溫度在正常范圍，先保證威脅機組運行安全最重要的參數穩定，后續再逐漸退出B一次風機，該過程一定要慢，防止風壓瞬間增加，出粉量增加，燃燒加強，對中間點溫度的影響。

保持一次風壓穩定在當前值，處理中間點溫度，此時的工況不能認為是正常工況，因一次風壓較事故前大幅降低，而給煤機煤量均在75t/h，此時的一次風機帶粉能力會降低，導致磨中積存煤粉，導致堵煤，為避免該事件發生，此時應手動降低三臺磨給煤量，并加強監視磨電流，磨碗差壓等參數。剩下操作即是維持機組參數穩定。及時調節減溫水維持汽溫穩定等。

五、總結

本文通過對一次風機搶風導致的異常停機事件，進行分析，既有設備性能方面的原因，又有運行人員操作方面的問題。并根據原因推薦相應較理想的處理方法，減少運行人員異常處理操作量，又可把握事故關鍵點，確保事故處理成功的概率，降低異常擴大、危及機組安全的風險。推薦的處理方法，在機組投產后，得到驗證，獲得成功，處理方法值得推廣、借鑒，可有效避免因一次風機故障導致的異常停機。

參考文獻

[1]臺山電廠1000MW機組集控運行規程（2011年6月版）

[2]《防止電力生產重大事故二十五項措施》

[3]章得龍編.單元機組集控運行.北京：中國電力出版社，1998.3

[4]鍋爐運行技術問答/張磊主編.北京：中國電力出版社，2008（超超臨界火電機組技術問答叢書）