晃電事故對循環流化床鍋爐運行的影響與對策

朱國平

(河南能源化工集團中原大化，河南濮陽 457004)

晃電事故對循環流化床鍋爐運行的影響與對策

朱國平

(河南能源化工集團中原大化，河南濮陽 457004)

結合生產運行實際，分析了晃電事故對循環流化床鍋爐正常運行的影響，并分多種具體情況，對如何應對、避免晃電事故擴大化進行了探討，對同類型裝置正確應對晃電事故具有一定的借鑒意義。

晃電事故;循環流化床鍋爐;分析;處理措施

1 概述

中原大化公司煤化工裝置設計年產50萬t甲醇，系統高壓蒸汽由濟南鍋爐廠生產的3×130 t/h循環流化床鍋爐提供，壓力9.81 MPa、溫度540℃。鍋爐裝置自2007年5月投運以來，運行情況良好，具有負荷調節范圍大、燃料適應性廣、燃燒效率高和煙氣氮氧化物排放濃度低等特點，圓滿完成了高壓蒸汽生產任務，但裝置運行以來發生的幾起晃電事故給生產裝置造成了一定影響，本文對晃電事故對鍋爐裝置的影響及發生晃電事故后的處理措施分類進行了簡要的分析。

2 CFB鍋爐裝置簡介

該鍋爐型號為YG-130/9.81-M2，采用單鍋筒橫置式，單爐膛自然循環，全懸吊結構，全鋼架“∩”布置。運轉層標高8.5 m，爐膛采用膜式水冷壁，鍋爐中部是汽冷旋風分離器，尾部豎井煙道布置了多組蛇形管受熱面和鍋爐包覆管受熱面及一、二次風空氣預熱器。

在燃燒系統中，正壓式給煤機將煤送入落煤管進入爐膛，燃燒所需空氣分別由一、二次風機提供。一次風機送出的空氣經一次風空氣預熱器預熱后由左右兩側風道引入爐下左右水冷風室，通過水冷布風板上的鐘罩式風帽進入燃燒室。二次風機送出的風經二次風空氣預熱器預熱后，通過分布在爐膛前后墻上的二次風嘴進入爐膛，補充空氣，加強擾動與混合。離開爐膛并夾帶大量物料的煙氣在引風機的作用下經蝸殼式汽冷旋風分離器之后，絕大部分物料被分離出來，經返料器返回爐膛，實現循環燃燒。分離后的煙氣經轉向室、高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、一、二次風空氣預熱器由尾部煙道排出。

每臺鍋爐設計4臺給煤機;母管制高壓鍋爐給水系統有2臺電泵和一臺蒸汽透平泵組成，開車過程中運行兩臺電泵，全裝置開車正常后運行一臺電泵和蒸汽透平泵;配風系統由一、二次風、引風、高壓流化風組成，現場設置一次風機一臺、二次風機一臺、引風機兩臺、高壓流化風機兩臺，具體參數如表1所示。

表1 130 t/h循環流化床鍋爐用電設備配備

3 鍋爐晃電事故分類

3.1 晃電事故簡介

“晃電”是指電網由于雷擊、對地短路、發電廠故障及其他內外部故障原因造成的電網短時故障、引起電網電壓短時間大幅度波動，甚至短時間斷電數秒的現象。“晃電”會使系統電壓瞬時降低，導致接觸器、變頻器、斷路器等控制設備跳閘，造成能源供應中止。發生晃電對鍋爐裝置往往造成較大影響，易造成給煤機、風機、給水泵、DCS控制系統等重要設備的跳車，一旦處理不正確或不及時將造成重大事故發生，晃電多發生于夏季多雷雨季節。

3.2 晃電事故分類

根據用電設備電壓等級的不同，本文將晃電事故分為低壓電網晃電事故和高壓電網晃電事故，以下分別分析:

3.2.1 高壓6 kV用電設備晃電

該種情況可以分為給水泵晃電、引風機晃電、一次風機晃電、一次風機與引風機同時晃電四種(二次風機單獨發生晃電系統減負荷操作即可，本文不做具體論述)。

3.2.1.1 鍋爐給水泵晃電

當發生鍋爐給水泵晃電停車時，中控監控畫面上主要現象有:①鍋爐給水壓力、流量急劇下降。②汽包水位隨之急劇下降。自然循環鍋爐汽包水容積十分有限，一旦發生給水中斷數分鐘內就可能導致鍋爐汽包發生干鍋，鍋爐給水泵跳車是非常危險的事故，處理原則為盡量不發生鍋筒干鍋。

處理步驟如下:①盡量提高透平泵出力，力爭保證汽包液位。②聯系電氣人員復位啟動給水泵備泵，保證上水。③當汽包失去可見水位時，嚴禁上水，關閉該爐主蒸汽門，放盡底料，保持引風機運行，強制降溫，并嚴密監視蒸汽壓力、尾部煙道溫度等參數，防止發生汽水系統超壓、煙道后燃等事故發生。

2007年6月在鍋爐裝置試車過程中因鍋爐給水泵出口管線材質不達標爆管導致鍋爐給水中止，汽包液位在3 min內降為0，當班運行人員采取緊急放底料、保持引風機運行強制降溫的方法處理。停車后全面檢查系統，發現汽水系統各受熱面狀況良好、爐膛密相區、旋風分離器澆注料無損壞，短時間內實現了重新正常開車。

3.2.1.2 風機晃電，主要現象有:①爐膛出口負壓瞬時至滿量程、一次風機電流指示為零。②爐膛溫度、料層差壓、主汽壓力、溫度、汽包液位均迅速下降。處理措施:一次風主要作用是保證床料的充分流化和對燃燒部分供氧，對CFB鍋爐的正常運行起著至關重要的作用。根據運行經驗，處理不及時特別容易造成爐膛結焦事故。

處理應本著迅速、準確、避免事故擴大化的原則進行:①迅速停止給煤機向爐膛給煤，避免鍋爐結焦。②停運二次風機、引風機、高壓流化風機，放部分循環灰，鍋爐按照壓火操作進行。③現場聯系電氣人員檢查各風機等用電設備，待具備啟動條件后按“揚火”操作進行。④事故處理過程中嚴密監視汽包液位，汽水系統壓力，避免發生干鍋和超溫超壓事故。

3.2.1.3 引風機晃電

當發生引風機晃電跳車時，中控監控畫面上主要現象有:①引風機電流指示為零;②爐膛出口壓力正壓至滿量程。③爐膛溫度升高、爐膛差壓變大。處理措施:引風機的主要作用是將燃燒后的高溫煙氣排出、維持燃燒系統壓力穩定。

發生引風機晃電跳車后處理不及時將造成鍋爐嚴重正壓損壞爐墻、鍋爐結焦或滅火事故，根據經驗處理措施應為:①停運一、二次風機、給煤機、按照壓火處理，可保持高壓流化風機短時運行。②聯系電氣人員迅速至現場啟動引風機，揚火操作，恢復鍋爐運行，無法啟動，則停止高壓流化風機運行。③事故處理過程中嚴密監視汽包液位，汽水系統壓力，保持正常狀態，避免發生干鍋和超溫超壓事故。

3.2.1.4 一次風機、引風機同時晃電

當發生一次風機、引風機同時晃電跳車時，中控監控畫面上主要現象有:①一次風機、引風機電流指示為零。②爐膛壓力、溫度不正常波動。③DCS聲光報警。

處理措施:發生一次風機、引風機同時晃電跳車時，按照鍋爐裝置壓火操作即可。①停運給煤機、二次風機。②停運高壓流化風機、放循環灰。③待風機具備啟動條件后順序啟動引風機、一次風機、給煤機、高壓風機進行“揚火”操作。④事故處理過程中嚴密監視鍋筒液位，汽水系統壓力，保持正常狀態，避免發生干鍋和超溫超壓事故。

3.2.2 低壓380V用電設備晃電

該種情況主要包括給煤機晃電、高壓流化風機晃電和DCS控制系統晃電三類。

3.2.2.1 給煤機晃電

當發生給煤機晃電跳車時，中控監控畫面上主要現象有:①給煤機流量指示降為零，停運信號出現。②床溫迅速下降、氧量迅速上升。

處理措施:①停運二次風機、一次風機降至最低流化風量。②聯系電氣人員，迅速復位啟動給煤機，逐步恢復鍋爐負荷。若無法復位啟動給煤機，按壓火程序處理。

3.2.2.2 高壓流化風機晃電

當發生高壓流化風機晃電跳車時，中控監控畫面上主要現象有:①該風機電流指示為零，風壓風量迅速下降。②床溫迅速上升、料層差壓、爐膛差壓下降。

處理措施:高壓流化風機是CFB鍋爐重要設備，起著正常返料、完成熱交換、平抑床溫等作用，停運后將造成返料中止等嚴重后果，極易發生鍋爐結焦事故。根據運行經驗，處理應為:①迅速降負荷，停運給煤機、調整一二次風量保持床溫穩定。②聯系電氣人員迅速復位高壓風機，現場啟動，并放掉部分循環灰(防止大量循環灰突然集中進入爐膛造成鍋爐滅火)，恢復鍋爐運行。②嚴密監視床溫、精心控制給煤量，防止爐膛超溫。

3.2.2.3 DCS控制系統晃電

當發生DCS控制系統晃電，后臺UPS電源一般可以自啟動，控制系統可以正常監控操作，操作畫面黑屏時，短時間內與蒸汽用戶做好溝通聯系，在三沖量汽包液位調節系統正常時可以短時間保持運行，保持系統穩定，聯系熱控儀表人員迅速處理故障。

4 結論

循環流換床鍋爐以其高效、節能、燃料適應性強等特點在電力、化工等行業發揮著越來越重要的作用，晃電事故嚴重影響著鍋爐裝置的安全穩定運行，處理不當將造成嚴重事故。在循環流化床鍋爐的運行管理中，要提前做好應對措施，加強事故演練，在發生事故時使操作人員能夠做到迅速、果斷、準確處理。

TQ050.7

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1003-3467(2014)12-0048-03

2014-08-27

朱國平(1984-)，男，助理工程師，從事鍋爐工藝管理工作，電話:(0393)8958344。