二次風量異常突變為零分析及系統優化

摘 要：某火電廠3號機組正常運行期間二次風量數據突變為零，本文針對此現象進行了設備異常調查與分析，找出了事件發生的原因，并針對該原因作出了應對措施，確保同類事情不再發生。

關鍵詞：二次風量；突變；

文章編號：1674-3520（2015）-04-00-02

一、問題的提出

2014年3月27日12：09，某火電廠#3機組負荷200MW，#3機AGC投運，3月27日12：09 ，#3爐A側二次風量1、2、3測量值短時下降至“0”（減小與恢復過程大約37秒，A側送風量到0時間6秒），#3A、#3B送風動葉自動退出，協調退出。檢查相關設備無異常，重新投入自動及協調，并通知相關維護技術人員。3月27日17：14，#3爐A側二次風流量1、2、3點到0（過程情況與12：09相似），#3A、#3B送風機動葉自動退出，協調、AGC退出，恢復后投入自動及協調、AGC，通知熱工。

二、二次風量突變為零原因分析

從圖1分析，A側二次風流量到0前，總煤量加了10t煤，相應的送風量增大，對爐膛負壓自動來說是加了一個擾動，引起爐膛負壓自動調節發散，負壓波動增加，最大波動量為±600Pa，當鍋爐冒600Pa正壓過程中，引起A側送風量明顯下降，第17秒時A側送風量到0，第23秒后風量開始回升。而B側送風量在此過程中，最初有小幅下降，隨著B側送風機動葉開大，B側送風量隨動葉開大而增大。爐膛負壓自動不能及時消除送風量擾動與引風機動葉未及時調節有關，說明送風量前饋參數匹配不好，另引風機動葉指令和動葉反饋最大的差值達2.7%，也是影響引風機調節精度的一個原因。

A側送風量兩次到0后，熱工人員3月27日19：30安排人員對A側二次風量1、2、3測量變送器及取樣管路進行吹掃，吹掃期間退出AGC退出風量小跳機保護，強制A側送風量。 經一夜觀察未再出現A側送風量到0現象，第二天再次安排人員對A側送風量測量系統進行檢查與吹掃。經兩周觀察送風量都正常，之后投入了送風量小跳機保護。

4月2日對爐膛負壓自動回路進行參數整定，經負壓、送風量、燃料量擾動試驗，經自動回路參數整定，送風量前饋系數從1改為0.7后，爐膛負壓調節正常。

表1為3月27日A側送風量到0過程相差數據，從數據可知，A、B送風機電流在此過程中一直是增大的，A、B送風機導葉、氧量都是增大的，其它參數的變化也表明，在此過程中A側送風量并未減小，也未到過0，B側送風量變化過程是反映了風量變化的正確過程。

圖2為3月27日17：14第二次A側送風量到0曲線，其曲線與圖1相似，爐膛負壓對A側送風量影響很大，B側影響不大。圖7為送風機性能曲線，送風機性能曲線表明，由于曲線很陡，送風機出口壓力的變化對送風量影響不大。而爐膛負壓的變化最終也會引起送風機出口壓力變化，圖1、表1的數據是二次風進口壓力的變化，加上管道阻力就是送風機出口壓力的變化，其變化與爐膛負壓變化量值基本相同。

（一）直接原因分析

通過上述分析可知，引起A側送風量到的0的直接原因是A側送風量測量系統異常。

送風量測量裝置采用文丘里測量原理，為6點測量。從上到下為風量流動方向，此裝置有一定防堵功能。當文丘里裝置本身附著有一定粘性的物質時，正常情況下不會發生同時掉落異物，而當送風管道壓力擾動過大時，可能存在同時脫落附著物，當時序吻合時就出現了風量下降，及到0的現象。

另一次風測量裝置與二次風相同，風都是通過空預器后再進風量測量裝置，一次風與二次風含塵量相同，一次風發生過風量減小的現象，已制定定期吹掃工作。一次風測量會堵，同樣二次風測量也會堵。故此次事件為二次風測量裝置有堵塞現象。

（二）間接原因分析

1、爐膛負壓波動過大，引風自動調節參數不匹配，送風量前饋系統過大，送風量的擾動引風機自動不能及時消除。

2、#3機A修后熱工專業對#3爐脫硝改造后引風機擴容，脫硝SCR設備，空預器改造各設備特性不了解。

3、對多點風量測量存在堵的概率認識不足。

4、當第一次發生A側送風量到0時，未引起重視，未采取措施，是引起第二次A側風量到0的直接原因。

5、送風機指令與反饋偏差過大，目前仍有1.5%死區。

經熱工檢查分析，#3爐A側二次風量1、2、3測量值到零原因是因為鍋爐爐膛負壓調節不匹配引起，由曲線可知最初鍋爐產生正壓，是因為加了10T煤和送風量，但是引風機的動葉沒有及時調節，后續由于送風機和引風機均在調節，調節參數不匹配，導致鍋爐冒正壓600Pa。#3爐爐膛負壓波動較大，爐膛負壓調節控制特性不好。

三、邏輯優化后相關的試驗

邏輯組態完畢后必須進行相關的測試實驗，一方面是為了檢測邏輯組態是否正確，信號經邏輯判斷后能否正常發出去；另外一方面是為了檢查點的質量判斷信號和水位保護用的開關量信號是否一一對應。

測試方法分為三個部分：

（一）模擬三個二次風流量均為“好質量點”工況。在就地用三個信號源加信號，仿真流量高低值，查看總風量高低MFT信號能否發出。

（二）模擬汽包水位有兩個“好質量點”的工況。將其中任一個流量信號線斷開，用另外兩個點仿真二次風流量的高低值，查看MFT信號能否發出。再依次將另外兩個流量信號線斷開，做同樣的仿真模擬實驗。

（三）模擬二次風流量有一個“好質量點”的工況。將其中任兩個流量信號線斷開，用另外一個點仿真流量的高低值，查看MFT信號能否發出。再依次將對另外的兩點做同樣的仿真模擬實驗。

這部分實驗是非常有必要的，因為如果點的質量判斷信號和水位保護用的開關量信號沒有一一對應，這就導致了某一點的壞質量信號存在情況下，此點的開關量水位保護信號還能發出，這樣就有可能發生由于一個風量信號壞質量點導致MFT信號發出。因此二次風流量保護邏輯修改后必須進行嚴格的測試。

四、總結

優化后的風量保護邏輯實現了自動轉為二取一或一取一的邏輯判斷，全面落實了二十五項反措有關保護邏輯的要求。消除了風量保護邏輯中存在的有可能拒動隱患，保證了機組的安全穩定運行。此自動切換邏輯簡單精妙，使用了最少的邏輯算法塊實現了較為復雜的邏輯判斷功能。

參考文獻：

[1]防止電力生產重大事故的二十五項重點要求

[2]NT6000算法模塊參考手冊

[3]《火力發電廠鍋爐汽包水位測量系統技術規定（DRZ/T 01-2004）》