楊利軍
(大唐國際托克托發電有限責任公司,內蒙古托克托 010206)
輸煤系統與制粉系統統稱為入爐煤供應系統,簡稱供煤系統,是為火力發電機組提供燃料的系統。輸煤系統包括取煤、除鐵、碎煤和送煤等多個環節,任何一個環節出現故障都會影響整個系統正常運作,甚至影響機組的穩定運行。供煤系統是保證機組正常運行發電的前提條件,所以其可靠與否對火力發電機組顯得尤為重要。
呼熱公司兩臺300 MW 燃煤亞臨界供熱機組,運煤系統按4×300 MW 設置一套。除采用準格爾煤礦燃煤外,還考慮部分燃用東勝煤和地方煤的可能性。運煤系統的功能主要包括儲煤場、輸煤皮帶機、原煤的篩分及破碎、程序自動控制以及采樣、除鐵、煤泥水處理、水力清掃等輔助系統。
2018 年,托克托發電公司(以下簡稱“公司”)為響應中國大唐集團公司要求“系統各企業要加大配煤參數力度,降低運營成本,增加盈利能力”的精神,制訂了《托電公司劣質煤摻燒管理制度》,并加大了劣質煤的摻燒比例。由于煤質狀況惡化、又逢夏季多雨季節,給入爐煤供應系統設備帶來嚴重影響,導致燃煤供應系統頻發供煤危急,甚至供煤全部中斷等問題,嚴重影響機組安全穩定運行。
根據工作經驗及呼熱輸煤系統、制粉系統特性,對系統設備發生故障時可能影響機組的正常運行或出力受限,甚至危及機組安全運行的典型故障進行分析并提出處理方法。
斗輪機故障情況和相應清除故障的措施見表1。
輸煤皮帶的故障情況和相應清除故障的措施見表2。
當輸煤皮帶出現以上故障,經對應方案處理仍無法排除時,如果另一路皮帶備用正常,則啟動另一路皮帶運行。
給煤機斷煤的原因一般有兩個。
(1)給煤機系統設備故障。當給煤機變頻器、給煤機電機或控制系統故障時導致給煤機供煤中斷,出現此類事故時運行人員立即通知相關專業,并就地進行檢查,確認無法運行時及時停運設備,防止設備損壞,啟動備用制粉系統恢復原運行工況。
表1 斗輪機故障及清除措施
(2)由于煤質差泥煤水分高,導致煤倉壁大量粘結,造成落煤筒蓬煤引起給煤機供煤中斷,當發生此類情況時,運行人員應立即啟動煤倉疏松機、空氣炮,敲打落煤筒等方法進行處理,如果處理無效則停運該套制粉系統,啟動備用制粉系統。
2018 年8 月正值夏季大負荷期間,連日降雨導致呼熱燃煤水分極高,對輸煤系統造成前所未有的壓力。原煤倉蓬煤頻發,煤倉疏松機、空氣炮連續運行無法停運,運行及項目部人員在給煤機平臺就地留守連續處理,運行一個班給煤機斷煤達200 余次,平均斷煤次數將近30 次/h。斗輪機落煤筒、各皮帶尾部落煤筒粘煤嚴重,檢修人員24 h 值班對落煤筒進行疏通。但是由于泥煤的特性,8 月12 日斗輪機落煤筒二皮帶落煤筒先后堵死無法疏通,機組降負荷運行。啟動振動給煤機運行,由于振動給煤機入口位于呼熱東煤場地面,位置較低,推煤機在推煤過程中,不可避免的將地面積存的大量煤、泥、水混合物推入振動給煤機內部,導致一皮帶、一皮帶返程皮帶及皮帶托輥大量粘煤,一皮帶跳閘,振動給煤機被壓死,呼熱兩臺機組供煤全部中斷。
表2 輸煤皮帶
(1)快速降低機組負荷,減少煤位較低磨煤機煤量,適當增加煤位較高磨煤機煤量。監視各燃燒器火檢狀況,投入火檢較差燃燒器油槍運行。
(2)負荷降至145 MW,啟動電動給水泵運行,停運汽泵;將凝結水泵變頻器解除自動手動調高轉速至1200 r/min;凝泵再循環投入自動至,設定連鎖值350 t/h;除氧器上水調門投入自動位,設定液位2650 mm。并設專人調整汽包、除氧器、凝汽器液位。
(3)退出機組協調,根據鍋爐出力接帶負荷;負荷降低及時開啟機側相應疏水;大機軸封倒至輔汽供;除氧器汽源切至高輔供。
(4)多套制粉系統運行時,降低頂層制粉系統煤量,保留頂層制粉系統最后停運。將煤倉燒空的制粉系統逐一停運,投入運行磨煤機所有油槍。
(5)適當降低鍋爐風量,將鍋爐三層燃盡風門開度全部開至100%,開大供氨調整門,防止氮氧化物超標。解除SCR 裝置煙溫低保護,保證SCR 系統在短期煙溫低工況下穩定運行。
(6)匯報網調,機組負荷降低;通知再生資源、園區,供汽中斷。
(7)最后一套制粉系統燒空,聯系油區提高燃油壓力,投入鍋爐所有油槍運行,
(8)搶險成功,恢復上煤后,優先頂層煤倉上煤,啟動頂層制粉系統,以提高SCR(Selective Catalytic Reduction,選擇性催化還原法)入口煙氣溫度,防止SCR 催化劑失效。
(9)供煤系統恢復運行后,逐步恢復停運制粉系統,恢復機組負荷,恢復至原運行工況。
(1)未造成鍋爐滅火。由于煤質差、負荷低,任何輕微擾動或操作不當均有可能造成鍋爐滅火。運行人員憑借扎實的基本功、豐富的運行經驗,合理調整避免了事故的進一步擴大。
(2)環保參數未超標。SCR 入口煙溫低于290 ℃,運行時長為38 min,如果SCR 入口煙溫低于290 ℃時長達1 h,為防止催化劑中毒失效則要停運脫銷裝置運行,屆時將造成環保參數超標,被迫停運機組運行。運行人員進行合理配風,采取最大保留上層制粉系統運行等措施避免了SCR 停運環保參數超標。
(1)對輸煤系統各設備進行徹底隱患排查,發現問題及時處理;同時嚴格按要求對系統內各備用設備進行定期輪換與試驗。
(2)目前公司對全廠煤場進行封閉改造,一方面可降低粉塵飛揚污染環境,另一方面可避免梅雨季節入爐煤過濕造成蓬煤現象。
(3)運行中煤倉平均煤位低至4 m,輸煤系統后續上煤量小于機組耗煤量,通知相關領導到位,組織調運、上煤工作。
(4)煤倉平均煤位低至3 m,輸煤系統后續上煤量小于機組耗煤量,降低機組負荷,保證輸煤系統后續上煤量大于機組耗煤量。
(5)煤倉平均煤位低至2 m,輸煤系統后續上煤量仍小于機組耗煤量,立即匯報公司生產領導,并聯系中調繼續降低機組負荷直至上煤量與耗煤量相匹配。
(6)煤倉平均煤位低至2 m 且上煤中斷,應安排機組保留1~2 臺磨煤機小煤量運行,輪流啟動各臺磨煤機為輸煤系統搶修爭取時間,投油維持機組最小穩燃負荷運行。
(7)低煤位期間,當輸煤運行設備有新增缺陷,通知檢修人員立即到位,在處理前預估出處理時間,根據皮帶恢復運行時間及煤位情況判斷是否需要降負荷,并安排機組及時倒備用制粉系統運行。
(8)低煤位期間,集控運行人員做好燃燒調整工作,加強運行磨煤機火檢監視,調整環保參數防止超標。輔控人員重點監視燃油系統是否運行正常,燃油系統的消缺工作可適當安排在煤位恢復正常后進行。煤質差引起火檢不穩要及時投油穩定燃燒防止鍋爐滅火。
總的來說,隨著電力體制改革的不斷深入,電力市場競爭日益激烈,降低成本,增加劣質煤摻燒力度,提高企業的核心競爭力,是公司近期及今后的發展趨勢。本文對呼熱入爐煤供應系統設備的典型問題進行分析,做出了相應的解決方案。同時結合實際發生的事故,以及事故處理中的措施進行優化整理,希望今后出現類似情況時,對運行及檢修人員起到指導和借鑒的作用,從而保證機組安全穩定運行。