一起330MW机组断煤处理不慎引起的灭火事故

杨晓华

（华能吉林发电有限公司，吉林 长春 130012）

1 锅炉本体及制粉系统设备

某厂300MW机组配套的锅炉是上锅生产的SG-1036/17.50-M882，亚临界一次中间再热控制循环汽包炉，π型露天布置，平衡通风，单炉膛，四角切圆燃烧，固态排渣。制粉系统采用2台双进双出BBD4366型球磨机，冷一次风机正压直吹。主汽温采用二级喷水减温，再热汽温采用摆角调温和喷水减温，原点火设计用0号柴油，优化设计后采用烟台龙源电力有限公司的等离子点火对A磨进行改造，将A1层(A1层是最下层的4只燃烧器，共有4层共16只燃烧器，每台磨煤机对应2层共8只，从下到上分别是A1层、A2层、B1层、B2层，其中A1层、A2层是A磨煤机连接的燃烧器，B1层、B2层是B磨煤机连接的燃烧器)改造为等离子燃烧器。锅炉制粉系统如图1所示。

锅炉设计煤种为褐煤，其工业分析为收到基碳52.15%，氢3.95%，氧8.61%，氮1.02%，硫0.49%，灰分25.88%，水分7.90%，空气干燥基水分2.52%，干燥无灰基挥发份44.64%，高位发热量21206kJ/kg，低位发热量20120kJ/kg。

2 事故经过

2009-05-30，2号锅炉发生了一起由于断煤操作不慎导致燃烧不稳，而引起的MF T(主燃料跳闸事故)，首出原因为全炉膛灭火。事故前机组负荷220MW，因为负荷较低，所以A，B磨煤机非全磨运行，其中A磨煤机投运7个火嘴，给煤量52t/h，B磨煤机投运7个火嘴，给煤量58t/h，即4层粉中有中间2层全角运行，最低层和最高层缺1个角运行。05:35，A磨煤机A 1给煤机断煤，处理无效；05:45，A磨煤机A 2给煤机断煤，处理无效。05:58，机组值班员判断A磨煤机近乎抽空(实际没有抽空)，机组负荷180MW，当时B磨煤机给煤量60t/h，但仍缺角运行，没有全磨运行(从历史趋势查A11火嘴在机组跳闸前一直没有一次风速和一次风压，可以判断该火嘴没有投入)，此时停止A磨煤机运行，瞬间机组MFT。

3 原因分析

事故前机组负荷220MW，A磨煤机给煤量52 t/h，B磨煤机给煤量58t/h，所以机组的总给煤量为110

t/h，负荷与燃料的对应关系大概是2MW/t煤。而机组设计煤种时300MW对应的煤量是128 t/h，负荷与燃料的对应关系大概是2.34MW/t煤。忽略低负荷效率降低的影响，机组燃料的发热量低于设计煤种14 %左右，还使机组的稳燃性能变差，但这还不是机组灭火的根本原因。

停止A磨煤机运行时，机组负荷180MW，当时B磨煤机给煤量60t/h，则对应B磨煤机的燃料所产生的电功率大致估算为120MW，所以A磨煤机并没有抽空，仍然提供60MW左右电功率的燃料量。在A磨煤机停运的瞬间，一方面对锅炉燃烧的扰动较大，另一方面因煤质比设计煤种的发热量低，所对应的最低稳燃负荷高于设计煤种的最低稳燃负荷，所以B磨能带的120MW可能低于当时燃用煤种的最低稳燃负荷，这2个方面的共同作用造成机组MFT。其中停磨瞬间甩掉60MW的电负荷，占总负荷的1/3，这样巨大的扰动是造成机组灭火的主要原因。

4 正确处理的要点

4.1 机组稳燃能力的分析

因为锅炉采用美国G E公司生产的WR浓淡型直流燃烧器，四角切圆燃烧，该燃烧器在国内电站锅炉上做过实验，可以在20 %额定负荷以下不投油安全稳定运行[1]，华能大连电厂的同类型机组也可以做到在22 %额定负荷以下不投油安全稳定运行。

燃用褐煤的火力发电机组的强制不投油安全稳定运行的验收标准是35 %额定负荷[2]，而燃用贫煤的火力发电机组的强制不投油安全稳定运行的验收标准是50 %额定负荷。这就是说，本机组在设计煤种下应能在35 %额定负荷不投油安全稳定运行，即使偏离设计煤种，仍可以在50 %额定负荷不投油安全稳定运行。

该厂通过2年多的运行实践，经历了近百次单磨无油无等离子稳燃下机组实现安全稳定运行，其中由于更换磨煤机给煤绞龙和其他消缺。1号机组曾经连续15天单磨无油无等离子稳燃实现安全稳定运行；2号机组也曾经连续10天单磨无油无等离子稳燃实现安全稳定运行，最低负荷在130MW左右，瞬间到过128MW，相当于38.8%的额定负荷。

4.2 断煤的处理

1台磨煤机2台给煤机全断煤的处理要点，是将该磨煤机的容量风挡板和冷热风门尽量关小，同时将没有断煤的磨煤机的容量风挡板和冷热风门开大，维持机组负荷不变或尽量降得少，即将运行磨煤机的出力调至最大或维持调度负荷，尽量维持锅炉的热负荷，使锅炉远离最低稳燃负荷，保持较高的安全裕度，避免低负荷燃烧不稳引起锅炉灭火。此时将2台给煤机全断煤的磨煤机的出力降至最低，尽量延长抽粉的时间，争取处理断煤的时间，避免停运磨煤机造成恢复的困难和停运过程中对锅炉燃烧的巨大扰动而引起机组灭火。

4.3 断煤停磨

确认磨煤机已抽空，必须停运。钢球磨煤机不允许长时间空载运行，因为大量的钢球直接撞击磨煤机护板，将引起不正常的磨损和断裂损坏。确认没有断煤的磨煤机已全磨运行，所带的2层粉、8个火嘴已全部投入。四角切圆燃烧必须保证在任何工况下，特别在低负荷下，有2层粉全角运行，互相稳燃，保持一个稳定的火焰中心，且所带的出力在最低稳燃负荷以上。假如没有2层粉全角运行，即使机组负荷在最低稳燃负荷以上，机组的稳燃程度仍将大大降低，有可能不能稳燃而引起机组灭火，因为缺角运行的粉层不能互相稳燃。根据给煤量计算运行磨煤机出力所带的机组负荷，如磨煤机的出力已达80t/h，用机组正常运行时的负荷与给煤量的比值乘以磨煤机的出力，估算运行磨煤机的出力所对应的负荷，确保其在对应煤种的最低稳燃负荷以上。例如，本次案例在机组正常运行带负荷220 MW时，总给煤量110t/h，负荷与燃料的对应关系大概是2MW/t煤，不考虑低负荷效率降低的影响，则增加运行磨煤机的出力至80t/h，对应的负荷在160MW。这时，如机组的实际功率在160MW左右，甚至略小于160MW，就说明断煤磨煤机确已抽空，可以放心停运。停运磨煤机前，要关小甚至关闭容量风门和冷热风门，以减少磨煤机的通风量，防止磨煤机没有完全抽空，在停运火嘴时减少对燃烧的扰动；然后依次停运其火嘴；当最后一个火嘴停运后，磨煤机自动跳闸停运。停运磨煤机后，机组的负荷不应该大幅度的减少，否则说明停运磨煤机没有完全抽空。应立即开大运行磨煤机的容量风门和冷热风门，同时提高一次风压，增加一次风量，从而增加进入炉膛的燃料量，维持或增加机组的负荷，防止低负荷燃烧不稳引起锅炉灭火[3]。

5 结束语

在断煤停磨时，要保障运行磨煤机所带的负荷在燃用煤种的最低稳燃负荷以上，而且要将停运磨煤机的冷热风门和容量风门完全关闭。假如不能完全关闭，也要尽可能的关小，并开大其旁路风门(因为旁路风不经过磨煤机，不携带煤粉)分流磨煤机的通风量，以减少要停运磨煤机的通风量，从而减少该磨煤机对应的燃烧器所提供的热功率，减少停运磨煤机瞬间对锅炉燃烧的扰动，保障停运磨煤机时锅炉燃烧的稳定，保障机组的运行安全。这样的停运磨煤机的原则不仅在断煤停磨时适用，在任何情况下停运第1台磨煤机时都适用。

1 容銮恩. 300MW火力发电机组丛书(第一分册 燃煤锅炉机组)[M].北京: 中国电力出版社, 1998.

2 山西电力工业局. 发电厂集控运行(中级工)[M]. 北京: 中国电力出版社, 1998.

3 杨晓华. 降负荷时防止锅炉灭火的稳燃措施[J]. 电力安全技术,2009 11(3).58-59.