胡荣新
(大唐略阳发电有限责任公司,陕西 略阳 724300)
某厂6号机组配备东方电气集团东方锅炉股份有限公司生产的DG1018/18.4-Ⅱ6型锅炉,北京北重汽轮电机有限公司生产的N330-17.75/540/540型汽轮机。2007年7月,该厂在投产初期设置机炉大联锁,由于锅炉发生主燃料跳闸(MFT)、发电机组脱网等原因造成多次非停事件,使企业蒙受较大损失。2008年初,该厂对热控逻辑进行了修改,设置了有条件的“停炉不停机”逻辑,并制定了相应的运行事故处理预案。几年来,该厂发生的3次锅炉灭火事件,均处理得非常成功。
研究发现:机组在低负荷时具有中压缸进汽的特点,只要合理利用锅炉余热,可使该类事故处理的成功率大为提高。
2.1.1 检查MFT动作是否正确
检查锅炉的燃料是否全部切断,确保主、再热蒸汽减温水关闭严密,如发现动作异常应立即进行人为干预。
2.1.2 汽包水位的调整
为防止汽轮机水冲击,通常汽包水位高保护动作直接跳汽轮发电机,因此汽包水位要把握“就低不就高”的原则进行调整。锅炉MFT后,汽包水位会迅速下降,此时立即解列给水泵自动,开大运行给水泵勺管以增加给水流量;汽包水位回头后立即快速关小给水泵勺管,再关闭另一台给水泵勺管使其停止运行;调整给水流量保持汽包水位至正常范围波动;水位稳定后,切换给水运行状态,由主路切至旁路。同时,将给水泵出口压力与汽包压力的压差维持在3 MPa左右,并使给水压力满足主、再热蒸汽减温水和高旁减温水的需要;在大幅调整给水压力时,应注意对汽温和高旁减温的影响;汽包水位应维持在-100~0 mm之间,防止调整不当造成汽包水位升高,导致汽轮机跳闸。
2.1.3 炉膛负压的调整和吹扫
无论何种原因造成锅炉MFT,炉膛负压必然会出现大的波动,需及时进行调整,以防止送引风机跳闸,为锅炉吹扫创造条件。炉膛负压的调整和吹扫的步骤如下。
(1) 立即解列送引风机自动控制系统,调整炉膛负压正常。
(2) 当炉膛负压导致送引风机跳闸时,应立即启动一侧通风组进行吹扫。
(3) 吹扫快结束时,必须调整锅炉总风量在45 %~50 %之间,以防止吹扫结束时二次风门开度调整至50 %后锅炉总风量小于30 %,以免再次触发锅炉MFT。
(4) 当锅炉吹扫中断时,应根据实际情况要求热控人员设定吹扫时间,保证总吹扫时间不得少于5 min。
2.1.4 锅炉点火
吹扫结束后,MFT自动复归,投入炉前燃油大循环,投入下层4只大油枪,再投入DE层2只大油枪,控制主、再热汽温的下降速度。
2.1.5 锅炉升参数
(1) 锅炉点火成功后,及时启动下层磨组运行,根据汽温回升情况,撤出上层油枪。
(2) 按照规程规定,严格控制升温、升压、升负荷速度,密切配合调整燃烧与汽温、水位。调整汽温时以燃烧调整为主,减温水调整为辅,防止由于燃烧过强造成各段受热面管壁超温,或汽压升高造成锅炉安全门动作。在汽机切缸前应启动2台磨煤机运行,控制总燃料量与负荷对应,总给煤量不宜超过40 t/h。当主、再热汽温、压力全部调整稳定后,准备切缸操作。
(1) 在不超压的前提下,将负荷快速降至10 MW以下。
(2) 反切缸的操作。
① 负荷减至15~12 MW时,应密切监视机组反切缸。反切缸正常后,高旁减压阀应正常开启20 %左右,高旁减温水调整门和隔离门联开。为防止再热汽温降低,应根据高旁减压阀后的温度,调整减温水的调整门,并设定合理的给定值,将减温水控制方式设定“自动”。
② 反切缸后,应将抽真空阀自动开启。若未自动开启,立即将其就地全开,防止高压缸叶片因鼓风摩擦过热而损坏设备。
(3) 辅汽的调整。当提供辅汽时,应采取一切措施确保重要用户的辅汽供应不中断。
① 将冷再供辅汽联箱气动调整门开启,调整辅汽联箱压力不低于0.5 MPa。当冷再气动门开度很大时,应适当地开大高旁进行调整,确保辅汽供轴封供汽正常。
② 调整辅汽供轴封的压力,保持低压缸轴封供汽压力在2~4 kPa之间,关闭低缸轴封至一段抽汽溢流阀。
③ 当辅汽供除氧器气动调整门自动开大时,应立即将其手动关小至10 %~15 %开度,维持除氧器压力在0.05~0.1 MPa之间。
(4) 减少不必要的汽水损失。
① 锅炉灭火后,为了减少锅炉蓄热损失,控制主、再热蒸汽温度的下降速度,应立即解列高加汽侧,以防汽水损失。
② 关闭主蒸汽A、B侧支管疏水气动门,保持主蒸汽三通疏水气动门开启,保证疏水畅通。若主汽温下降较快,可间断地关闭主蒸汽三通疏水,将锅炉点火使燃烧增强。当炉侧主汽温回升后,应立即重新开启各疏水门。
(5) 在负荷增大过程中,应严格监视胀差、轴向位移、上下缸温差、轴承振动和轴瓦温度,使其在规定范围内。当达到停机值,应立即开闸停机。
(6) 汽轮机切缸前,必须核对炉过热器出口温度与机侧主蒸汽温度是否一致。若不一致,应检查各主蒸汽疏水气动门状态是否正确,疏水是否畅通。待两者温度均满足切缸条件后再行切缸。
为避免操作带来的风险,当发生MFT时,电气侧不必进行厂用电切换,应及时调整发电机无功,确保厂用母线电压正常。
该厂分别于2008-10-12、2009-01-01和2010-09-18进行了3次处理锅炉灭火事件,并获得成功。2010-09-18,从锅炉灭火到重新点火耗时25 min,主、再热汽温下降均未超限,“停炉不停机”事故处理的成功率达到100 %。
锅炉发生灭火后,必须进行吹扫、故障判断、再次点火,通常耗时10 min;若灭火原因不明确或设备故障,则会耗时更久。在此期间,应控制好机组负荷、锅炉汽包水位,并采取一切措施降低锅炉蓄热消耗,以防因逆功率、汽包水位超限、汽温10 min下降50 ℃导致保护动作而跳机。其中,降低汽温下降速度的有效手段包括:机组迅速减负荷至最低、解列高加汽侧、减小主蒸汽管道疏水和除氧器进汽以及改变高旁后温度的给定值。牢记锅炉汽包水位“就低不就高”的调整原则,可防止水位保护动作,从而避免机组跳闸。
“停炉不停机”事故的处理方案,可减少“非停”发生次数和降低经济损失,但若处理不当则会造成设备损坏。因此,必须设置强制停机保护,当出现下述情况时,应采取强制停机保护:
(1) 处理过程中,当汽包水位高于+250 mm或低于-250 mm时;
(2) 主蒸汽或再热蒸汽的过热度低至110 ℃,或主、再热汽温降至460 ℃时;
(3) 再热蒸汽温度急剧下降,10 min内降幅超过50 ℃时。
1 戴云修,张灿勇.汽轮机设备及系统[M].北京:中国电力出版社,2006.
2 韩中合.火电厂汽机设备及运行[M].北京:中国电力出版社,2005.