晃电事故对循环流化床锅炉运行的影响与对策

朱国平

(河南能源化工集团中原大化，河南濮阳 457004)

晃电事故对循环流化床锅炉运行的影响与对策

朱国平

(河南能源化工集团中原大化，河南濮阳 457004)

结合生产运行实际，分析了晃电事故对循环流化床锅炉正常运行的影响，并分多种具体情况，对如何应对、避免晃电事故扩大化进行了探讨，对同类型装置正确应对晃电事故具有一定的借鉴意义。

晃电事故;循环流化床锅炉;分析;处理措施

1 概述

中原大化公司煤化工装置设计年产50万t甲醇，系统高压蒸汽由济南锅炉厂生产的3×130 t/h循环流化床锅炉提供，压力9.81 MPa、温度540℃。锅炉装置自2007年5月投运以来，运行情况良好，具有负荷调节范围大、燃料适应性广、燃烧效率高和烟气氮氧化物排放浓度低等特点，圆满完成了高压蒸汽生产任务，但装置运行以来发生的几起晃电事故给生产装置造成了一定影响，本文对晃电事故对锅炉装置的影响及发生晃电事故后的处理措施分类进行了简要的分析。

2 CFB锅炉装置简介

该锅炉型号为YG-130/9.81-M2，采用单锅筒横置式，单炉膛自然循环，全悬吊结构，全钢架“∩”布置。运转层标高8.5 m，炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是汽冷旋风分离器，尾部竖井烟道布置了多组蛇形管受热面和锅炉包覆管受热面及一、二次风空气预热器。

在燃烧系统中，正压式给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，燃烧所需空气分别由一、二次风机提供。一次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下左右水冷风室，通过水冷布风板上的钟罩式风帽进入燃烧室。二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛前后墙上的二次风嘴进入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。离开炉膛并夹带大量物料的烟气在引风机的作用下经蜗壳式汽冷旋风分离器之后，绝大部分物料被分离出来，经返料器返回炉膛，实现循环燃烧。分离后的烟气经转向室、高温过热器、低温过热器、省煤器、一、二次风空气预热器由尾部烟道排出。

每台锅炉设计4台给煤机;母管制高压锅炉给水系统有2台电泵和一台蒸汽透平泵组成，开车过程中运行两台电泵，全装置开车正常后运行一台电泵和蒸汽透平泵;配风系统由一、二次风、引风、高压流化风组成，现场设置一次风机一台、二次风机一台、引风机两台、高压流化风机两台，具体参数如表1所示。

表1 130 t/h循环流化床锅炉用电设备配备

3 锅炉晃电事故分类

3.1 晃电事故简介

“晃电”是指电网由于雷击、对地短路、发电厂故障及其他内外部故障原因造成的电网短时故障、引起电网电压短时间大幅度波动，甚至短时间断电数秒的现象。“晃电”会使系统电压瞬时降低，导致接触器、变频器、断路器等控制设备跳闸，造成能源供应中止。发生晃电对锅炉装置往往造成较大影响，易造成给煤机、风机、给水泵、DCS控制系统等重要设备的跳车，一旦处理不正确或不及时将造成重大事故发生，晃电多发生于夏季多雷雨季节。

3.2 晃电事故分类

根据用电设备电压等级的不同，本文将晃电事故分为低压电网晃电事故和高压电网晃电事故，以下分别分析:

3.2.1 高压6 kV用电设备晃电

该种情况可以分为给水泵晃电、引风机晃电、一次风机晃电、一次风机与引风机同时晃电四种(二次风机单独发生晃电系统减负荷操作即可，本文不做具体论述)。

3.2.1.1 锅炉给水泵晃电

当发生锅炉给水泵晃电停车时，中控监控画面上主要现象有:①锅炉给水压力、流量急剧下降。②汽包水位随之急剧下降。自然循环锅炉汽包水容积十分有限，一旦发生给水中断数分钟内就可能导致锅炉汽包发生干锅，锅炉给水泵跳车是非常危险的事故，处理原则为尽量不发生锅筒干锅。

处理步骤如下:①尽量提高透平泵出力，力争保证汽包液位。②联系电气人员复位启动给水泵备泵，保证上水。③当汽包失去可见水位时，严禁上水，关闭该炉主蒸汽门，放尽底料，保持引风机运行，强制降温，并严密监视蒸汽压力、尾部烟道温度等参数，防止发生汽水系统超压、烟道后燃等事故发生。

2007年6月在锅炉装置试车过程中因锅炉给水泵出口管线材质不达标爆管导致锅炉给水中止，汽包液位在3 min内降为0，当班运行人员采取紧急放底料、保持引风机运行强制降温的方法处理。停车后全面检查系统，发现汽水系统各受热面状况良好、炉膛密相区、旋风分离器浇注料无损坏，短时间内实现了重新正常开车。

3.2.1.2 风机晃电，主要现象有:①炉膛出口负压瞬时至满量程、一次风机电流指示为零。②炉膛温度、料层差压、主汽压力、温度、汽包液位均迅速下降。处理措施:一次风主要作用是保证床料的充分流化和对燃烧部分供氧，对CFB锅炉的正常运行起着至关重要的作用。根据运行经验，处理不及时特别容易造成炉膛结焦事故。

处理应本着迅速、准确、避免事故扩大化的原则进行:①迅速停止给煤机向炉膛给煤，避免锅炉结焦。②停运二次风机、引风机、高压流化风机，放部分循环灰，锅炉按照压火操作进行。③现场联系电气人员检查各风机等用电设备，待具备启动条件后按“扬火”操作进行。④事故处理过程中严密监视汽包液位，汽水系统压力，避免发生干锅和超温超压事故。

3.2.1.3 引风机晃电

当发生引风机晃电跳车时，中控监控画面上主要现象有:①引风机电流指示为零;②炉膛出口压力正压至满量程。③炉膛温度升高、炉膛差压变大。处理措施:引风机的主要作用是将燃烧后的高温烟气排出、维持燃烧系统压力稳定。

发生引风机晃电跳车后处理不及时将造成锅炉严重正压损坏炉墙、锅炉结焦或灭火事故，根据经验处理措施应为:①停运一、二次风机、给煤机、按照压火处理，可保持高压流化风机短时运行。②联系电气人员迅速至现场启动引风机，扬火操作，恢复锅炉运行，无法启动，则停止高压流化风机运行。③事故处理过程中严密监视汽包液位，汽水系统压力，保持正常状态，避免发生干锅和超温超压事故。

3.2.1.4 一次风机、引风机同时晃电

当发生一次风机、引风机同时晃电跳车时，中控监控画面上主要现象有:①一次风机、引风机电流指示为零。②炉膛压力、温度不正常波动。③DCS声光报警。

处理措施:发生一次风机、引风机同时晃电跳车时，按照锅炉装置压火操作即可。①停运给煤机、二次风机。②停运高压流化风机、放循环灰。③待风机具备启动条件后顺序启动引风机、一次风机、给煤机、高压风机进行“扬火”操作。④事故处理过程中严密监视锅筒液位，汽水系统压力，保持正常状态，避免发生干锅和超温超压事故。

3.2.2 低压380V用电设备晃电

该种情况主要包括给煤机晃电、高压流化风机晃电和DCS控制系统晃电三类。

3.2.2.1 给煤机晃电

当发生给煤机晃电跳车时，中控监控画面上主要现象有:①给煤机流量指示降为零，停运信号出现。②床温迅速下降、氧量迅速上升。

处理措施:①停运二次风机、一次风机降至最低流化风量。②联系电气人员，迅速复位启动给煤机，逐步恢复锅炉负荷。若无法复位启动给煤机，按压火程序处理。

3.2.2.2 高压流化风机晃电

当发生高压流化风机晃电跳车时，中控监控画面上主要现象有:①该风机电流指示为零，风压风量迅速下降。②床温迅速上升、料层差压、炉膛差压下降。

处理措施:高压流化风机是CFB锅炉重要设备，起着正常返料、完成热交换、平抑床温等作用，停运后将造成返料中止等严重后果，极易发生锅炉结焦事故。根据运行经验，处理应为:①迅速降负荷，停运给煤机、调整一二次风量保持床温稳定。②联系电气人员迅速复位高压风机，现场启动，并放掉部分循环灰(防止大量循环灰突然集中进入炉膛造成锅炉灭火)，恢复锅炉运行。②严密监视床温、精心控制给煤量，防止炉膛超温。

3.2.2.3 DCS控制系统晃电

当发生DCS控制系统晃电，后台UPS电源一般可以自启动，控制系统可以正常监控操作，操作画面黑屏时，短时间内与蒸汽用户做好沟通联系，在三冲量汽包液位调节系统正常时可以短时间保持运行，保持系统稳定，联系热控仪表人员迅速处理故障。

4 结论

循环流换床锅炉以其高效、节能、燃料适应性强等特点在电力、化工等行业发挥着越来越重要的作用，晃电事故严重影响着锅炉装置的安全稳定运行，处理不当将造成严重事故。在循环流化床锅炉的运行管理中，要提前做好应对措施，加强事故演练，在发生事故时使操作人员能够做到迅速、果断、准确处理。

TQ050.7

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1003-3467(2014)12-0048-03

2014-08-27

朱国平(1984-)，男，助理工程师，从事锅炉工艺管理工作，电话:(0393)8958344。