二次风量异常突变为零分析及系统优化

葛鑫

摘 要：某火电厂3号机组正常运行期间二次风量数据突变为零，本文针对此现象进行了设备异常调查与分析，找出了事件发生的原因，并针对该原因作出了应对措施，确保同类事情不再发生。

关键词：二次风量；突变；

文章编号：1674-3520（2015）-02-00-02

一、问题的提出

2014年3月27日12：09，某火电厂#3机组负荷200MW，#3机AGC投运，3月27日12：09 ，#3炉A侧二次风量1、2、3测量值短时下降至“0”（减小与恢复过程大约37秒，A侧送风量到0时间6秒），#3A、#3B送风动叶自动退出，协调退出。检查相关设备无异常，重新投入自动及协调，并通知相关维护技术人员。3月27日17：14，#3炉A侧二次风流量1、2、3点到0（过程情况与12：09相似），#3A、#3B送风机动叶自动退出，协调、AGC退出，恢复后投入自动及协调、AGC，通知热工。

二、二次风量突变为零原因分析

从图1分析，A侧二次风流量到0前，总煤量加了10t煤，相应的送风量增大，对炉膛负压自动来说是加了一个扰动，引起炉膛负压自动调节发散，负压波动增加，最大波动量为±600Pa，当锅炉冒600Pa正压过程中，引起A侧送风量明显下降，第17秒时A侧送风量到0，第23秒后风量开始回升。而B侧送风量在此过程中，最初有小幅下降，随着B侧送风机动叶开大，B侧送风量随动叶开大而增大。炉膛负压自动不能及时消除送风量扰动与引风机动叶未及时调节有关，说明送风量前馈参数匹配不好，另引风机动叶指令和动叶反馈最大的差值达2.7%，也是影响引风机调节精度的一个原因。

A侧送风量两次到0后，热工人员3月27日19：30安排人员对A侧二次风量1、2、3测量变送器及取样管路进行吹扫，吹扫期间退出AGC退出风量小跳机保护，强制A侧送风量。 经一夜观察未再出现A侧送风量到0现象，第二天再次安排人员对A侧送风量测量系统进行检查与吹扫。经两周观察送风量都正常，之后投入了送风量小跳机保护。

4月2日对炉膛负压自动回路进行参数整定，经负压、送风量、燃料量扰动试验，经自动回路参数整定，送风量前馈系数从1改为0.7后，炉膛负压调节正常。

表1为3月27日A侧送风量到0过程相差数据，从数据可知，A、B送风机电流在此过程中一直是增大的，A、B送风机导叶、氧量都是增大的，其它参数的变化也表明，在此过程中A侧送风量并未减小，也未到过0，B侧送风量变化过程是反映了风量变化的正确过程。

图2为3月27日17：14第二次A侧送风量到0曲线，其曲线与图1相似，炉膛负压对A侧送风量影响很大，B侧影响不大。图7为送风机性能曲线，送风机性能曲线表明，由于曲线很陡，送风机出口压力的变化对送风量影响不大。而炉膛负压的变化最终也会引起送风机出口压力变化，图1、表1的数据是二次风进口压力的变化，加上管道阻力就是送风机出口压力的变化，其变化与炉膛负压变化量值基本相同。

（一）直接原因分析

通过上述分析可知，引起A侧送风量到的0的直接原因是A侧送风量测量系统异常。

送风量测量装置采用文丘里测量原理，为6点测量。从上到下为风量流动方向，此装置有一定防堵功能。当文丘里装置本身附著有一定粘性的物质时，正常情况下不会发生同时掉落异物，而当送风管道压力扰动过大时，可能存在同时脱落附着物，当时序吻合时就出现了风量下降，及到0的现象。

另一次风测量装置与二次风相同，风都是通过空预器后再进风量测量装置，一次风与二次风含尘量相同，一次风发生过风量减小的现象，已制定定期吹扫工作。一次风测量会堵，同样二次风测量也会堵。故此次事件为二次风测量装置有堵塞现象。

（二）间接原因分析

1、炉膛负压波动过大，引风自动调节参数不匹配，送风量前馈系统过大，送风量的扰动引风机自动不能及时消除。

2、#3机A修后热工专业对#3炉脱硝改造后引风机扩容，脱硝SCR设备，空预器改造各设备特性不了解。

3、对多点风量测量存在堵的概率认识不足。

4、当第一次发生A侧送风量到0时，未引起重视，未采取措施，是引起第二次A侧风量到0的直接原因。

5、送风机指令与反馈偏差过大，目前仍有1.5%死区。

经热工检查分析，#3炉A侧二次风量1、2、3测量值到零原因是因为锅炉炉膛负压调节不匹配引起，由曲线可知最初锅炉产生正压，是因为加了10T煤和送风量，但是引风机的动叶没有及时调节，后续由于送风机和引风机均在调节，调节参数不匹配，导致锅炉冒正压600Pa。#3炉炉膛负压波动较大，炉膛负压调节控制特性不好。

三、逻辑优化后相关的试验

逻辑组态完毕后必须进行相关的测试实验，一方面是为了检测逻辑组态是否正确，信号经逻辑判断后能否正常发出去；另外一方面是为了检查点的质量判断信号和水位保护用的开关量信号是否一一对应。

测试方法分为三个部分：

（一）模拟三个二次风流量均为“好质量点”工况。在就地用三个信号源加信号，仿真流量高低值，查看总风量高低MFT信号能否发出。

（二）模拟汽包水位有两个“好质量点”的工况。将其中任一个流量信号线断开，用另外两个点仿真二次风流量的高低值，查看MFT信号能否发出。再依次将另外两个流量信号线断开，做同样的仿真模拟实验。

（三）模拟二次风流量有一个“好质量点”的工况。将其中任两个流量信号线断开，用另外一个点仿真流量的高低值，查看MFT信号能否发出。再依次将对另外的两点做同样的仿真模拟实验。

这部分实验是非常有必要的，因为如果点的质量判断信号和水位保护用的开关量信号没有一一对应，这就导致了某一点的坏质量信号存在情况下，此点的开关量水位保护信号还能发出，这样就有可能发生由于一个风量信号坏质量点导致MFT信号发出。因此二次风流量保护逻辑修改后必须进行严格的测试。

四、总结

优化后的风量保护逻辑实现了自动转为二取一或一取一的逻辑判断，全面落实了二十五项反措有关保护逻辑的要求。消除了风量保护逻辑中存在的有可能拒动隐患，保证了机组的安全稳定运行。此自动切换逻辑简单精妙，使用了最少的逻辑算法块实现了较为复杂的逻辑判断功能。

参考文献：

[1]防止电力生产重大事故的二十五项重点要求

[2]NT6000算法模块参考手册

[3]《火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定（DRZ/T 01-2004）》