楊曉華

（華能吉林發(fā)電有限公司，吉林 長春 130012）

1 鍋爐本體及制粉系統(tǒng)設備

某廠300MW機組配套的鍋爐是上鍋生產(chǎn)的SG-1036/17.50-M882，亞臨界一次中間再熱控制循環(huán)汽包爐，π型露天布置，平衡通風，單爐膛，四角切圓燃燒，固態(tài)排渣。制粉系統(tǒng)采用2臺雙進雙出BBD4366型球磨機，冷一次風機正壓直吹。主汽溫采用二級噴水減溫，再熱汽溫采用擺角調(diào)溫和噴水減溫，原點火設計用0號柴油，優(yōu)化設計后采用煙臺龍源電力有限公司的等離子點火對A磨進行改造，將A1層(A1層是最下層的4只燃燒器，共有4層共16只燃燒器，每臺磨煤機對應2層共8只，從下到上分別是A1層、A2層、B1層、B2層，其中A1層、A2層是A磨煤機連接的燃燒器，B1層、B2層是B磨煤機連接的燃燒器)改造為等離子燃燒器。鍋爐制粉系統(tǒng)如圖1所示。

鍋爐設計煤種為褐煤，其工業(yè)分析為收到基碳52.15%，氫3.95%，氧8.61%，氮1.02%，硫0.49%，灰分25.88%，水分7.90%，空氣干燥基水分2.52%，干燥無灰基揮發(fā)份44.64%，高位發(fā)熱量21206kJ/kg，低位發(fā)熱量20120kJ/kg。

2 事故經(jīng)過

2009-05-30，2號鍋爐發(fā)生了一起由于斷煤操作不慎導致燃燒不穩(wěn)，而引起的MF T(主燃料跳閘事故)，首出原因為全爐膛滅火。事故前機組負荷220MW，因為負荷較低，所以A，B磨煤機非全磨運行，其中A磨煤機投運7個火嘴，給煤量52t/h，B磨煤機投運7個火嘴，給煤量58t/h，即4層粉中有中間2層全角運行，最低層和最高層缺1個角運行。05:35，A磨煤機A 1給煤機斷煤，處理無效；05:45，A磨煤機A 2給煤機斷煤，處理無效。05:58，機組值班員判斷A磨煤機近乎抽空(實際沒有抽空)，機組負荷180MW，當時B磨煤機給煤量60t/h，但仍缺角運行，沒有全磨運行(從歷史趨勢查A11火嘴在機組跳閘前一直沒有一次風速和一次風壓，可以判斷該火嘴沒有投入)，此時停止A磨煤機運行，瞬間機組MFT。

3 原因分析

事故前機組負荷220MW，A磨煤機給煤量52 t/h，B磨煤機給煤量58t/h，所以機組的總給煤量為110

t/h，負荷與燃料的對應關(guān)系大概是2MW/t煤。而機組設計煤種時300MW對應的煤量是128 t/h，負荷與燃料的對應關(guān)系大概是2.34MW/t煤。忽略低負荷效率降低的影響，機組燃料的發(fā)熱量低于設計煤種14 %左右，還使機組的穩(wěn)燃性能變差，但這還不是機組滅火的根本原因。

停止A磨煤機運行時，機組負荷180MW，當時B磨煤機給煤量60t/h，則對應B磨煤機的燃料所產(chǎn)生的電功率大致估算為120MW，所以A磨煤機并沒有抽空，仍然提供60MW左右電功率的燃料量。在A磨煤機停運的瞬間，一方面對鍋爐燃燒的擾動較大，另一方面因煤質(zhì)比設計煤種的發(fā)熱量低，所對應的最低穩(wěn)燃負荷高于設計煤種的最低穩(wěn)燃負荷，所以B磨能帶的120MW可能低于當時燃用煤種的最低穩(wěn)燃負荷，這2個方面的共同作用造成機組MFT。其中停磨瞬間甩掉60MW的電負荷，占總負荷的1/3，這樣巨大的擾動是造成機組滅火的主要原因。

4 正確處理的要點

4.1 機組穩(wěn)燃能力的分析

因為鍋爐采用美國G E公司生產(chǎn)的WR濃淡型直流燃燒器，四角切圓燃燒，該燃燒器在國內(nèi)電站鍋爐上做過實驗，可以在20 %額定負荷以下不投油安全穩(wěn)定運行[1]，華能大連電廠的同類型機組也可以做到在22 %額定負荷以下不投油安全穩(wěn)定運行。

燃用褐煤的火力發(fā)電機組的強制不投油安全穩(wěn)定運行的驗收標準是35 %額定負荷[2]，而燃用貧煤的火力發(fā)電機組的強制不投油安全穩(wěn)定運行的驗收標準是50 %額定負荷。這就是說，本機組在設計煤種下應能在35 %額定負荷不投油安全穩(wěn)定運行，即使偏離設計煤種，仍可以在50 %額定負荷不投油安全穩(wěn)定運行。

該廠通過2年多的運行實踐，經(jīng)歷了近百次單磨無油無等離子穩(wěn)燃下機組實現(xiàn)安全穩(wěn)定運行，其中由于更換磨煤機給煤絞龍和其他消缺。1號機組曾經(jīng)連續(xù)15天單磨無油無等離子穩(wěn)燃實現(xiàn)安全穩(wěn)定運行；2號機組也曾經(jīng)連續(xù)10天單磨無油無等離子穩(wěn)燃實現(xiàn)安全穩(wěn)定運行，最低負荷在130MW左右，瞬間到過128MW，相當于38.8%的額定負荷。

4.2 斷煤的處理

1臺磨煤機2臺給煤機全斷煤的處理要點，是將該磨煤機的容量風擋板和冷熱風門盡量關(guān)小，同時將沒有斷煤的磨煤機的容量風擋板和冷熱風門開大，維持機組負荷不變或盡量降得少，即將運行磨煤機的出力調(diào)至最大或維持調(diào)度負荷，盡量維持鍋爐的熱負荷，使鍋爐遠離最低穩(wěn)燃負荷，保持較高的安全裕度，避免低負荷燃燒不穩(wěn)引起鍋爐滅火。此時將2臺給煤機全斷煤的磨煤機的出力降至最低，盡量延長抽粉的時間，爭取處理斷煤的時間，避免停運磨煤機造成恢復的困難和停運過程中對鍋爐燃燒的巨大擾動而引起機組滅火。

4.3 斷煤停磨

確認磨煤機已抽空，必須停運。鋼球磨煤機不允許長時間空載運行，因為大量的鋼球直接撞擊磨煤機護板，將引起不正常的磨損和斷裂損壞。確認沒有斷煤的磨煤機已全磨運行，所帶的2層粉、8個火嘴已全部投入。四角切圓燃燒必須保證在任何工況下，特別在低負荷下，有2層粉全角運行，互相穩(wěn)燃，保持一個穩(wěn)定的火焰中心，且所帶的出力在最低穩(wěn)燃負荷以上。假如沒有2層粉全角運行，即使機組負荷在最低穩(wěn)燃負荷以上，機組的穩(wěn)燃程度仍將大大降低，有可能不能穩(wěn)燃而引起機組滅火，因為缺角運行的粉層不能互相穩(wěn)燃。根據(jù)給煤量計算運行磨煤機出力所帶的機組負荷，如磨煤機的出力已達80t/h，用機組正常運行時的負荷與給煤量的比值乘以磨煤機的出力，估算運行磨煤機的出力所對應的負荷，確保其在對應煤種的最低穩(wěn)燃負荷以上。例如，本次案例在機組正常運行帶負荷220 MW時，總給煤量110t/h，負荷與燃料的對應關(guān)系大概是2MW/t煤，不考慮低負荷效率降低的影響，則增加運行磨煤機的出力至80t/h，對應的負荷在160MW。這時，如機組的實際功率在160MW左右，甚至略小于160MW，就說明斷煤磨煤機確已抽空，可以放心停運。停運磨煤機前，要關(guān)小甚至關(guān)閉容量風門和冷熱風門，以減少磨煤機的通風量，防止磨煤機沒有完全抽空，在停運火嘴時減少對燃燒的擾動；然后依次停運其火嘴；當最后一個火嘴停運后，磨煤機自動跳閘停運。停運磨煤機后，機組的負荷不應該大幅度的減少，否則說明停運磨煤機沒有完全抽空。應立即開大運行磨煤機的容量風門和冷熱風門，同時提高一次風壓，增加一次風量，從而增加進入爐膛的燃料量，維持或增加機組的負荷，防止低負荷燃燒不穩(wěn)引起鍋爐滅火[3]。

5 結(jié)束語

在斷煤停磨時，要保障運行磨煤機所帶的負荷在燃用煤種的最低穩(wěn)燃負荷以上，而且要將停運磨煤機的冷熱風門和容量風門完全關(guān)閉。假如不能完全關(guān)閉，也要盡可能的關(guān)小，并開大其旁路風門(因為旁路風不經(jīng)過磨煤機，不攜帶煤粉)分流磨煤機的通風量，以減少要停運磨煤機的通風量，從而減少該磨煤機對應的燃燒器所提供的熱功率，減少停運磨煤機瞬間對鍋爐燃燒的擾動，保障停運磨煤機時鍋爐燃燒的穩(wěn)定，保障機組的運行安全。這樣的停運磨煤機的原則不僅在斷煤停磨時適用，在任何情況下停運第1臺磨煤機時都適用。

1 容鑾恩. 300MW火力發(fā)電機組叢書(第一分冊 燃煤鍋爐機組)[M].北京: 中國電力出版社, 1998.

2 山西電力工業(yè)局. 發(fā)電廠集控運行(中級工)[M]. 北京: 中國電力出版社, 1998.

3 楊曉華. 降負荷時防止鍋爐滅火的穩(wěn)燃措施[J]. 電力安全技術(shù),2009 11(3).58-59.