趙義文
(福建寧德核電有限公司,福建 福鼎 355200)
某大型火電廠一期工程建有4臺600 MW超臨界燃煤機組,每2臺機組為1個單元,于2006年4月起陸續(xù)投入運行。每臺鍋爐配6臺中速磨煤機(A、B、C、D、E、F),燃燒設(shè)計煤種時,5臺運行,1臺備用。磨煤機型號為HP1003,每臺磨煤機配備1個潤滑油站,油站的控制電源及油站電機由磨煤機潤滑油站控制柜供電,磨煤機潤滑油站A、B、C由鍋爐MCCA段供電,磨煤機潤滑油站D、E、F由鍋爐MCCB段供電,鍋爐MCCA及鍋爐MCCB分別由鍋爐PCA、PCB通過電源切換裝置供電。給煤機A、B、C電源取自鍋爐MCCA,給煤機D、E、F電源取自鍋爐MCCB。
2006年5月,1號機組正常運行,負(fù)荷460 MW,磨煤機1A、1B、1C、1D運行,鍋爐MCC1A段正常由Ⅰ路電源工作,Ⅱ路電源熱備用。1名員工工作中誤碰鍋爐MCC1A段電源切換裝置手動按鈕,引起電源切換開關(guān)瞬時動作,導(dǎo)致磨煤機油站瞬時失電,油站停止供潤滑油,磨煤機1A、1B、1C停運,因負(fù)荷急劇變化,鍋爐滅火,機組停機。
2006年6月,1號機組正常運行,負(fù)荷366 MW,1A、1B、1C、1E磨煤機運行,1號鍋爐MCCA段正常由Ⅰ路電源工作,Ⅱ路電源熱備用。鍋爐MCC1A段電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)因雨天潮濕,控制線與母線短路著火,母線失電,磨煤機1A、1B、1C停運,因負(fù)荷急劇變化,鍋爐滅火,機組停機。
2006年5月、6月發(fā)生的2次磨煤機跳閘停機故障,有人為原因誤碰切換開關(guān)和雨天潮濕引起短路著火的因素,但從系統(tǒng)方面看,這2次停機都是因為鍋爐MCC電源在自動切換過程中,導(dǎo)致多臺磨煤機油站失電,引起多臺磨煤機停運,最終因負(fù)荷變化過快,導(dǎo)致機組停機。
鍋爐MCC瞬時失電,磨煤機油站控制柜停電,磨煤機油站油泵失電信號瞬時觸發(fā)磨煤機跳閘,因4臺在運的磨煤機中的3臺(1A、1B、1C)都接在鍋爐MCCA段,致使3臺磨煤機同時跳閘。在4臺磨煤機運行的情況下,3臺磨煤機同時跳閘,相應(yīng)的制粉系統(tǒng)停運,爐內(nèi)燃燒擾動大,負(fù)荷急劇下降,鍋爐滅火,機組停機。
通過分析事故原因,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,綜合考慮了施工的可行性、經(jīng)濟(jì)性等因素,主要針對單體電源可靠性、系統(tǒng)電源可靠性、磨煤機運行可靠性、機組運行可靠性四方面進(jìn)行了改進(jìn)。
在磨煤機油站增加電源切換箱,由兩路電源供電增加電源可靠性。為避免環(huán)流,兩路電源不能同時供電,采取無延時電源切換,為減少
成本并增加可靠性,切換箱內(nèi)部采用空氣斷路器及自身輔助接點設(shè)計而成。電源切換箱保證一路電源故障時,另一路電源瞬時切換后供電,磨煤機油站電機立即啟動,能夠保證磨煤機油壓。
為提高系統(tǒng)可靠供電,磨煤機油站及給煤機電源增加了電源切換箱,且切換箱的第二路電源取自公用段(公用段增加了配電盤),一組電源(A、B、D)取自公用段PCA,另一組電源(C、E、F)取自PCB。原系統(tǒng)電氣接線和配置后的電氣接線分別見圖1、圖2。
圖1 原系統(tǒng)電氣接線示意
圖2 配置后的電氣接線示意
經(jīng)綜合測試設(shè)備性能后,對磨煤機保護(hù)定值重新進(jìn)行了配置,在單純磨煤機油站停止供油情況發(fā)生時,磨煤機增加2 s延時跳閘。一方面磨煤機不會在2 s內(nèi)因停油引起損壞,另一方面又可以避開磨煤機油站電源瞬時切換造成的停電信號觸發(fā)磨煤機跳閘,如果是單路電源失電,電源瞬時切換,磨煤機油站電機也會自啟動,保證磨煤機的油壓。
因綜合考慮正常運行中(A、B、C、D、E、F)制粉系統(tǒng)對應(yīng)的鍋爐燃燒位置,鍋爐正常啟動時,磨煤機啟動順序為: B(帶等離子點火,對應(yīng)鍋爐底層)、A(對應(yīng)鍋爐底層)、C或E、D、F等制粉系統(tǒng),所以將磨煤機油站電源A、B、D接在同一電源MCCA,將磨煤機油站電源C、E、F接在另一電源。這樣配置可以保證在50%~100%負(fù)荷下,鍋爐MCCA(MCCB)發(fā)生一段停電時,一組磨煤機停運,鍋爐擾動相對較小,只要措施得當(dāng)鍋爐仍能維持運行。
對磨煤機油站電源及給煤機電源在鍋爐MCCA及MCCB系統(tǒng)中重新配置。因系統(tǒng)正常運行時,每套制粉系統(tǒng)中磨煤機和給煤機不能單獨運行,故將同一系統(tǒng)的給煤機電源和磨煤機油站電源放在一起,即給煤機電源A、B、D接到鍋爐MCCA,給煤機電源C、E、F接到鍋爐MCCB。
對2次電源故障引起機組停機的問題進(jìn)行分析,找出了故障發(fā)生的原因,通過技術(shù)改進(jìn),增強了電源的可靠性,進(jìn)而提高了整個系統(tǒng)的可靠性,希望為同類機組提供借鑒。