劉華鋒
摘 要:本文介紹了一起300MW機組“汽包水位低三值”MFT動作導致的逆功率動作停機事故,通過對機組相關參數(shù)、歷史趨勢、保護邏輯的綜合分析,確定了本次機組跳閘的主要原因,并提出了相應的防范措施,對于同類型機組的安全穩(wěn)定運行有借鑒意義。
關鍵詞:水位低;MFT;故障;逆功率;停機
1 前言
馬頭熱電分公司9號鍋爐系東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG1025/17.4-Π12型鍋爐,型式為熱風送粉、四角切圓燃燒、一次中間再熱、平衡通風、固態(tài)排渣、半露天布置、全鋼構架、“Π”型布置的亞臨界自然循環(huán)汽包鍋爐。汽包中心線標高66m,外徑2090,內徑Dn=1800,總長22.25m,由兩根Φ190的U形吊桿將其懸吊于標高73.6m的頂板梁上。汽包鍋爐的汽包水位是重要的一個參數(shù),汽包水位必須保持在規(guī)定的范圍內,超出限值就必須滅火。
2 事件經(jīng)過
05:04:34值班員切除A、B層給粉機自動,頻繁手動調整A、B層給粉機轉速。05:08:26汽包水位高一值報警,05:09:03汽包水位升至165mm,與設定值60mm偏差大于100mm,給水泵自動切除,汽動給水泵轉速維持在4500r/分鐘,但值班員未發(fā)現(xiàn)。
05:10:41汽包水位低一值報警,05:11:14汽包水位低二值報警,值班員均未發(fā)現(xiàn)汽包水位報警的異常情況,直至05:12:18發(fā)現(xiàn)水位低后才匯報單元長并手動將1號汽泵指令由50%增加至80%,給水流量由535t/小時增加至566t/小時。05:12:43汽包水位低三值,MFT、FCB動作。FCB 邏輯參數(shù)設置未經(jīng)實際檢驗,F(xiàn)CB頻繁動作后導致調門開度過小,05:15:23發(fā)電機逆功率保護動作停機。
MFT動作后,單元長立即組織值班員進行機組的安全停運與恢復工作,檢查動作項目齊全,設置爐膛吹掃條件滿足后對爐膛進行吹掃,吹掃完成后于5:26重新點火,5:45發(fā)電機重新并網(wǎng),于5:50機組恢復正常運行。
3 原因分析
3.1 主壓力自調和給水自調波動大的原因分析
目前的主壓力自調參數(shù)和策略已不能較好的適應機組的當前工況和煤質,造成機組時常會出現(xiàn)主壓力波動大的現(xiàn)象,而主壓力自調的品質又會直接影響到給水自調和主汽溫調節(jié)。
3.2 鍋爐MFT動作原因分析
(1)查歷史曲線,05:04汽包水位低5mm,汽泵轉速上升,同時主汽壓力下降、給水與汽包差壓增大(由1.4MPa增加至2MPa),給水流量增加,汽包水位快速上升,05:07給水流量最高達1026t/小時后汽泵轉速開始下降,但汽包水位仍在上升,05:08:26汽包水位高一值報警,05:09:03汽包水位升至165mm,與設定值60mm偏差大于100mm,給水泵自動切除,給水泵轉速固定在4500r/分鐘,給水流量隨汽包壓力的升高而減小,05:10:41汽包水位低一值報警,05:11:14汽包水位低二值報警,值班員均未發(fā)現(xiàn)報警信息,至05:12:18主汽壓力由17.13 MPa升至17.58,給水流量由617t/小時下降至535t/小時,但在此期間值班員未及時發(fā)現(xiàn)異常情況并進行干預。
(2)查DCS內操作記錄,5:07~5:12期間,值班員一直在忙于調整主汽壓力與主汽溫度。
(3)操作記錄顯示,給水泵自動切除3分鐘后05:12:18值班員才發(fā)現(xiàn)水位低至125mm異常現(xiàn)象,手動增加1號汽泵轉速并匯報單元長,單元長立即增加監(jiān)盤人員進行補救。05:12:38給水流量上升至566t/小時,但為時已晚,05:12:43汽包水位低三值,MFT動作。
3.3 逆功率動作原因
為了適應燃用熱值低煤來降爐膛溫度以預防和控制爐膛結焦的現(xiàn)狀,DCS采用放開9號機組給粉機轉速上限,同時放開鍋爐主控指令的上限的調整方式,但是調節(jié)品質不佳使得主汽壓力波動大,影響汽包水位波動大,引發(fā)給水自調切除但運行人員未及時發(fā)現(xiàn),當3分鐘后發(fā)現(xiàn)并手動調整時由于汽包水位下降過快已不能挽回,造成汽包水位低三值。FCB邏輯參數(shù)設置不合適,F(xiàn)CB頻繁動作后導致調門開度過小,不足以維持發(fā)電機功率在逆功率保護定值以上,最終導致逆功率保護動作停機。
4 預防措施
(1)優(yōu)化配煤摻燒工作細節(jié),燃料部加強配煤管理,減小煤質摻配的不均勻性;發(fā)電部總結運行經(jīng)驗,提出既能防止結焦又能滿足機組帶負荷需求的合理煤質要求,給主汽壓力自調穩(wěn)定性創(chuàng)造良好的外部條件。配煤發(fā)生重大變化前設備部組織相關部門提前進行運行中注意問題的研究,制定臨時措施。
(2)控制中心與設備部、發(fā)電部的鍋爐專業(yè)討論分析,研究出適合當前工況的給粉機上限值。對主汽壓力、水位調節(jié)邏輯,進行優(yōu)化完善,組織自調優(yōu)化小組成員對9號機組的煤質情況進行統(tǒng)計和分析,繼續(xù)對現(xiàn)場的主壓力自調進行優(yōu)化,并記錄每次不同入爐煤熱值下摸索出的相關自動參數(shù)和策略。邀請電研院自調優(yōu)化方面的專家到廠指導,尋求更好的自調策略和方案,避免措施制定的隨意性。
(3)發(fā)電部加強安全管理,做好有針性措施:一是加強對值班員技術培訓工作,制定出現(xiàn)自調波動大的異常運行狀況后,何時切除自動手動干預的具體措施;對影響機組安全運行的參數(shù)要提高監(jiān)盤敏感性,如汽包水位、爐膛壓力、火檢指示等參數(shù)要重點監(jiān)視、第一時間調整;重要參數(shù)發(fā)生異常、波動大或主要設備自調切除,值班員立即匯報單元長;單元長接到值班員匯報后要立即增派人員調整,必要時汽包水位設專人調整。二是組織各班組,重新學習并嚴格執(zhí)行《防止鍋爐發(fā)生滿缺水事故措施》;對目前主汽壓力對汽包水位的影響,制定專項調整措施與要求。三是由值長牽頭,單元長組織班組成員開展汽包水位調整模擬演練,切實提高值班員操作水平。
(4)控制中心優(yōu)化FCB邏輯參數(shù)和閥門特性曲線,防止機組實際負荷低于允許值,保證FCB動作后能夠維持目標負荷大于10MW。
5 結論
本文介紹了一起300MW機組“汽包水位低三值”MFT動作導致的發(fā)電機逆功率保護動作停機事故,通過綜合分析確定了保護動作的主要原因,提出了相應的防范措施,對于同類型機組的安全穩(wěn)定運行有借鑒意義。
參考文獻
[1]陳紅光.論300MW機組鍋爐汽包水位調節(jié)[J].黑龍江科技信息,2011,(4):28.
(作者單位:大唐河北發(fā)電有限公司馬頭熱電分公司)