摘 要：火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐汽包水位是運(yùn)行人員監(jiān)視的重要參數(shù)，并且作為發(fā)電廠(chǎng)MFT主保護(hù)重要指標(biāo)之一，汽包水位控制是運(yùn)行人員操作技能水平的體現(xiàn)。鑒于此，分析總結(jié)了臺(tái)山電廠(chǎng)2號(hào)爐汽包水位波動(dòng)大的根本原因，以期有效預(yù)防汽包水位異常的發(fā)生，保障機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：鍋爐;汽包水位;制粉系統(tǒng);磨煤機(jī)

1? ? 臺(tái)山電廠(chǎng)鍋爐簡(jiǎn)介

臺(tái)山電廠(chǎng)2號(hào)爐為上海鍋爐廠(chǎng)制造的亞臨界壓力一次中間再熱控制循環(huán)汽包爐，型號(hào)為SG-2026/17.5-M905。制粉系統(tǒng)采用中速磨煤機(jī)正壓直吹系統(tǒng)，燃燒器采用四角布置切向燃燒方式，鍋爐設(shè)置A、B、C、D、E、F六套制粉系統(tǒng)。2號(hào)爐制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)型號(hào)為HP-983碗式中速磨煤機(jī)，給煤機(jī)型號(hào)為EG-2490。

汽包爐汽包水位是日常工作及事故處理過(guò)程中重要的監(jiān)視和調(diào)整參數(shù)，汽包水位高或低有以下危害：（1）汽包水位H，將造成過(guò)熱蒸汽帶水汽品質(zhì)劣化，使管道水擊強(qiáng)烈振動(dòng)，蒸汽管道內(nèi)壁結(jié)垢超溫，汽機(jī)閥門(mén)生銹卡澀，進(jìn)而使鍋爐管道變形超溫爆管而停爐，調(diào)速汽門(mén)卡澀而發(fā)生超速事故。（2）汽包水位HH，汽輪機(jī)將發(fā)生水沖擊，損壞汽輪機(jī)葉片及軸承等。（3）汽包水位L，在下降管口形成漩渦漏斗，大量汽水混合物進(jìn)入下降管造成下降管內(nèi)汽水密度減小，運(yùn)動(dòng)壓力減小，破壞正常的水循環(huán)，造成水冷壁超溫。（4）汽包水位LL，造成個(gè)別水冷壁發(fā)生循環(huán)停滯，水冷壁過(guò)熱導(dǎo)致爆管，被迫停爐。

臺(tái)山電廠(chǎng)2號(hào)爐汽包水位高低報(bào)警值及鍋爐保護(hù)跳閘值如表1所示。

2? ? 汽包水位波動(dòng)大的異常工況處理過(guò)程

2020-04-05T00：10，2號(hào)機(jī)組負(fù)荷251 MW、AGC自動(dòng)模式，主汽壓力9.5 MPa，煤量106 t/h;C、D、E制粉系統(tǒng)運(yùn)行，A、B、F制粉系統(tǒng)備用，大油槍及微油備用，六大風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常。A、B汽泵運(yùn)行正常，C電泵備用。A、B汽泵再循環(huán)36%、100%開(kāi)度，汽包水位正常。

00：12，接值長(zhǎng)令，調(diào)度曲線(xiàn)2號(hào)機(jī)降負(fù)荷200 MW（需倒換制粉投油穩(wěn)燃）。

00：13，退AGC自動(dòng)，A汽泵再循環(huán)開(kāi)至50%，降負(fù)荷至244 MW。操作人員分工：副值A(chǔ)進(jìn)行汽溫調(diào)整，副值B啟動(dòng)F制粉系統(tǒng)（F磨煤機(jī)設(shè)置微油，其他制粉系統(tǒng)無(wú)微油），并停運(yùn)C制粉系統(tǒng)。

00：17，啟動(dòng)F制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)入口風(fēng)量71 t/h，出口溫度65 ℃，啟動(dòng)F給煤機(jī)帶煤量7 t/h。

00：18，F(xiàn)磨煤機(jī)出口4個(gè)火檢均無(wú)，繼續(xù)加煤量至14 t/h。

00：20，F(xiàn)磨煤機(jī)出口火檢無(wú)好轉(zhuǎn)，繼續(xù)加煤量至25 t/h，并提高磨煤機(jī)入口風(fēng)溫，提高磨煤機(jī)出口煤粉溫度及濃度，并投入F磨煤機(jī)微油裝置，之后火檢有所好轉(zhuǎn)。

00：21，F(xiàn)磨煤機(jī)空載電流由26 A上漲至27 A，出口壓力由0.45 kPa上漲至0.75 kPa，判斷磨煤機(jī)有少量出粉，繼續(xù)將F給煤機(jī)加煤至29 t/h并觀(guān)察，因總煤量過(guò)調(diào)相應(yīng)減少C給煤機(jī)煤量。

00：21，監(jiān)盤(pán)大屏發(fā)現(xiàn)主汽壓力有下降趨勢(shì)，由9.5 MPa下降至8.7 MPa，機(jī)組負(fù)荷下降至225 MW，且總煤量維持不變。

（1）分析認(rèn)為F制粉系統(tǒng)為最下層制粉系統(tǒng)，啟動(dòng)該制粉系統(tǒng)后火焰中心會(huì)有所下移，使?fàn)t膛水冷壁輻射吸熱加強(qiáng)，主汽壓力會(huì)升高，與實(shí)際現(xiàn)象不符。

（2）立即詢(xún)問(wèn)副值，確認(rèn)未大幅度減少減溫水，單側(cè)在40 t/h左右，檢查汽機(jī)調(diào)門(mén)、一次調(diào)頻情況及二次風(fēng)系統(tǒng)均正常，檢查C、D、E制粉系統(tǒng)均運(yùn)行正常。

（3）立即檢查啟動(dòng)的F制粉系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)F給煤機(jī)煤量至29 t/h后磨煤機(jī)電流只上漲1 A且無(wú)繼續(xù)上漲趨勢(shì)，同時(shí)出口壓力維持在0.7 kPa左右，故判斷F制粉系統(tǒng)出粉較少或者不出粉。

（4）F磨煤機(jī)無(wú)出粉，但給煤量已計(jì)算至燃料總量，檢查C、D、E給煤機(jī)煤量均有所減小，故實(shí)際進(jìn)入爐膛煤粉量減少，導(dǎo)致主汽壓力降低0.8 MPa。

（5）考慮到若降低F給煤機(jī)煤量，總煤量將降低，C、D、E制粉系統(tǒng)則自動(dòng)加入約20 t燃煤，況且F磨煤機(jī)內(nèi)已進(jìn)入約15 t燃煤，如果磨煤機(jī)突然出粉，雙重煤量疊加可能發(fā)生堵磨或汽溫嚴(yán)重超限事件，故給煤量微調(diào)減少10 t。知會(huì)副值做好F磨煤機(jī)突然出粉預(yù)期，調(diào)低汽溫并開(kāi)大給水泵再循環(huán)，保持C給煤機(jī)運(yùn)行并觀(guān)察，如F磨煤機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不出粉，則C給煤機(jī)加煤并停運(yùn)F制粉系統(tǒng)。

磨煤機(jī)啟動(dòng)汽包水位及負(fù)荷變化趨勢(shì)圖如圖1所示。

00：25，爐膛負(fù)壓由-97 Pa上升至180 Pa，汽包水位高報(bào)警并快速上漲至+154 mm，立即檢查兩臺(tái)給水泵，發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行正常，汽輪機(jī)高調(diào)門(mén)及高壓旁路均正常。通過(guò)給水系統(tǒng)再循環(huán)控制汽包水位，降低C給煤機(jī)出力至9 t/h，并將鍋爐主控切手動(dòng)，穩(wěn)定風(fēng)量并適當(dāng)降低總煤量，其間汽包水位最低至-150 mm，穩(wěn)定后檢查F磨煤機(jī)運(yùn)行正常，判斷為F磨煤機(jī)突然出粉增大，停運(yùn)C給煤機(jī)。

00：50，機(jī)組各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定，其間汽包水位最高至154 mm，最低至-150 mm。

3? ? 汽包水位波動(dòng)大原因分析

3.1? ? 追憶近期汽包水位波動(dòng)大異常歷史記錄

2020年4月3日夜班，配合2E制粉系統(tǒng)進(jìn)行緊縮孔調(diào)節(jié)工作處理，啟動(dòng)2F制粉系統(tǒng)、停運(yùn)2E制粉系統(tǒng)操作期間，出現(xiàn)汽包水位大幅波動(dòng)的情況與本次完全相同，主參數(shù)曲線(xiàn)及F磨煤機(jī)出粉曲線(xiàn)與本次完全相同。不同之處在于，4月3日機(jī)組負(fù)荷290 MW時(shí)倒換制粉系統(tǒng)，其間汽包水位最高至127 mm，最低至-165 mm，而本次4月5日在機(jī)組244 MW時(shí)倒換制粉系統(tǒng)。

3.2? ? 汽包水位波動(dòng)大分析結(jié)論

（1）正常制粉系統(tǒng)給煤機(jī)啟動(dòng)后加煤量約10 t/h，2 min后磨煤機(jī)電流及出口壓力均上漲，出粉正常。（2）2F制粉系統(tǒng)存在異常，通過(guò)最近幾次2F制粉系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中各相關(guān)參數(shù)觀(guān)察及分析，F(xiàn)給煤機(jī)啟動(dòng)后需給煤至約25 t/h，且5～7 min后磨煤機(jī)電流及出口壓力才會(huì)上漲，此后出粉才恢復(fù)正常。（3）機(jī)組負(fù)荷越高，鍋爐燃燒穩(wěn)定性越高，高負(fù)荷時(shí)啟動(dòng)F磨煤機(jī)對(duì)系統(tǒng)燃燒影響小，負(fù)荷低則相反。

從以上汽包水位異常及參數(shù)分析均可看出，汽包水位異常是由F制粉系統(tǒng)出力影響的。整個(gè)操作過(guò)程中，操作人員操作均正常，異常處理也正常，故判斷為設(shè)備異常所致。

直接原因：?jiǎn)?dòng)2F制粉系統(tǒng)，磨煤機(jī)突然出粉，導(dǎo)致汽包水位波動(dòng)大。

間接原因：2F磨煤機(jī)碾磨故障。

3.3? ? 磨煤機(jī)設(shè)備異常主要原因

（1）磨煤機(jī)側(cè)機(jī)體內(nèi)異常。側(cè)機(jī)體為石子煤、鐵塊等雜物提供了排放通道，需檢查磨煤機(jī)側(cè)機(jī)體內(nèi)刮板及一次風(fēng)道角度。（2）磨碗裝置異常。磨碗裝置主要包括磨碗、保持環(huán)、耐磨板、磨碗軸、夾緊環(huán)以及一組呈扇形狀的襯板，需檢查磨碗有無(wú)松動(dòng)。（3）磨輥裝置異常。磨輥裝置與磨碗將煤磨制成所要求的細(xì)度。磨碗上方設(shè)有3組磨輥，每只磨輥設(shè)有單獨(dú)的彈簧加載裝置，磨輥與磨碗之間留有一定的間隙，需檢查磨煤機(jī)磨輥間隙。（4）分離器異常。分離器由折向門(mén)、內(nèi)錐體、倒錐體組成。一次風(fēng)煤粉氣流經(jīng)過(guò)分離器后，細(xì)度不合格的煤粉顆?；氐侥ネ胫匦履肽ィ铏z查分離器是否損壞及煤粉的細(xì)度。

4? ? 磨煤機(jī)設(shè)備異常未處理汽包水位控制措施及檢修后試運(yùn)效果

4.1? ? 汽包水位波動(dòng)大的運(yùn)行控制措施

（1）加強(qiáng)與設(shè)備人員溝通，對(duì)F磨煤機(jī)進(jìn)行內(nèi)部檢查，確認(rèn)碾磨出粉異常原因。（2）高負(fù)荷啟動(dòng)F磨煤機(jī)時(shí)，對(duì)燃燒系統(tǒng)影響較小，帶低煤量10 t/h給煤量，需待磨煤機(jī)電流及出粉正常后繼續(xù)加煤。（3）降負(fù)荷倒換制粉系統(tǒng)時(shí)，盡量在高負(fù)荷;為防止制粉系統(tǒng)跳閘，將微油先投入，10 t/h給煤量，需待磨煤機(jī)電流及出粉正常后繼續(xù)加煤。（4）運(yùn)行人員做好經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，啟動(dòng)制粉系統(tǒng)要緩慢，判斷磨煤機(jī)出力是否準(zhǔn)確。（5）停運(yùn)F制粉系統(tǒng)，交檢修人員檢查磨煤機(jī)側(cè)機(jī)體內(nèi)、磨碗裝置、磨輥裝置、分離器等情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)修復(fù)。（6）將F磨煤機(jī)電流曲線(xiàn)置大屏處，以便觀(guān)察磨煤機(jī)出粉情況。

4.2? ? 磨煤機(jī)檢修處理后試運(yùn)效果

經(jīng)停運(yùn)F制粉系統(tǒng)，隔離系統(tǒng)交檢修調(diào)整磨輥間隙、焊接刮板、調(diào)節(jié)磨輥緊力后，試運(yùn)制粉系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)正常出粉，汽包水位未發(fā)生水位波動(dòng)大的工況。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

汽包水位波動(dòng)大在我廠(chǎng)1～5號(hào)機(jī)組均有發(fā)生，其原因復(fù)雜多樣。為了更好地保證安全生產(chǎn)，總結(jié)機(jī)組異常事件，增強(qiáng)事故處理的快速性和準(zhǔn)確性成為發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)的首要任務(wù)，異常發(fā)生后應(yīng)盡快準(zhǔn)確地找出異常發(fā)生原因并加以消除，以保證機(jī)組正常運(yùn)行，滿(mǎn)足電網(wǎng)需求。

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收稿日期：2021-03-01

作者簡(jiǎn)介：唐道朋（1979—），男，黑龍江齊齊哈爾人，工程師，研究方向：發(fā)電廠(chǎng)集控運(yùn)行。