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        臺山電廠2號爐汽包水位波動大原因分析及控制措施

        2021-06-11 13:45:06唐道朋
        機電信息 2021年12期
        關(guān)鍵詞:磨煤機鍋爐

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

        關(guān)鍵詞:鍋爐;汽包水位;制粉系統(tǒng);磨煤機

        1? ? 臺山電廠鍋爐簡介

        臺山電廠2號爐為上海鍋爐廠制造的亞臨界壓力一次中間再熱控制循環(huán)汽包爐,型號為SG-2026/17.5-M905。制粉系統(tǒng)采用中速磨煤機正壓直吹系統(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號爐制粉系統(tǒng)磨煤機型號為HP-983碗式中速磨煤機,給煤機型號為EG-2490。

        汽包爐汽包水位是日常工作及事故處理過程中重要的監(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,將造成過熱蒸汽帶水汽品質(zhì)劣化,使管道水擊強烈振動,蒸汽管道內(nèi)壁結(jié)垢超溫,汽機閥門生銹卡澀,進而使鍋爐管道變形超溫爆管而停爐,調(diào)速汽門卡澀而發(fā)生超速事故。(2)汽包水位HH,汽輪機將發(fā)生水沖擊,損壞汽輪機葉片及軸承等。(3)汽包水位L,在下降管口形成漩渦漏斗,大量汽水混合物進入下降管造成下降管內(nèi)汽水密度減小,運動壓力減小,破壞正常的水循環(huán),造成水冷壁超溫。(4)汽包水位LL,造成個別水冷壁發(fā)生循環(huán)停滯,水冷壁過熱導(dǎo)致爆管,被迫停爐。

        臺山電廠2號爐汽包水位高低報警值及鍋爐保護跳閘值如表1所示。

        2? ? 汽包水位波動大的異常工況處理過程

        2020-04-05T00:10,2號機組負荷251 MW、AGC自動模式,主汽壓力9.5 MPa,煤量106 t/h;C、D、E制粉系統(tǒng)運行,A、B、F制粉系統(tǒng)備用,大油槍及微油備用,六大風機運行正常。A、B汽泵運行正常,C電泵備用。A、B汽泵再循環(huán)36%、100%開度,汽包水位正常。

        00:12,接值長令,調(diào)度曲線2號機降負荷200 MW(需倒換制粉投油穩(wěn)燃)。

        00:13,退AGC自動,A汽泵再循環(huán)開至50%,降負荷至244 MW。操作人員分工:副值A(chǔ)進行汽溫調(diào)整,副值B啟動F制粉系統(tǒng)(F磨煤機設(shè)置微油,其他制粉系統(tǒng)無微油),并停運C制粉系統(tǒng)。

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

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

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

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

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

        (1)分析認為F制粉系統(tǒng)為最下層制粉系統(tǒng),啟動該制粉系統(tǒng)后火焰中心會有所下移,使爐膛水冷壁輻射吸熱加強,主汽壓力會升高,與實際現(xiàn)象不符。

        (2)立即詢問副值,確認未大幅度減少減溫水,單側(cè)在40 t/h左右,檢查汽機調(diào)門、一次調(diào)頻情況及二次風系統(tǒng)均正常,檢查C、D、E制粉系統(tǒng)均運行正常。

        (3)立即檢查啟動的F制粉系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)F給煤機煤量至29 t/h后磨煤機電流只上漲1 A且無繼續(xù)上漲趨勢,同時出口壓力維持在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磨煤機無出粉,但給煤量已計算至燃料總量,檢查C、D、E給煤機煤量均有所減小,故實際進入爐膛煤粉量減少,導(dǎo)致主汽壓力降低0.8 MPa。

        (5)考慮到若降低F給煤機煤量,總煤量將降低,C、D、E制粉系統(tǒng)則自動加入約20 t燃煤,況且F磨煤機內(nèi)已進入約15 t燃煤,如果磨煤機突然出粉,雙重煤量疊加可能發(fā)生堵磨或汽溫嚴重超限事件,故給煤量微調(diào)減少10 t。知會副值做好F磨煤機突然出粉預(yù)期,調(diào)低汽溫并開大給水泵再循環(huán),保持C給煤機運行并觀察,如F磨煤機長時間不出粉,則C給煤機加煤并停運F制粉系統(tǒng)。

        磨煤機啟動汽包水位及負荷變化趨勢圖如圖1所示。

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

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

        3? ? 汽包水位波動大原因分析

        3.1? ? 追憶近期汽包水位波動大異常歷史記錄

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

        3.2? ? 汽包水位波動大分析結(jié)論

        (1)正常制粉系統(tǒng)給煤機啟動后加煤量約10 t/h,2 min后磨煤機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,通過最近幾次2F制粉系統(tǒng)啟動過程中各相關(guān)參數(shù)觀察及分析,F(xiàn)給煤機啟動后需給煤至約25 t/h,且5~7 min后磨煤機電流及出口壓力才會上漲,此后出粉才恢復(fù)正常。(3)機組負荷越高,鍋爐燃燒穩(wěn)定性越高,高負荷時啟動F磨煤機對系統(tǒng)燃燒影響小,負荷低則相反。

        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。整個操作過程中,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:啟動2F制粉系統(tǒng),磨煤機突然出粉,導(dǎo)致汽包水位波動大。

        間接原因:2F磨煤機碾磨故障。

        3.3? ? 磨煤機設(shè)備異常主要原因

        (1)磨煤機側(cè)機體內(nèi)異常。側(cè)機體為石子煤、鐵塊等雜物提供了排放通道,需檢查磨煤機側(cè)機體內(nèi)刮板及一次風道角度。(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,需檢查磨碗有無松動。(3)磨輥裝置異常。磨輥裝置與磨碗將煤磨制成所要求的細度。磨碗上方設(shè)有3組磨輥,每只磨輥設(shè)有單獨的彈簧加載裝置,磨輥與磨碗之間留有一定的間隙,需檢查磨煤機磨輥間隙。(4)分離器異常。分離器由折向門、內(nèi)錐體、倒錐體組成。一次風煤粉氣流經(jīng)過分離器后,細度不合格的煤粉顆?;氐侥ネ胫匦履肽ィ铏z查分離器是否損壞及煤粉的細度。

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

        4.1? ? 汽包水位波動大的運行控制措施

        (1)加強與設(shè)備人員溝通,對F磨煤機進行內(nèi)部檢查,確認碾磨出粉異常原因。(2)高負荷啟動F磨煤機時,對燃燒系統(tǒng)影響較小,帶低煤量10 t/h給煤量,需待磨煤機電流及出粉正常后繼續(xù)加煤。(3)降負荷倒換制粉系統(tǒng)時,盡量在高負荷;為防止制粉系統(tǒng)跳閘,將微油先投入,10 t/h給煤量,需待磨煤機電流及出粉正常后繼續(xù)加煤。(4)運行人員做好經(jīng)驗總結(jié),啟動制粉系統(tǒng)要緩慢,判斷磨煤機出力是否準確。(5)停運F制粉系統(tǒng),交檢修人員檢查磨煤機側(cè)機體內(nèi)、磨碗裝置、磨輥裝置、分離器等情況,發(fā)現(xiàn)異常及時修復(fù)。(6)將F磨煤機電流曲線置大屏處,以便觀察磨煤機出粉情況。

        4.2? ? 磨煤機檢修處理后試運效果

        經(jīng)停運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,試運制粉系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)正常出粉,汽包水位未發(fā)生水位波動大的工況。

        5? ? 結(jié)語

        汽包水位波動大在我廠1~5號機組均有發(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)機組異常事件,增強事故處理的快速性和準確性成為發(fā)電廠生產(chǎn)的首要任務(wù),異常發(fā)生后應(yīng)盡快準確地找出異常發(fā)生原因并加以消除,以保證機組正常運行,滿足電網(wǎng)需求。

        [參考文獻]

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        收稿日期:2021-03-01

        作者簡介:唐道朋(1979—),男,黑龍江齊齊哈爾人,工程師,研究方向:發(fā)電廠集控運行。

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