摘要：通过RB试验，磨煤机故障时，自动将机组负荷快速平稳地降到机组允许出力水平，保证机组的安全运行。配置了四分仓空预器的350MW火电单列机组，因四分仓空预器特性及密封间隙较小，做两台磨RB试验时，两台磨同时跳闸对锅炉燃烧工况扰动较大，会造成一次风压突然升高，炉膛负压大幅度降低，容易造成空预器倾斜卡涩跳闸，锅炉MFT。而合理的RB逻辑、合适的空预器轴向及径向密封间隙、恰当的跳磨间隔时间可以避免2台磨RB试验时跳机。
关键词：单列机组；四分仓空预器； RB试验；空预器卡涩；磨煤机RB；
Analysis and Treatment of Tripping and Rupture of RB Test in 350 MW Single - row Auxiliary Unit
Fan Hongfei1, Liao Hui2
(1.Guangzhou YuenengPower Technology Development Co.,Ltd. Guangzhou City, Guangdong Province 510080)
(2 .GuangdongHuizhouPinghaiPower Station Co.,Ltd. Huizhou City,Guangdong Province,516300)
Abstract:Through the RB test, when the coal pulverizer fails, the unit load is automatically and steadily reduced to the unit allowable output level, and the safe operation of the unit is guaranteed.The configuration of the 350MW thermal power unit four separate compartment air preheater, and a smaller gap sealing four sectional regenerative air preheater, do two mills RB test, two mills and tripping to the boiler combustion conditions will cause a large disturbance, the pressure suddenly increased, furnace pressure is greatly reduced, easy to cause the air pre heater tilt unsmooth tripping, boiler MFT.The reasonable RB logic, proper axial and radial sealing clearance of the air preheater and proper interval time between Shutting down the mill when the 2 mill RB tests canavoid the unittripping.
Key words:Single row unit；Four compartment air preheater；RB test；Air preheater unsmooth；Coal mill RB test
1前言
火电机组单列辅机配置因其投资、安装、运行、维护费用较低，厂用电率低，经济性较高，得到越来越广泛的应用。辅机单列配置是指每台机组的空气预热器、风机、给水泵等主要耗电辅机均采用一台全容量设备。并通过采用高性能的辅机、热控设备以及合理配置控制系统、优化逻辑控制等措施保证单列配置的运行可靠性。单列配置运行效率比双列配置提高3%～4%，而且操作灵活、检修方便、运行稳定。
单台大直径四分仓回转式空气预热器因其漏风率及运行维护成本低，比传统2台的三分仓空预器更适于单列机组。三分仓空气预热器分为烟气仓,一次风仓和二次风仓。四分仓空气预热器较三分仓空气预热器,在结构上的区别主要在于分仓数量不同,其它结构部分基本相同。四分仓空气预热器用于一次风压非常高的场合。将一次风仓布置在2 个二次风仓中间,有效的降低风仓间压差,从而降低一次风的泄漏率(烟气侧为负压,空气侧为正压) ，空气预热器器漏风率由7. 6 %降到5. 5 %左右。
机组主要辅机在运行中跳闸是突发事件，此时若仅靠运行人员操作，由于操作量大，干扰因素多，不能确保机组安全运行。通过RB试验，辅机故障时，各模拟量控制系统及燃烧管理系统协调动作，使机组各主要参数不超限，将机组负荷快速平稳地降到机组允许出力水平，不跳机，保证机组的安全运行。RB工况发生后，不需要人为干预，机组立即自动切换到TF方式，由锅炉主控调节机组实发攻略到RB目标值，汽机主控调节机前压力，机前压力定值是负荷的函数。
2设备概况
某发电集团2×350MW机组锅炉是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发、设计、制造的超临界锅炉,锅炉是超临界变压运行直流锅炉，锅炉是采用单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全紧身封闭、全悬吊结构的Π型布置燃煤炉。单列设置动叶可调送、引、一次风机、四分仓空预器。
采用中速磨煤机正压直吹式冷一次风机制粉系统。每台炉配5台中速磨，4运1备。煤粉细度R90=18%。燃烧器布置方式采用前后墙布置，对冲燃烧方式。前墙布置2层煤粉燃烧器A、B，后墙布置3层煤粉燃烧器E、D、C，每层各有4只低NOx旋流燃烧器，共20只燃烧器。在最上层煤粉燃烧器上方，前后墙各布置2层燃尽风燃烧器，前后墙各8只，共16只燃尽风燃烧器。每台磨煤机各配1台给煤机。下两层燃烧器A、E采用等离子燃烧器，能够实现无油冷态点火和低负荷无油稳燃的功能。
空预器主要参数：由哈尔滨锅炉厂有限公司制造，四分仓容克式，型号为：33.5-VI(Q)-2550-QMR，空预器转子直径Φ15.71m,空气预热器的传动采用中心驱动。转子传动装置包括主电机和辅助电机各一台。主电机通过联轴器同减速机相连，备用电机通过超越离合器同减速机相连。电机分为高速与低速及检修档三档，其中高速档为正常工作档，低速档为清洗空预器时使用的。启动系统之前应先确定高、低速档（速度切换主令开关），按启动按钮，电机将慢速启动，约需60秒系统达到设定频率，电机达到额定转速。当主电机出现故障时，系统可以自动启动另一台电机。预热器启动时必须采用变频器慢速启动，不允许工频启动。
3RB试验过程
RB触发条件：RB功能投入，机组负荷大于RUNBACK触发负荷210MW，机组处于协调控制方式或者汽机跟随方式，磨煤机出现一台或者多台跳闸时，但备用设备无法联锁启动而使机组出力低于负荷请求。
RB触发后动作：1）汽机自动投入滑压方式运行，闭环调节机前压力，锅炉主控切手动，转为RB燃料控制，锅炉主控输出按RB固定的速率（机组负荷的25%）减少直到锅炉主控输出等于相应设备RB目标负的对应值；2）机组RB，机组控制方式自动切至CCS-TF方式，机前压力自动采用滑压运行方式，主汽压力设定值为机组负荷设定的函数；3）RB触发后，所有减温水调节门联锁关闭10秒；4）RB触发后，自动退出APS；5）RB触发后，自动切除AGC、协调侧一次调频；6）RB触发后，锅炉主控自动切至手动状态，设置为触发RB设备对应的值；7）RB触发后，汽机主控保持自动状态，自动投入滑压运行方式，按机组滑压曲线进行控制；8）RB触发后，闭锁焓值PID调节300秒；9）RB触发后屏蔽给水、汽温、锅炉主控、燃料主控、汽机主控、送风、氧量、引风、一次风等主要MCS系统部分强制切手动功能，直至RB复位后才恢复这些系统的强制切手动的功能；10)RB触发后，如果磨煤机运行台数小于3台，若E磨运行则自动投入E层等离子，否则投入A层等离子。
因单列机组只需做磨煤机RB试验即可，即：单台磨RB及两台磨RB，单体磨RB试验完成后，再进行两台磨RB。
2016年10月15日10:48，机组负荷350MW，主汽温562.1℃，再热汽温550.4℃，炉膛压力-29.2Pa，ABDE共4台磨运行，CCS投入，RB功能投入，做单台磨RB试验。运行人员手动急停D磨，触发单磨跳闸RB。锅炉主控指令以87.5MW/min的速率由107.4%下降到81%，实际给煤量由154.5t/h迅速下降到116.5t/h，切至TF模式，锅炉主控切为跟踪，锅炉指令跟踪RB指令，目标负荷268MW，滑压运行。锅炉主控控制风、煤、水。负荷到268MW负荷，各参数稳定5分钟后，RB自动复位，可以自主调整各参数，恢复磨煤机D磨运行。整个RB过程中，炉膛压力最低-493Pa；主汽温度最低561.8度；再热汽温最低543.8度。单台磨RB试验成功，过程曲线见图1。
13：37，机组负荷350MW，ABDE共4台磨运行，CCS投入，RB投入，做双台磨RB。手动急停B、E磨，触发2台磨跳闸RB。切至TF模式，锅炉主控切为跟踪，锅炉指令跟踪RB指令，目标负荷170MW，滑压运行。13:43，空预器主电机过流跳闸，辅电机启动后也过流跳闸，空预器主、辅电机全停触发MFT（见图2）。
4事故原因分析
（1）空预器结构特性及空预器轴向、径向密封间隙太小。本工程为单列机组，空预器为四分仓，其中一次风在二次风的中间，烟气在对侧。正常运行时，烟气侧为负压，一、二次风侧为正压，空预器略为倾斜旋转。两台磨RB时，锅炉工况发生剧烈改变，炉膛有两台磨突然失去火焰，炉膛由微负压变强负压 (由-93pa增至-563pa)，一次风由于两台磨跳闸，联关磨煤机出口门，通路阻塞，造成一次风压力突然升高，所以空预器烟气侧负压变更大(由-2.9kpa增加至-3.25kpa)，一次风侧正压也变更大(由10.02kpa增加至12.36kpa)。根据力的计算公式：ΔF=ΔP*S，而本机组采用的又为大直径空预器（转子直径Φ15.71m）,面积达到193.7m2，受力面积较大，两力沿空预器轴中心对称，方向相反，两力叠加,ΔF总=ΔF烟气侧+ΔF一次风侧，受力大大增加，造成空预器倾斜角度变大，因空预器轴向与径向密封片安装间隙略小，从而造成空预器径向与轴向卡死，空预器停转（见图3）。
（2）RB试验时两台磨停止间隙太短。RB试验时，两台磨几乎同时停运，造成炉膛燃烧剧烈变化，负压和一次风压均受到较大影响。
5事故处理：
（1）空预器过流跳闸后，远方紧急启动气动马达，但因卡涩较为严重，气动马达启动失败，空预器全停触发MFT。停机后，紧急进行人工盘转，因力矩过大，无法盘动。停运4个小时左右后，锅炉尾部烟气温度下降，空预器热端温度降低，空预器转子热膨胀量变小，卡涩程度降低，气动马达投运成功，空预器重新转动起来。重新启动空预器主电机，运行正常。
（2）空预器冷却后，打开人口门进入空预器内进行检查，并将空预器轴向、径向密封片间隙均扩大1-2mm。
（3）机组重新启动升至350MW后，重新做2台磨RB试验，ABDE共4台磨运行，CCS投入，RB功能投入，将手动急停两台磨的时间间隔延长至6S。运行人员手动急停B、D磨，触发2台磨RB，锅炉主控指令以87.5MW/min的速率由104%下降到54%，实际给煤量由235t/h迅速下降到150.3t/h,最终调整到77.6t/h，RB过程中，炉膛负压最低-836Pa，最高-60Pa；主汽温度最低556℃。整个RB试验过程中，2台磨煤机逻辑动作正确，运行人员未进行手动干预，各系统均自动调节，主要控制参数控制良好，2台磨煤机RB试验顺利完成。
结论
配置了四分仓空预器的350MW火电单列机组，做两台磨RB试验时，因两台磨同时跳闸对锅炉燃烧工况扰动较大，会造成一次风压突然升高，炉膛负压大幅度降低，容易造成空预器倾斜卡涩，主辅电机过流跳闸，锅炉MFT。而合理的RB逻辑、合适的空预器轴向及径向密封间隙、恰当的跳磨间隔时间可以避免2台磨RB试验时跳机。
参考文献
[1]刘亮. 布置两台三分仓空气预热器和一台四分仓空气预热器性能计算比较[J].锅炉技术，2011，42（1）:16-18
[2]田云.600MW火电机组Runback控制策略研究及试验分析[J].华北电力大学，2014
[3]刘立衡，350MW超临界机组RB试验及控制策略分析[J].陕西电力，2013，41 (8) :75-78
[4] 王印松，李珂，郑渭建等.660MW超临界机组优化改造后RB试验技术分析[J].热能与动力工程，2017，32 (2):95-100
[5] 张建国，王勇.660MW机组采用单列空气预热器的方案比较和注意事项[J].锅炉技术，2017，48 (2):21-25
[6] 郭萌，李旭东，宁华兵等.660MW超超临界机组风机单列配置方式[J].电力建设，2013，34 (10):76-80
作者简介：
姓名：樊红飞，出生年月：1983年2月23日，性别：男，民族：汉，籍贯：河南省上蔡县，学位：学士，职称：工程师，目前主要从事的工作：火电、燃机锅炉专业调试、试验。作者单位：广州粤能电力科技开发有限公司，通讯作者姓名：樊红飞。
论文作者:樊红飞1,廖辉2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/4
标签：机组论文; 锅炉论文; 预热器论文; 负荷论文; 炉膛论文; 两台论文; 电机论文; 《电力设备》2017年第16期论文;