(大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂 075133)
摘要:锅炉灭火是火力发电厂常见事故之一,锅炉灭火后炉侧设备骤然停运,损害设备寿命,造成经济损失,还易造成机组停运及引发其它事故,如锅炉放炮、汽轮机进水等,故应采取各种措施加以避免。本文对本厂直吹式制粉系统、燃煤汽包锅炉上发生的各类灭火事故进行总结,按专业分类,分析了引起锅炉灭火的原因,同时提出相应防范措施,并简述了汽包锅炉灭火后停炉不停机的处理方法。
关键词:锅炉;灭火;原因;防范;处理
一、锅炉灭火原因分析
(一)分析各类灭火事故,可发现灭火发生时有如下突出特点:
1、运行操作及热控原因占比较大。
2、灭火时MFT触发条件多是燃烧扰动引起的汽包水位及炉膛负压失控,另外一类是锅炉因燃烧失稳直接灭火。
3、多数灭火都伴随着某种操作,机组启动中、消缺时发生很多。
(二)按照专业分类分析灭火原因:
1、运行方面
(1)与燃烧相关的因素:包括低负荷启停制粉系统,高负荷时启动制粉系统主汽压力失控,磨煤机堵磨、磨煤机热风隔绝门突然关闭时操作不当,锅炉风机消缺时操作失误,手摇风机动调时失控,煤层与油层搭配不合理,投油时某种原因燃油压力低。
(2)与水位相关的因素:包括水泵掉闸时调整不及时,启电泵时勺管开度大、勺管卡涩,电泵调整失误(频繁用再循环调流量),调水人员疏忽,小机汽源切换失控,两台水泵流量偏差过大,单顺阀切换过程中或主汽门活动试验时失控。
(3)人员误操作:误停风机,误关风门,误设定压力,一次风机设定压力偏置时失误。
(4)发生异常时未引起重视:如风机油泵或小机油泵联启未认真检查就将其停运。
2、热控专业
(1)与燃烧相关的因素:磨煤机风量摆动,热风调整门大幅摆动,调整门卡涩突开,热风隔绝门误关,负压自动调整问题,炉膛发生掉焦时自动调节不良,动调本身问题,密封风机跳闸备用风机未联启,一次风压或其它变送器被误碰。
(2)与水位相关的因素:大机调门突然关回,高加解列时给水自动调节不良等。
(3)热工卡件问题:误发指令,DBM死机,改造、下装逻辑时误发信号,UPS失电。
3、汽机专业:汽泵掉闸(特别是高负荷工况下100%汽泵掉闸),电泵勺管失控,小机调门反馈机构故障,给水系统阀门误动。
4、电气、继保专业:6KV一段失电,380V一段失电,电气、继保原因造成的风机、给水泵掉闸。
5、锅炉专业:吸、送、一次风机掉闸,风机消缺时检修与运行人员联系协调不力,吸风机动调故障,安全门动作。
6、燃料专业:煤质太差造成。
二、灭火事故的防范
(一)运行方面
1、不发生误操作。启停设备时两人操作,经常进行的操作尤其不可掉以轻心;进行设定值的修改时一定要谨慎,对偏置设定的细节要了解清楚;夜班时人员状态差要加倍小心。
2、机组有异常现象出现时要深究其根本原因,设备联启时一定要仔细检查清楚。
3、制粉系统的启停引起重视。低负荷时易引起大的扰动,高负荷时易造成主汽压力失控,当主汽压力上升速度较快时及时降低一次风压,必要时果断停磨,不可只停给煤机;认真监盘,及早发现堵磨及断煤并处理;燃烧不稳时及时投油,勿错过投油机会;发生磨煤机风量摆动或热风隔绝门误关时,及时解至手动进行调整。
4、风机消缺工作,揭盖扣盖一定要与检修联系好,特别是开始揭时以及将要扣住时,要求其放慢速度;风机隔离或恢复时,特别要注意风门刚开启及将要关严时的参数变化;动调发生卡涩时,如启油泵提高油压,要将指令与反馈调至一致;要避免在高负荷时就地手摇动调。
5、机组启动初期或燃烧不稳负荷低时,启动制粉系统注意油枪与制粉系统的搭配,使油枪在磨煤机下层运行,以保证启动后能有效引燃。
6、运行中调节汽包水位时,调水位者不参与其它工作,如要离开一定要交给替换者;小机汽源的切换,缓慢开关倒换,减小扰动;两台水泵的调节,流量不可偏差太大,避免发生抢水;在进行给水主路与旁路的切换时,密切注意流量的变化;电泵备用状态及启动时要注意调整勺管位置合适。
7、机组单顺阀切换及主汽门活动试验时,注意机组压力、负荷变化,异常时及时干预,防止主汽压力失控。
8、要避免不良的制粉系统配合方式,低负荷要尽量避免隔层运行,高负荷时要尽量避免双隔层运行;炉膛负压摆动增大,煤量上下摆动,火检闪动,压力不稳等是燃烧不稳的现象,此时要果断投油。
9、在手动调整设备出力时,一定要对操作前后的参数变化进行跟踪监视,严禁不监视被调参数变化,而同时进行几项任务的操作。
(二)热控方面
1、热工在进行逻辑的下装、修改工作时要做尽可能完善的措施,同时要做好事故预想,多人监盘,密切监视。
2、机组启动时热工进行保护投退后,要检查询问核实,确认其实际状态。
3、深入学习热工逻辑,清楚当前机组保护的实际状况。
4、在高、低加解列时监视给水、凝结水自动调整是否正常。
5、提高监盘水平,对主要参数心中有数,如各风机的电流,这样动调犯卡、反馈值不真实误动作等现象出现时才能及时发现。
6、做好大机调门摆动、误关的事故预想。
(三)锅炉、汽机、继保、电气方面
1、加强巡回检查,及时发现风机、水泵及其润滑油系统的异常,防止掉闸的发生。
2、做好风机、水泵掉闸的事故预想,发生掉闸时要把握住机组主参数。
3、电泵勺管失控时,时间来得及时就地手摇,汽泵调门发生问题导致全关或全开时,根据工况必要时要果断将汽泵打闸。
4、发生厂用电一段失电时,进行灭火处理的同时,要注意定冷泵、抗燃油泵、射水泵等的状态,防止机组掉闸。
(四)燃料方面
1、当燃料发生变化时,运行人员根据煤质变化及时对燃烧进行调整,做必要的事故预想。
2、低负荷煤质差时,密切监视燃烧工况,及时升负荷增加燃烧稳定性,如需要启动制粉系统,可考虑先投油稳燃,燃烧不稳时避免直接启动制粉系统。
三、汽包锅炉灭火后停炉不停机处理
锅炉灭火如是汽轮机或电气侧主机故障联动造成的话,按停机处理,如是由于锅炉侧本身原因引起,则尽快检查MFT动作的原因,如不能恢复,按停机处理。现场实际中大部分锅炉灭火原因清楚,锅炉能够很快恢复,汽包锅炉灭火后,可采用利用锅炉蓄热,坚持汽轮机低负荷运行而不解列机组,停炉不停机的方法处理。此种方法可以较快恢复机组正常运行,但是会对汽轮机造成较大的热冲击,故处理过程中必须严密监视,防止事故扩大。
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(一)灭火发生后可能的扩大方向及防范
1、防止锅炉灭火后放炮的发生。
(1)检查全部燃料确已中断,一次风机、磨煤机跳闸,燃油速断阀、油枪角阀确已关闭,如未动作手动操作。
(2)对于锅炉是否灭火要综合判断,要看火焰电视、负压、炉膛火检等多项参数,如判断发生灭火不可再投油。
(3)重新点火时要通过汽压、汽温是否上升、火焰电视、负压摆动值,汽包水位波动值等综合判断是否点着,防止油枪未着火检误报盲目投粉造成放炮。
(4)锅炉发生灭火后,严禁用爆燃法恢复燃烧,重新点火时,严格执行炉膛吹扫条件,严禁缩短、跳过吹扫条件进行锅炉点火;当不能准确判断锅炉是否灭火时,按锅炉灭火处理。
2、防止汽温下降过多造成汽轮机水冲击。
(1)灭火后检查过、再热减温水电动门、调整门全部关闭无漏流,否则关闭手动门。
(2)灭火后要迅速关小调门,防止调门开度过大,泄压过快,汽温下降过快。
(3)尽量缩短灭火后恢复的时间,及早点火。
(4)严密监视汽轮机胀差、轴位移、上下缸温差、各轴承振动及轴瓦温度在规定的范围内,密切监视小机的振动及其它主参数,如主、再热汽温10分钟下降达50℃,或下降较多,可能引起汽轮机水冲击时要立即将机组打闸。
3、防止机组逆功率保护动作掉闸。
(1)关小汽轮机调门时幅度不可过大、过快,开始阶段要监视好主汽压力,后期要放慢,防止逆功率动作。
4、防止轴封系统供汽不及时导致机组真空低,机组掉闸,轴封中带冷水冷汽进入缸内。
(1)平时注意监视轴封系统处于良好热备用状态。
(2)灭火后及时将轴封切换为辅汽供汽。
(3)投入辅汽后注意监视轴封、汽缸温度,防止与汽缸温度偏差太大造成大的热冲击。
5、防止汽包水位过高引起机组掉闸。
(1)灭火后启动电泵时注意勺管位置不可过高,防止给水流量过大。
(2)专人调整汽包水位,控制好给水流量,坚持宁低勿高的原则。
(3)汽泵调至不打水状态。
(二)锅炉灭火处理步骤
1、第一步:
(1)检查MFT保护动作结果,若MFT保护拒动,立即手动切除一次风机、磨煤机、给煤机的运行,手动关闭燃油速断阀及各油枪角阀。
(2)将汽轮机调门关回,维持机组负荷10MW—20MW左右,其目的是保持较高的蒸汽参数。
(3)立即启动电动给水泵,维持稳定、较低的汽包水位,此时汽泵自动可能已切除,要及时将其转速指令减小。
(4)检查过、再热减温水电动门、调整门全部关闭无漏流;切换轴封供汽为辅汽供汽,检查轴封一挡漏汽门关闭;同时调整除氧器、凝结器水位。
(5)就地开启电泵各冷却水门,关闭门杆漏汽手动门。
2、第二步:
(1)检查锅炉具备恢复条件,调整稳定的炉膛负压、风量,进行炉膛吹扫、点火,注意检查着火情况及是否有漏油。
(2)调整汽包水位人员只调整汽包水位,一般不参与其它工作。
(3)及早进行一次风机、密封风机的检查。
3、第三步:
(1)启动密封风机、一次风机,磨煤机进行充分的吹扫,逐台启动,注意对汽压、负压的监视。
(2)给水调整人员严密监视汽包水位。
(3)及时投入过、再热减温水,掌握好提前量,防止超温。
(4)随着汽压的上升,开调门升负荷,注意与调水人员的联系协同,注意无功变化。
4、第四步:
(1)负荷达到停油负荷后退出油枪。
(2)恢复汽泵打水,退出电泵。
(3)倒换轴封,门杆漏汽等。
(三)灭火后处理的几个注意事项
(1)严格执行保护投退制度,不得擅自退出机组保护运行。
(2)锅炉灭火后如果没有出现主蒸汽温度突降的情况,不打开主蒸汽管道疏水,防止泄压太快,造成主蒸汽温度急剧下降。注意监视高排口温度,必要时打开高排逆止门前后的疏水。
(3)厂用电一般不需倒换,减少操作。
(4)小机不打闸将其降至最低转速,将汽泵出口门关闭,高、低加不解列,以减少恢复时操作量。
(5)油枪着火后要及时进行就地检查,特别注意检查是否有漏油防止发生火灾。
(6)点火时投运的油枪必须保证确已着火,要注意投运速度不能太快,以防止燃油压力低。启动制粉系统时进行充分的吹扫,启动之前应投足够的油枪,保证煤粉的引燃,
(7)加强对锅炉负压、水位的监视。
(8)点火后恢复负荷过程中,要注意控制好升温升压速度,防止过、再热器超温。
(9)恢复的过程中,要一步一步操作到位,再进行下一步,不可操之过急。忙于恢复,疏于监视,操作不到位,可能导致恢复过程中再发生异常,欲速则不达。
(10)处理过程中密切监视汽轮机TSI参数,如超限时应立即停机。
(11)如燃油速断阀不能复位,不得已打开速断阀旁路点火时,要考虑MFT动作条件,防止恢复过程中再次灭火。
(12)分工明确,避免多人监视同一画面,避免重复重叠操作。
锅炉灭火是火力发电厂的常见事故,我们要着眼于防,加强监盘工作及设备检查,及时发现设备隐患,出现设备问题、煤质问题时,做好相关事故预想,采取有力的措施稳定工况。及时安排对辅机进行消缺,消缺过程中保证措施周全。在机组工况波动时,要果断处理,不能犹犹豫豫,错过处理时机。灭火之后的处理,要忙而不乱,按照规程按部就班进行,把握住处理主线,控制好机组主参数,若达到紧急停运值时果断打闸,防止事故的扩大,保证机组安全运行。
参考文献:
[1]张家口发电厂集控运行规程.
[2]张家口发电厂灭火事故汇编.
[3]赵立奇,毛永清.2×600MW机组锅炉灭火不停机的可行性研究.
论文作者:王俊杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签:锅炉论文; 汽包论文; 机组论文; 风机论文; 水位论文; 调门论文; 发生论文; 《电力设备》2017年第30期论文;