摘要：针对某330MW锅炉爆燃事件，从了解事件经过到分析事故发生的直接原因，有针对性的调取相关运行记录、检查设备保护逻辑的实际投运情况、核查逻辑设置的合理性、检查设备自身等方面确定本次事件的直接原因，并结合相关实际，提出暴露的直接问题，有针对性的给出了相关防范措施及建议，对于火电机组的运行及事故应急处理有一定的参考价值。
关键词：爆燃；保护逻辑
1.事件经过
4:57:00，某330MW机组负荷168MW，A、B、D、E制粉系统运行，总煤量96t/h，主蒸汽温度540℃，主蒸汽压力13MPa，再热汽温530℃，再热汽压力2.0MPa，炉膛负压-50Pa，给水流量410t/h，其余各参数正常。
4:57:54，监盘发“给煤机A事故跳闸”报警，DCS画面上总煤量由96t/h降至74t/h，A磨煤机煤量至0t/h，现场检查发现A给煤机跳闸。
4:59:19，火检信号频繁闪动。
4:59:51，炉膛负压突变至-2084Pa，监盘发“炉膛压力高”报警。
5:00:37，依次投入A1、A2、A3、A4层微油正常，炉膛负压突变至+2814Pa。
后续层投B层油枪失败，继续投入E1、E3油枪。
5:07:06，炉膛负压突变至+3031Pa(测点量程+/-3000Pa)。
5:08，主汽温度上升较快，运行人员停E磨煤机。5:13，主汽温度稳定后，启动C磨煤机，停运A磨煤机。
5:17，炉膛负压400Pa，送风机出力减至最小，增大吸风机出力，负荷维持155MW，NOX排放超标，增加喷氨量NOX仍超标，停C磨，负荷降至120MW。
7:00运行人员就地检查发现脱硝烟道入口共计4个膨胀节破损。因膨胀节破损严重，无法维持正常运行，机组停机。
2.分析过程
2.1调阅操作员行为记录
1）给煤机情况：A给煤机故障跳闸。
2）火检、油枪投入情况：
各层火检交替闪烁时，炉内负压波动，最低降至-2048Pa，保持炉内继续投粉，A层油枪投入后，炉膛负压突升至+2814Pa，B层油枪投运失败，此时A、B、D、E层活检信号交替闪烁，继续投入E层油枪炉膛负压突升至+3031pa（满量程）。炉膛负压波动曲线见图1。
图1 炉膛负压波动曲线图
3）保护设置及动作情况：灭火保护及炉膛负压MFT保护，炉膛负压+1.96/-2.50kPa延时3s锅炉MFT,全炉膛灭火保护为失去全部煤、油火检与任一磨煤机运行或任一油枪投入。炉膛负压开关量动作曲线，2个动作，重合时间为1s，未达到保护动作延时3s。
磨煤机主保护画面和煤火焰丧失保护逻辑，机组原设计中均无给煤机跳闸联跳磨煤机保护，快速停有给煤机联停磨煤机功能，但程控长期未投，故给煤机跳闸未联停磨煤机。
4）根据DCS事件记录火检情况：层火焰丧失保护达到保护动作条件，但A磨煤机未跳闸，分析A磨煤机煤火焰丧失保护应在退出状态，没有相关记录。
2.2燃煤掺配方式
查阅煤质化验情况，各台磨煤机进煤发热量偏差较大。
2.3设备缺陷情况
1）油枪缺陷情况：油枪缺陷、备用情况不清楚。
2.4锅炉主保护中炉膛负压、汽包水位保护未投入，磨煤机保护中煤火焰丧失、分离器出口温度高均未投入。
3.结论
3.1机组被迫停运原因
锅炉发生两次局部爆燃，造成脱硝入口膨胀节破损，NOx排放超标，同时炉膛负压无法维持。
3.2锅炉发生第一次局部爆燃原因
A给煤机事故跳闸后，燃烧不稳定，火检信号闪，运行人员未第一时间投油稳燃（A1火检闪烁至第一支A1微油投入，时间间隔为1分23秒。且炉膛负压突变至-2084Pa后的第38秒才投入了第一支微油），加之A磨煤机未及时停运（A给煤机故障15分06秒后才停运A磨煤机），致使A磨一、二次风进入炉膛，燃烧进一步恶化，投入A层微油后，引起第一次局部爆燃，炉膛负压突然升高。
3.3锅炉发生第二次局部爆燃原因
投入A层微油后，火检信号依然波动，因A磨未停运加之E磨煤质较差，炉内燃烧处于极弱的状态，B、D、E层油枪有缺陷，紧急情况下无法全部正常投入，发生第二次局部爆燃。
3.4脱硝入口膨胀节破损原因
根据炉膛负压及NOx等参数综合判断，应为锅炉发生第二次局部爆燃后炉膛正压导致脱硝入口膨胀节破损。
3.5 A给煤机事故跳闸原因
集成电路板故障，更换后恢复正常。
4.暴露问题
（1）监盘人员发现A给煤机故障，但未识别报警光子内容，并结合DCS画面A给煤机电机黄闪和煤量到0的现象准确判断出A给煤机电机跳闸，没有及时降低A磨风量或停运A磨，也未及时投入油枪助燃，而是在锅炉燃烧工况已经极差甚至濒临灭火的情况下才投入油枪，导致锅炉爆燃发生。
（2）运行班组事故处理组织及技能水平欠缺，检查发现A给煤机皮带未转，未采取立即停运A磨煤机的正确处理方式。
（3）运行人员在炉膛负压至-2084Pa，燃烧明显较弱的阶段，投入微油助燃，引起第一次爆燃。未认真吸取教训，在炉内燃烧仍处于极弱状态时投入了E1、E3大油枪，发生了第二次局部爆燃，该操作违反了二十五项反措6.2.1.5规定。运行人员未严格执行反措要求再次投入了油枪助燃，造成第二次局部爆燃并导致脱硝入口膨胀节受损。
（4）锅炉主保护中炉膛负压、汽包水位保护未投入，A、B、C、D、E磨煤机煤火焰丧失、分离器出口温度高共2个磨煤机保护未按规定投入，运行人员未及时进行汇报，职能部门及部门管理干部检查督促不到位，未按规定严格执行公司保护投退管理制度。
（5）炉膛负压突变后未对锅炉本体及风烟系统进行全面检查，导致未能及时准确判断燃烧方面存在的问题。
5.防范措施
（1）运行人员监盘期间发现火检闪、燃烧不稳定的情况，应根据情况及时投油稳燃，同时应严格执行二十五项反措规定，在炉膛已经灭火或已局部灭火并濒临全部灭火时严禁投助燃油枪。
（2）完善锅炉给煤机跳闸联停磨煤机的保护逻辑。
（3）加强缺陷管理，发现问题及时处理，避免设备带缺陷运行。
（4）重新修订、组织学习公司保护投退管理制度并规范管理，并立即组织相关部门再次对热工、电气保护按照标准开展排查整改工作。
（5）加强运行人员培训，特别是典型工况的事故处理培训，提高应急处理能力，针对不同运行方式和设备状况，做好相关的事故预想。
参考文献
[1]杨林，鲍春鹏，董志红 660MW 超临界机组锅炉制粉系统爆燃原因分析及治理[J].内蒙古电力技术，2014，32（02）.
[2]王景斌，王铁军.防止锅炉发生炉膛爆燃事故的技术措施[J].内蒙古石油化工，2010，36（03）.
论文作者:唐家兴
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
标签：炉膛论文; 负压论文; 锅炉论文; 磨煤机论文; 给煤机论文; 情况论文; 局部论文; 《电力设备》2019年第15期论文;