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摘 要:河曲电厂二期2×600 MW超临界直流炉的磨煤机采用双进双出钢球磨煤机,给煤量不能代表锅炉的燃料量,只能通过磨煤机容量风门开度对进入锅炉的燃料量进行控制,所以协调控制系统中煤水比控制不是真正意义的煤水比。本文将通过实际运行经验对该型式机组正常运行和事故处理中该如何操作进行阐述。
关键词:双进双出钢球磨煤机 煤水比 CCS
中图分类号:TK229.5+4 0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0125-01
1 河曲电厂600 MW超临界直流炉配双进双出磨煤机设备概况
河曲电厂二期安装两台600 MW(级)超临界燃煤直接空冷汽轮发电机组,锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司生产的超临界参数变压直流炉、一次再热、墙式切圆燃烧、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。每台锅炉配置六台双进双出钢球低速磨煤机,BMCR工况下五台运行,一台备用。制粉系统采用钢球磨煤机一次风正压直吹系统。
2 无“煤水比”的超临界直流炉事故分析
以下事例均出现了由于给水自动控制存在弊端(给水自动只能跟踪负荷指令和实际负荷,非煤水比)而导致锅炉上水量与燃料量的不匹配,即煤水比失调而造成的壁温、过热度异常现象的发生。具体情况如下。
(1)8月9日#3机组负荷540 MW、CCS方式运行,由于制粉系统存在问题不出力,实际负荷和主汽压力下降,比负荷指令和目标压力要低很多。值班人员将机组协调控制系统切为机跟随方式TF,解除燃料自动准备对运行磨煤机分别进行手动调整。
(2)11月17日14:16:21机组负荷472.5 MW,AGC给定指令360 MW进行AGC指令带负荷试验。当时机组的给水自动是按照机组协调控制系统在CCS方式下运行时给水自动跟踪负荷指令,机组协调控制系统在机跟随方式TF、炉跟随方式BF和手动方式运行时给水自动跟踪实际负荷。
14:16:21#4机组LED光子牌有功及无功显示到0,#4机组实际有功功率测点显示坏点,检查发变组电气画面,发现所有电气参数全部变成坏点。立即派人就地励磁小间监视电气参数,同时翻看机组协调画面,机组实际负荷指令已经变为坏点,锅炉主控切至手动,汽机主控自动未退出,机组协调控制由CCS方式切至机跟随方式。此时检查锅炉汽水系统画面,发现协调控制系统自动将给水指令降至最低给水流量650 t/h,值班人员手动设置给水自动偏置,给水自动偏置由123 t/h增加到300 t/h(偏置设置最大为300 t/h),实际给水流量在939~754 t/h之间波动,此时就地励磁控制系统监视面板显示负荷280 MW; 14:18实际给水流量已降至最低754 t/h,值班人员设置给水偏置无效的情况下立即解除給水自动,手动增加A、B小机转速增加给水流量,最高给水量加至1460 t/h,就地励磁控制系统监视面板显示负荷340 MW,14:20:56发现过热度升至45 ℃(正常维持在15 ℃~25 ℃在之间),折焰角入口汇集集箱温度至420 ℃(正常满负维持在390 ℃~415 ℃之间)。
(3)11月27日#4机组负荷350MW,A、B、C、D磨煤机运行,协调控制系统在CCS方式,机组最小负荷设定为300 MW。当时由于D磨煤机绞笼处积煤,造成D磨煤机不出力,机组负荷、主汽压力迅速下降,最低负荷降至280 MW,机组协调控制系统切为机跟随方式TF(机组协调控制系统中当实际负荷低于机组最小负荷设定值20 MW时,自动解除锅炉主控自动,将机组协调控制系统切为机跟随方式TF),汽轮机主汽调阀迅速关闭,调整主汽压力为机组滑压方式下的目标压力。由于主汽门迅速关闭机组负荷迅速下降最低降至220 MW,给水自动跟踪实际负荷给水流量最低降至730 t/h,由于给水流量的大幅下降,导致锅炉煤水比失调,即给水量与燃料量不匹配,过热度迅速上升47 ℃,值班人员立即解除给水自动,投入给水同步器手动增加给水量至正常值,机组恢复稳定运行,没有造成锅炉大面积超温。
3 操作注意事项
(1)当机组出现异常时,机组自动解除协调或需要人为的解除协调时,特别是机组实际的主汽压力与目标压力差距较大时解除协调时,一定要先解除汽机主控,然后再解除锅炉、燃料主控;当机组自动解除协调切为跟随方式TF运行时,当机组实际主汽压力与目标压力低并且大于0.5 MPa时必须立即解除汽机主控,避免机组主汽调阀迅速关闭,给水自动迅速下降,使煤水比失调锅炉壁温超温爆管恶性事故发生。
(2)当机组出现异常机组自动解除协调切为跟随方式TF运行,实际主汽压力与目标压力低很多而且机组主汽调阀已迅速关闭。此时值班人员应立即解除给水自动,投入给水同步器,手动增加给水量控制过热度在10 ℃~30 ℃正常范围,同时立即解除汽机主控缓慢开启汽机主汽调阀,这样可以降低锅炉主汽压力,便于锅炉上水,另外可以防止锅炉爆管因为相同壁温情况下压力高时容易爆管。
(3)在上述第二条中,若给水出现问题短时间无法向锅炉上水时,立即进行手动MFT安全停机,保证锅炉不超温爆管造成恶性事故。
(4)当机组出现异常,需要手动对磨煤机手动打闸时,必须注意手动打闸磨煤机容量风开度大于5%,目前二期机组逻辑中,手动打闸磨煤机关一次风机动叶开度5%的判断逻辑中磨煤机运行信号失去且磨煤机两容量风开度均大于5%,相反正常停运磨煤机时必须将磨煤机容量风开度关至小于5%。特别情况下手动打闸磨煤机可以连续打闸,可不考虑一次风机失速的问题,以保锅炉安全为主。
(5)值班人员必须熟记在不同负荷情况下的给水流量、主蒸汽流量、燃料量等主要参数,在事故处理中该加多少水多少煤做到心中有数。
4 超临界直流炉配钢球磨协调控制系统总结
河曲电厂600 MW超临界机组的运行操作在机组调试阶段经过多次论证、实践,取得了不错的效果,今后对同类型机组的运行操作有指导意义。
参考文献
[1] 肖大雏.国产600 MW超临界火力发电机组技术丛书控制设备及系统[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2] 山西鲁能河曲发电有限公司2×600 MW机组调试资料.
关键词:双进双出钢球磨煤机 煤水比 CCS
中图分类号:TK229.5+4 0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0125-01
1 河曲电厂600 MW超临界直流炉配双进双出磨煤机设备概况
河曲电厂二期安装两台600 MW(级)超临界燃煤直接空冷汽轮发电机组,锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司生产的超临界参数变压直流炉、一次再热、墙式切圆燃烧、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。每台锅炉配置六台双进双出钢球低速磨煤机,BMCR工况下五台运行,一台备用。制粉系统采用钢球磨煤机一次风正压直吹系统。
2 无“煤水比”的超临界直流炉事故分析
以下事例均出现了由于给水自动控制存在弊端(给水自动只能跟踪负荷指令和实际负荷,非煤水比)而导致锅炉上水量与燃料量的不匹配,即煤水比失调而造成的壁温、过热度异常现象的发生。具体情况如下。
(1)8月9日#3机组负荷540 MW、CCS方式运行,由于制粉系统存在问题不出力,实际负荷和主汽压力下降,比负荷指令和目标压力要低很多。值班人员将机组协调控制系统切为机跟随方式TF,解除燃料自动准备对运行磨煤机分别进行手动调整。
(2)11月17日14:16:21机组负荷472.5 MW,AGC给定指令360 MW进行AGC指令带负荷试验。当时机组的给水自动是按照机组协调控制系统在CCS方式下运行时给水自动跟踪负荷指令,机组协调控制系统在机跟随方式TF、炉跟随方式BF和手动方式运行时给水自动跟踪实际负荷。
14:16:21#4机组LED光子牌有功及无功显示到0,#4机组实际有功功率测点显示坏点,检查发变组电气画面,发现所有电气参数全部变成坏点。立即派人就地励磁小间监视电气参数,同时翻看机组协调画面,机组实际负荷指令已经变为坏点,锅炉主控切至手动,汽机主控自动未退出,机组协调控制由CCS方式切至机跟随方式。此时检查锅炉汽水系统画面,发现协调控制系统自动将给水指令降至最低给水流量650 t/h,值班人员手动设置给水自动偏置,给水自动偏置由123 t/h增加到300 t/h(偏置设置最大为300 t/h),实际给水流量在939~754 t/h之间波动,此时就地励磁控制系统监视面板显示负荷280 MW; 14:18实际给水流量已降至最低754 t/h,值班人员设置给水偏置无效的情况下立即解除給水自动,手动增加A、B小机转速增加给水流量,最高给水量加至1460 t/h,就地励磁控制系统监视面板显示负荷340 MW,14:20:56发现过热度升至45 ℃(正常维持在15 ℃~25 ℃在之间),折焰角入口汇集集箱温度至420 ℃(正常满负维持在390 ℃~415 ℃之间)。
(3)11月27日#4机组负荷350MW,A、B、C、D磨煤机运行,协调控制系统在CCS方式,机组最小负荷设定为300 MW。当时由于D磨煤机绞笼处积煤,造成D磨煤机不出力,机组负荷、主汽压力迅速下降,最低负荷降至280 MW,机组协调控制系统切为机跟随方式TF(机组协调控制系统中当实际负荷低于机组最小负荷设定值20 MW时,自动解除锅炉主控自动,将机组协调控制系统切为机跟随方式TF),汽轮机主汽调阀迅速关闭,调整主汽压力为机组滑压方式下的目标压力。由于主汽门迅速关闭机组负荷迅速下降最低降至220 MW,给水自动跟踪实际负荷给水流量最低降至730 t/h,由于给水流量的大幅下降,导致锅炉煤水比失调,即给水量与燃料量不匹配,过热度迅速上升47 ℃,值班人员立即解除给水自动,投入给水同步器手动增加给水量至正常值,机组恢复稳定运行,没有造成锅炉大面积超温。
3 操作注意事项
(1)当机组出现异常时,机组自动解除协调或需要人为的解除协调时,特别是机组实际的主汽压力与目标压力差距较大时解除协调时,一定要先解除汽机主控,然后再解除锅炉、燃料主控;当机组自动解除协调切为跟随方式TF运行时,当机组实际主汽压力与目标压力低并且大于0.5 MPa时必须立即解除汽机主控,避免机组主汽调阀迅速关闭,给水自动迅速下降,使煤水比失调锅炉壁温超温爆管恶性事故发生。
(2)当机组出现异常机组自动解除协调切为跟随方式TF运行,实际主汽压力与目标压力低很多而且机组主汽调阀已迅速关闭。此时值班人员应立即解除给水自动,投入给水同步器,手动增加给水量控制过热度在10 ℃~30 ℃正常范围,同时立即解除汽机主控缓慢开启汽机主汽调阀,这样可以降低锅炉主汽压力,便于锅炉上水,另外可以防止锅炉爆管因为相同壁温情况下压力高时容易爆管。
(3)在上述第二条中,若给水出现问题短时间无法向锅炉上水时,立即进行手动MFT安全停机,保证锅炉不超温爆管造成恶性事故。
(4)当机组出现异常,需要手动对磨煤机手动打闸时,必须注意手动打闸磨煤机容量风开度大于5%,目前二期机组逻辑中,手动打闸磨煤机关一次风机动叶开度5%的判断逻辑中磨煤机运行信号失去且磨煤机两容量风开度均大于5%,相反正常停运磨煤机时必须将磨煤机容量风开度关至小于5%。特别情况下手动打闸磨煤机可以连续打闸,可不考虑一次风机失速的问题,以保锅炉安全为主。
(5)值班人员必须熟记在不同负荷情况下的给水流量、主蒸汽流量、燃料量等主要参数,在事故处理中该加多少水多少煤做到心中有数。
4 超临界直流炉配钢球磨协调控制系统总结
河曲电厂600 MW超临界机组的运行操作在机组调试阶段经过多次论证、实践,取得了不错的效果,今后对同类型机组的运行操作有指导意义。
参考文献
[1] 肖大雏.国产600 MW超临界火力发电机组技术丛书控制设备及系统[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2] 山西鲁能河曲发电有限公司2×600 MW机组调试资料.