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一起非典型的流化床锅炉超温事故原因分析及预防措施

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{}Rݢx-'x检查。17:05,发现B引风机动叶执行器连杆销子脱出,执行器连杆失去作用。17:32,B引风机动叶调节连杆检修处理完成,继续升温升压带负荷,恢复正常运行状态。

1.3 屏过超温的数据记录

1.3.1 负荷损失。负荷最低为26MW,因异常少发电量81万kW·h,一级供热中断250min,二级供热中断210min。

1.3.2 设备情况。屏式过热器5号屏过、8号屏过连续在3个不同时段管壁严重超温,大于超温定值560℃,对屏式过热器造成了一定的危害,最高至639.5℃。五号和八号屏过测点数据详见表3和表4。

1.4 屏过超温原因分析

在锅炉发生跳闸时,运行人员手动关闭减温水电动总门及减温水调门,在恢复燃烧过程中,屏过出口壁温开始缓慢上升,未注意屏过出口蒸汽温度已迅速上升,未及时开启减温水电动总门。15:43超温报警后运行才開启减温水电动总门和开启一级右侧减温水调门,16:03分屏过发生第一次超温。

16:26,运行人员发现屏过再次超温后才迅速开大减温水,此时屏过温度快速下降,运行人员迅速将减温水全关,而未充分考虑此时锅炉燃烧已经恢复并逐渐增加燃烧量,炉内燃烧在加强的情况。随着屏过壁温上升,又开启减温水,但未按照屏过温升率及时调节,造成减温水量不足,出现第三次屏过超温。第三次超温与第二次超温原因一样。

三次超温原因主要是运行人员对减温水调整不及时和缺乏预见性,整个处理过程仅关注主蒸汽出口汽温,未注意屏过壁温、屏过出口汽温及温升速率,未正确把握减温水调整原则:一级减温器作为主调节方式保证屏过金属温度及蒸汽温度不超温,二级减温器作为微调节方式保证高过金属温度及主汽温度不超温。

同时,热控逻辑也有不完善之处,屏过壁温测点没有与减温水电动总门建立连锁关系。

2 防止屏过超温的应对措施

2.1 对风机连杆进行排查并形成定期检查制度

由于本次屏过超温的直接原因是引风机动叶连杆脱落,后续要排查全厂风机系统执行器连杆插销,对于单螺帽,采取增加并帽方式进行紧固。运行人员要对风机连杆进行定期巡回检查,检修人员也要将对风机连杆检查纳入点检范围。

2.2 加强运行人员事故处理和事故演习培训

加强集控运行人员对事故处理和事故演习的培训,尤其是MFT和BT事故处理和事故演习培训。同时,完善锅炉MFT、BT事故处理标准操作卡,事故处理严格按照操作卡进行。在机组启停或发生故障时,汽温由专人调整和监视,杜绝受热面超温现象发生[4-6]。

2.3 完善屏过壁温与减温水调门关联的热控逻辑

根据上述分析,热控人员对减温水调节门特性重新检查后,在DCS增加热控逻辑如下:屏过第五屏6个壁温测点中发生2个温度测点(即六取二)超过550℃时,即联开一级右减温水调节门至10%,后随着测点温度升高或降低进行自动调整;屏过第八屏6个壁温测点中有2个温度测点(即六取二)超过550℃时,即联开一级左减温水调节门至10%,后随着测点温度升高或降低进行自动调整。

2.4 完善一、二级减温水调节门与电动总门的热控逻辑

在DCS增加热控逻辑如下:过热器一级、二级减温水调节门自动开度大于5%时,过热器减温水电动总门应连锁开启;再热器一级、二级减温水调节门自动开度大于5%时,再热减温水电动总门应连锁开启。

2.5 锅炉启动过程要严格按照升温曲线进行

投煤过程中,按照升温曲线严格控制床温升速率,做到给煤均匀,风煤比控制合适。在蒸汽流量不足以冷却受热面时,应及时降低床温;待蒸汽流量足以冷却受热面时,再提升床温。根据温度上升情况,及时监视减温水参与自动调整的情况,必要时,运行人员进行手动调整。要密切注意屏过壁温的变化,控制各段壁温、汽温不得超温。调整时,注意控制过热器一、二级减温器喷水后温度至少高于饱和温度11℃以上。

2.6 加强机组在低负荷运行时的调整

在正常运行调整中,当机组负荷降至160MW以下时,屏过出口汽温将明顯上升,此时可加大屏过入口减温水量,降低进入屏式过热器的蒸汽温度,增加蒸汽在屏式过热器的吸热量,保证屏过壁温在正常范围内。

机组低负荷运行时,可根据系统各处温度情况,适当开大汽机调节汽门,以降低主蒸汽运行压力,增大蒸汽流通量,加强对各受热面的冷却。运行调整中,应控制高负荷高床温,低负荷低床温,控制合适的过量空气系数,从而控制炉内合适的辐射换热。在升降负荷时,根据各阶段汽温特性及时调整减温水流量。由于屏过管程长,在炉内双回程布置,因此,接受高温辐射换热强,汽温的调节滞后性强,进行汽温调整时应做到有预见性,在稳定工况下尽可能投入减温水自动控制。在运行工况不稳时,应加强对减温水流量的监视和干预,必要时手动进行调整,但应做到调节均匀,对降温水调节门不宜猛开猛关,防止汽温出现大幅波动。总之,调整减温水流量时,应做到有预见性、连续性及相互之间的协调性,避免锅炉受热面发生超温现象。

3 结语

本文提出了防止CFB锅炉屏过超温的一些措施,对于CFB锅炉安全运行起到了较好的作用,希望能对其他不同容量的CFB锅炉运行过程中防止锅炉受热面不发生超温事故有所帮助。

参考文献:

[1]冯俊凯,沈幼庭.锅炉原理及计算[M].北京:科学出版社,2003.

[2]王智微,孙献斌,吕怀安,等.循环流化床燃烧无烟煤的试验研究[J].发电设备,2001(4):7-10,18.

[3]张冀,马永光,高建强,等.循环流化床锅炉燃烧系统动态特性分析[J].能源研究与信息,2001(4):3-8.

[4]沈凯,陆继东,陈交顺,等.专家控制在循环流化床锅炉燃烧控制系统中的应用[J].动力工程学报,2003(4):2557-2559.

[5]宋畅,吕俊复,杨海瑞,等.超临界及超超临界循环流化床锅炉技术研究与应用[J].中国电机工程学报,2018(2):338-347,663.

[6]高明明.循环流化床锅炉床温动态模型[J].热力发电,2018(3):45-50.

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