一次調(diào)頻試運(yùn)引起機(jī)組跳閘的原因分析及處理措施

摘 要：本文以300MW亞臨界機(jī)組為例，論述一起 DEH 投遙控時引起調(diào)門波動，最后造成機(jī)組跳閘的經(jīng)過，通過對調(diào)門波動的原因進(jìn)行了分析，最后提出處理措施。

關(guān)鍵詞：DEH；一次調(diào)頻；跳閘原因；處理措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.027

1 機(jī)組概況

我廠五號機(jī)組鍋爐系采用上海鍋爐廠生產(chǎn)的循環(huán)流化床鍋爐，是首批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的循環(huán)流化床300MW鍋爐，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是為單爐膛、爐膛集中給煤、3個絕緣旋風(fēng)分離器，具有區(qū)別于其他引進(jìn)型鍋爐的新特性，設(shè)計(jì)燃用煤種為煙煤。對比國內(nèi)引進(jìn)型CFB鍋爐多為具有外置床，爐膛為褲衩腿的爐型而言，云浮C廠所采用的爐型在運(yùn)行技術(shù)上沒有足夠的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)可以遵循，一些普遍性的控制參數(shù)都是借鑒較接近類型機(jī)組的經(jīng)驗(yàn)，但由于爐型的不同、煤質(zhì)的差異等等在很多方面都需要去自行摸索，特別是在一些關(guān)鍵操作和重要參數(shù)的控制方面，總結(jié)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)更顯得尤為重要。

特別是在事故處理方面，鍋爐、汽輪機(jī)、電氣等專業(yè)各方面的配合尤其值得總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，以下是一次機(jī)組調(diào)試過程中，由于一次調(diào)頻試驗(yàn)導(dǎo)致機(jī)組跳閘的原因分析及應(yīng)對措施。

2 事件經(jīng)過

6月18日應(yīng)調(diào)試所要求，云浮C廠由當(dāng)班運(yùn)行值長向中調(diào)申請五號機(jī)組進(jìn)行一次調(diào)頻試驗(yàn)，建模和PSS試驗(yàn)。

21：17分，五號機(jī)組運(yùn)行參數(shù)為：負(fù)荷N265MW 給煤量125.3噸/H，主蒸汽壓力14.11MPa/530℃，再熱蒸汽2，71MPa/532.調(diào)試所人員告知運(yùn)行人員開始做機(jī)組一次調(diào)頻試驗(yàn)，要求投入鍋爐陰風(fēng)、一二次風(fēng)自動，調(diào)試所及熱控專業(yè)人員在DEH頻差計(jì)算與負(fù)荷補(bǔ)償邏輯中，強(qiáng)制轉(zhuǎn)速差為8r/min，這時對應(yīng)的一次調(diào)頻負(fù)荷修正目標(biāo)量為4%（125MW）。

21：25分，機(jī)組給煤量一分鐘內(nèi)從126.3噸t/h降至72.8噸，總風(fēng)量從917，5KNM?/h，降至715 KNM?/h（其中一次風(fēng)353.7 KNM?/h，二次風(fēng)361.7 KNM?/h），#1二次風(fēng)機(jī)電流151.6A降至123.9A，#2二次風(fēng)機(jī)電流149.7A降至109.4A；#1一次風(fēng)機(jī)電流233.9A降至196.7A；#2一次風(fēng)機(jī)電流237.3A降至202.1A。爐膛壓力向負(fù)壓方向快速增大，引風(fēng)自動退出，值班員發(fā)現(xiàn)后迅速調(diào)整引風(fēng)，手動加煤至94噸/h，但爐膛壓力迅速降至至-2373pa，爐MFT動作，聯(lián)跳引風(fēng)機(jī)、一二次風(fēng)機(jī)。

21：28分，負(fù)荷降至N168MW，主蒸汽9.26MPa/500℃，再熱蒸汽1.82MPa/494d℃，“汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)汽溫度10分鐘內(nèi)下降大于30℃”保護(hù)動作跳汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)，五號機(jī)組與系統(tǒng)解列，廠用電自動切換成功。

21：33啟動爐點(diǎn)火成功，21：38分，五號機(jī)組重新啟動風(fēng)機(jī)組正常，點(diǎn)卓C角床上油槍，啟動給煤機(jī)開始投煤，鍋爐逐步增加熱負(fù)荷，控制爐膛溫降、穩(wěn)定床溫，調(diào)整參數(shù)符合要求。

21：47機(jī)組各項(xiàng)參數(shù)符合要求，五號機(jī)組重新掛閘沖轉(zhuǎn)，22：04分機(jī)組定速，22：18五號機(jī)組順利與系統(tǒng)并列，檢查設(shè)備無異常逐步加負(fù)荷恢復(fù)正常運(yùn)行。

3 原因分析

3.1 直接原因

一次調(diào)頻介入動作時，CCS中風(fēng)煤比自動調(diào)節(jié)量太大，沒有設(shè)置低限制。經(jīng)查閱歷史曲線記錄，當(dāng)天及前一天進(jìn)行的五號機(jī)組一次調(diào)頻試驗(yàn)進(jìn)行過程中，已經(jīng)出現(xiàn)煤量及風(fēng)量波動較大的情況，爐膛負(fù)壓多次出現(xiàn)報警值，運(yùn)行值班員已就此存在問題向調(diào)試所人員提出疑問，并要求修正，給出一次調(diào)頻試驗(yàn)時邏輯跟蹤的具體定值，以及給出應(yīng)急預(yù)案，但由于自動控制仍能勉強(qiáng)跟上調(diào)節(jié)，調(diào)試所人員認(rèn)為不需要做進(jìn)一步的處理措施。

五號機(jī)組在做3008r/min一次調(diào)頻模擬試驗(yàn)時，調(diào)試所人員未及時告知運(yùn)行值班員試驗(yàn)進(jìn)入了另外一個層次，而該試驗(yàn)相較之前所做的轉(zhuǎn)速高，一次調(diào)頻邏輯指令使機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)動作幅度也是最大，當(dāng)模擬的轉(zhuǎn)速達(dá)到3008r/min后，機(jī)組負(fù)荷未能及時跟上調(diào)整，一次調(diào)頻指令使五號機(jī)組給煤量一次往下減，而協(xié)調(diào)邏輯中二次風(fēng)量跟蹤給煤量是最緊密的，煤量急劇下降令二次風(fēng)量也同樣急劇降低，二次風(fēng)機(jī)擋板開度關(guān)小至10%開度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足燃燒要求，同時使?fàn)t膛總風(fēng)量減少太多，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)動葉引負(fù)壓擾動大退出自動，爐膛壓力保護(hù)動作觸發(fā)MFT，此期間雖然煤量調(diào)整增加，但一次調(diào)頻邏輯指令一直動作，煤量、風(fēng)量一直在執(zhí)行減指令，爐膛負(fù)壓仍然低至-1720KPa，保護(hù)動作跳閘全部給煤機(jī)，因二次風(fēng)擋板關(guān)閉后令風(fēng)量監(jiān)測滯后，爐膛總風(fēng)量仍然往下走，引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)接著跳閘。

由于鍋爐MFT動作全跳給煤機(jī)，鍋爐熱負(fù)荷瞬間損失太大，汽機(jī)側(cè)仍未來記得減去負(fù)荷，汽輪機(jī)高壓缸“10分鐘內(nèi)溫降大于30℃”保護(hù)動作跳汽輪機(jī)。

3.2 次要原因

汽輪機(jī)側(cè)減負(fù)荷太慢，減負(fù)荷太慢主要是由于負(fù)荷控制中心設(shè)計(jì)不合理，在CCS退出后沒有聲光及顏色變化，DEH操作畫面紅色指示未消失，不能及時提示運(yùn)行人員轉(zhuǎn)由DEH操作減負(fù)荷。在負(fù)荷控制中心未退出CCS前，減負(fù)荷指令幅度不能改變，每按一次只有1，不能起到快速減負(fù)荷的作用，只有在設(shè)定的控制畫面中直接設(shè)定閥門開度才能達(dá)到快速減負(fù)荷作用。

當(dāng)負(fù)荷低于150MW，負(fù)荷控制中心自動切換為DEH操作，負(fù)荷畫面失去控制，在進(jìn)行操作已經(jīng)失效，此畫面暫未有詳細(xì)的培訓(xùn)資料，運(yùn)行值班員對此畫面的操作一知半解，調(diào)試所和熱工專業(yè)人員也未向運(yùn)行人員進(jìn)行技術(shù)交底，令運(yùn)行人員誤判斷，而在事故處理過程當(dāng)中也未能及時作出指導(dǎo)，以及提供有效建議，導(dǎo)致事故處理失去最佳時間，降低了事故處理的成功率。

4 存在問題

在整個事故處理過程中，大致上能順利按照規(guī)定參數(shù)及操作規(guī)程處理，但仍然遺留一些不足之處，值得好好總結(jié)和反思。

（1）機(jī)組跳閘后，高壓旁路開至19%后不能操作，使得鍋爐側(cè)汽壓上升較快，鍋爐側(cè)壓力上來后，導(dǎo)致高壓旁路前后壓差大，手動開啟也難操作，加劇了鍋爐汽壓的上升，令參數(shù)不可控，被迫開啟PVC閥泄壓。

（2）在機(jī)組重新掛閘后，由于再熱器保護(hù)喪失，再次令MFT保護(hù)動作，后經(jīng)熱工強(qiáng)制后，才能再次掛閘，再熱器保護(hù)動作時間短，只有10秒，可以考慮優(yōu)化。

（3）汽輪機(jī)定速后，同期并網(wǎng)裝置電視信號消失，延誤了并網(wǎng)時間。

（4）機(jī)組并網(wǎng)后，由于一次風(fēng)機(jī)跳閘，導(dǎo)致全爐膛榻床，在加負(fù)荷過程中，發(fā)現(xiàn)爐膛左側(cè)流化異常，觀火孔觀察床料并未流化，對比右側(cè)有結(jié)塊現(xiàn)象，而且對應(yīng)側(cè)有3支床上油槍不能投用，發(fā)現(xiàn)異常后，值班員馬上停止左側(cè)對應(yīng)的給煤機(jī)，并且逐步增加流化風(fēng)量，觀察床料流化逐步正常后，逐步恢復(fù)投煤。由于此階段延誤了2個小時左右，又受制于油槍不能投用，限制了機(jī)組增加負(fù)荷，使鍋爐管壁溫度超溫嚴(yán)重。

5 預(yù)防及應(yīng)對措施

（1）為防止類似事故的發(fā)生，在進(jìn)行重要試驗(yàn)時，必須專業(yè)負(fù)責(zé)人到場，并且要進(jìn)行重要的技術(shù)交底，對試驗(yàn)可能存在的風(fēng)險要辨識清楚，并應(yīng)有應(yīng)對的預(yù)控措施。

（2）試驗(yàn)進(jìn)行過程中，發(fā)現(xiàn)異常要及時停止，避免異常進(jìn)一步擴(kuò)大。

（3）運(yùn)行值班員加強(qiáng)監(jiān)盤的技術(shù)力量，提高監(jiān)盤質(zhì)量。

（4）針對事故處理過程中應(yīng)注意的問題。1）機(jī)組跳閘后，汽泵汽源壓力低0.25MPa，提不上轉(zhuǎn)速，造成汽包水位低，手動啟動電泵后，要及時關(guān)再循環(huán)調(diào)整門，避免電泵超負(fù)荷，但要注意調(diào)整時電泵各參數(shù)不要超限；2）出現(xiàn)旁路卡澀不能開啟泄壓的情況時，要視乎鍋爐汽壓開啟PVC閥，避免汽包壓力過高，打不上水而導(dǎo)致汽包干鍋；3）若高壓旁路能夠順利開啟，要注意減溫水量的使用，不能投用太多，但也不能不用，要控制高壓缸排汽溫度不超保護(hù)定值得480℃。開啟旁路后要注意高排壓比，不能超限。二級旁路也要注意不要保護(hù)動作；4）機(jī)組跳閘后，由于凝汽器排汽量急劇減少，只有旁路帶來的少部分汽水，熱井水容易打空，凝結(jié)水泵容易跳閘，要注意開啟熱井補(bǔ)水，開啟再循環(huán)門，確保凝結(jié)水泵正常運(yùn)行，凝結(jié)水壓力流量均正常，確保各路保護(hù)水的正確投用；5）除氧器水位不能維持時，要及時開出上水泵供水，并投用加熱，通知化學(xué)啟動大除鹽水泵，確保供水足夠；6）在鍋爐恢復(fù)風(fēng)組運(yùn)行后，應(yīng)及時檢查各觀火孔，評估床料流化情況，在未投煤前，應(yīng)先加大一次風(fēng)量，確認(rèn)建立流化后再適當(dāng)減少風(fēng)量，注意床溫的變化速率，及時投用油槍穩(wěn)定燃燒，投煤初期，要適量控制煤量，注意搭配汽機(jī)負(fù)荷的加減，避免鍋爐超壓；7）參數(shù)符合要求后，電氣盡快并網(wǎng)，做好一切準(zhǔn)備，并網(wǎng)后視熱負(fù)荷的情況增減機(jī)組負(fù)荷。

6 結(jié)語

此次一次調(diào)頻試驗(yàn)導(dǎo)致機(jī)組跳閘是本廠首次出現(xiàn)高負(fù)荷跳閘跳機(jī)的情況，也是國產(chǎn)首臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的300MW流化床鍋爐第一次出現(xiàn)類似事故，在處理事故過程中能夠確保重要設(shè)備的安全，并能順利恢復(fù)機(jī)組運(yùn)行，為日后配套該型CFB鍋爐的機(jī)組事故處理提供豐富的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]金春林，房芳，劉洪博.發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻試驗(yàn)及應(yīng)用[J].吉林電力，2012（05）.

[2]黃青松.洛河電廠一次調(diào)頻存在問題及解決對策[J].科技信息，2012（27）.

作者簡介：劉國衛(wèi)（1980-），男，本科，工程師，主要從事火電廠運(yùn)行技術(shù)管理工作。