簡(jiǎn)析某火電廠機(jī)組B側(cè)PCV閥動(dòng)作原因

田永亮

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)的發(fā)電廠建設(shè)數(shù)量及規(guī)模逐漸擴(kuò)大，發(fā)電廠需要在安全運(yùn)行的管理狀態(tài)下，充分發(fā)揮出自身的價(jià)值。但是，電廠各類設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，也會(huì)出現(xiàn)一定的故障問(wèn)題，增加發(fā)電設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)及不良隱患。針對(duì)這些故障問(wèn)題要細(xì)致分析，逐條排除，以消除安全隱患，保障其作用可以最大限度地發(fā)揮出來(lái)。文章主要對(duì)PCV閥動(dòng)作原因進(jìn)行深入分析，望與業(yè)內(nèi)人士共勉。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;壓力;PCV閥;動(dòng)作

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-1064（2021）08-003-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.08.002

1 我公司發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介

我公司1號(hào)機(jī)組600MW汽輪機(jī)，為上海汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、凝汽器汽輪機(jī)。2003年12月9日順利完成168小時(shí)試運(yùn)，轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)行。通過(guò)升級(jí)擴(kuò)容改造后，于2018年12月13日取得630MW銘牌容量認(rèn)定[1]。

2 該P(yáng)CV閥簡(jiǎn)介和原理

PCV閥即壓力釋放閥，與安全門都是鍋爐主蒸汽壓力高保護(hù)的重要裝置。PCV閥的主要功能是為了消除鍋爐運(yùn)行時(shí)壓力高引起的安全閥動(dòng)作，在安全門動(dòng)作前開(kāi)啟，排出多余的蒸汽，以保證鍋爐在規(guī)定壓力下正常運(yùn)行，從而保護(hù)安全門，同時(shí)減少安全門的動(dòng)作次數(shù)，延長(zhǎng)安全閥的使用壽命。

3 PCV閥動(dòng)作前工況及動(dòng)作過(guò)程

3.1 PCV閥動(dòng)作前工況分析

機(jī)組負(fù)荷600MW，機(jī)前主汽壓力16.57MPa，總煤量256噸，總風(fēng)量1 660噸，鍋爐主控99%，汽機(jī)主控93.15%。B、C、D、E、F制粉系統(tǒng)運(yùn)行，六大風(fēng)機(jī)運(yùn)行。

3.2 事件發(fā)展及PCV閥動(dòng)作過(guò)程

14時(shí)51分40秒，主汽壓力開(kāi)始由16.57MPa緩慢上升，鍋爐主控開(kāi)始由99.5%緩慢下降;14時(shí)54分，下降到94%左右，對(duì)應(yīng)煤量下降約13噸。14時(shí)52分，負(fù)荷由600MW開(kāi)始上升，汽機(jī)主控由93.15%開(kāi)始緩慢下降;14時(shí)54分，負(fù)荷上升到620MW，汽機(jī)主控下降到90.6%左右，負(fù)荷和汽壓上升速度加快。14時(shí)54分40秒，爐側(cè)過(guò)熱器出口壓力上升到17.8MPa，B側(cè)PCV閥動(dòng)作，30秒后自動(dòng)復(fù)位。PCV閥動(dòng)作前各項(xiàng)參數(shù)如圖1所示。

4 PCV閥動(dòng)作原因分析

引起主汽壓力升高的原因有很多，以下結(jié)合本次事件，就可能引起主汽壓力變化的原因進(jìn)行分析，從而找到引起本次機(jī)組PCV閥動(dòng)作的原因。

4.1 鍋爐總煤量增加

鍋爐煤量變化是影響主汽壓力變化的本質(zhì)因素。當(dāng)外負(fù)荷不變時(shí)，即調(diào)門開(kāi)度不變時(shí)，鍋爐總煤量增加，勢(shì)必引起主汽壓力升高，機(jī)組超負(fù)荷。從曲線可以看出，本次事件中，鍋爐總煤量一直比較平穩(wěn)，在主汽壓力升高后，鍋爐總煤量有所減少，約減少13噸。也就是說(shuō)，本次事件中，總煤量是朝下降方向調(diào)整的，符合邏輯變化，從而排除總煤量突增引起主汽壓力突升的可能性。

4.2 調(diào)門突然大幅關(guān)小

調(diào)門變化對(duì)主汽壓力有直接影響。當(dāng)調(diào)門大幅波動(dòng)時(shí)，會(huì)引起主汽壓力和負(fù)荷的直接變化，甚至?xí)?duì)汽包水位形成較大擾動(dòng)。從曲線可以看出，本次事件中，從14時(shí)52分主汽壓力上升時(shí)，負(fù)荷上升，汽機(jī)主控由93.15%緩慢關(guān)小到91%左右，從而導(dǎo)致主汽壓力進(jìn)一步升高。但調(diào)門開(kāi)度小幅度的變化，應(yīng)不至于導(dǎo)致主汽壓力短時(shí)間突升0.7MPa之多，故排除調(diào)門突然大幅關(guān)小，造成主汽壓力突升的可能性。

4.3 過(guò)熱減溫水流量突增

過(guò)熱減溫水流量的變化對(duì)主汽壓力同樣也有直接影響。當(dāng)過(guò)熱減溫水流量短時(shí)間內(nèi)突然大幅增加時(shí)，必然會(huì)導(dǎo)致主汽壓力突升;從曲線可以看出，本次事件中，過(guò)熱減溫水流量變化比較平緩，沒(méi)有發(fā)生過(guò)向上突開(kāi)的過(guò)程，不會(huì)引起主汽壓力突升，故排除過(guò)熱減溫水流量突增導(dǎo)致主汽壓力突升的可能性。

4.4 噴燃器擺角突然大幅下擺

運(yùn)行中，噴燃器擺角突然大幅下擺，必然導(dǎo)致主汽壓力升高。從曲線可以看出，本次事件發(fā)生時(shí)段，擺角只下擺了3%，這樣的幅度，基本不會(huì)對(duì)爐膛燃燒造成多大擾動(dòng)，更不可能引起主汽壓力上升0.7MPa之多。

4.5 制粉系統(tǒng)存在斷煤、堵煤故障

某臺(tái)制粉系統(tǒng)存在斷煤、堵煤情況，在突然吹通的瞬間，由于短時(shí)間內(nèi)燃燒率突然上升，會(huì)引起機(jī)組短時(shí)超壓、超負(fù)荷。但本次事件發(fā)生時(shí)段，制粉系統(tǒng)運(yùn)行良好，故排除這種可能性。

4.6 爐膛水冷壁突然掉大焦

爐膛水冷壁突然掉大焦，由于短時(shí)間內(nèi)水冷壁受熱突然加強(qiáng)，會(huì)引起機(jī)組短時(shí)超壓、超負(fù)荷。從曲線可以看出，本次事件發(fā)生時(shí)段，爐膛負(fù)壓、撈渣機(jī)油壓等參數(shù)正常穩(wěn)定，故排除這種可能性。

4.7 運(yùn)行中煤質(zhì)短時(shí)間內(nèi)突然變好

運(yùn)行中煤質(zhì)短時(shí)間內(nèi)突然變好，鍋爐發(fā)熱量突然大幅上升，在外負(fù)荷基本不變時(shí)，必然導(dǎo)致主汽壓力突然大幅上升。詳細(xì)分析、查看曲線發(fā)現(xiàn)，14時(shí)51分之前，鍋爐處于一個(gè)基本穩(wěn)定狀態(tài)。14時(shí)52分左右，主汽壓力開(kāi)始上升，對(duì)應(yīng)總煤量開(kāi)始下降，機(jī)組負(fù)荷開(kāi)始上升。這時(shí)為維持負(fù)荷，汽機(jī)主控開(kāi)始從93.15%緩慢下降到91%左右，從而導(dǎo)致主汽壓力進(jìn)一步升高。14時(shí)54分，爐側(cè)主汽壓力快速升高到17.8MPa，由于定值漂移，B側(cè)PCV閥動(dòng)作。從這一系列過(guò)程變化可以看出，在外負(fù)荷基本沒(méi)有變化的情況下（即調(diào)門開(kāi)度沒(méi)有發(fā)生大的變化），機(jī)組負(fù)荷和主汽壓力突然大幅上升，必然是短時(shí)間一大股能量的突然爆發(fā)所致;而這種能量從何而來(lái)，前文已經(jīng)排除了調(diào)門突然關(guān)小、煤量突然增加、制粉系統(tǒng)斷煤及堵煤、水冷壁掉大焦、過(guò)熱減溫水突增、擺動(dòng)火嘴突然下擺的可能性;該時(shí)段內(nèi)，機(jī)側(cè)各段抽汽也沒(méi)有出現(xiàn)異常情況，那么導(dǎo)致主汽壓力短時(shí)間內(nèi)快速升高的可能性，就只有配煤不均勻，煤質(zhì)局部突然變好，發(fā)熱量大幅上升，能量突然爆發(fā)，而協(xié)調(diào)減煤速度較慢，從而導(dǎo)致機(jī)組短時(shí)間內(nèi)超壓、超負(fù)荷，最后由于B側(cè)PCV閥定值漂移，導(dǎo)致機(jī)組B側(cè)PCV閥動(dòng)作。這一判斷可以從脫硫入口煙氣含硫量變化曲線再次印證，在該時(shí)段內(nèi)從14時(shí)39分到14時(shí)48分，負(fù)荷不變的情況下，脫硫入口煙氣含硫量持續(xù)大幅上升，如圖2所示，說(shuō)明該段時(shí)間內(nèi)，煤質(zhì)發(fā)生大幅變化。

4.8 熱控協(xié)調(diào)性能不佳

在本次機(jī)組PCV閥動(dòng)作事件中，當(dāng)主汽壓力上升，機(jī)組負(fù)荷上升時(shí)，總煤量減的速度相對(duì)汽壓和負(fù)荷上升速度還是偏慢，要是減煤速度再快一點(diǎn)，本次PCV閥動(dòng)作事件就可以避免。在實(shí)際工作中，協(xié)調(diào)做到100%完美有一定難度，當(dāng)然這是今后協(xié)調(diào)優(yōu)化的方向，要循序漸進(jìn)地去完善。

5 結(jié)論

造成本次B側(cè)PCV閥動(dòng)作事件的主要原因是，煤質(zhì)突然變好，燃燒率突然大幅上升，造成汽壓短時(shí)飆升所導(dǎo)致。另外，在煤質(zhì)突然變好時(shí)，發(fā)熱量突然增加，協(xié)調(diào)性能不佳，減煤速度太慢，是壓力失控的次要原因。再次，本次B側(cè)PCV閥動(dòng)作，還反映出B側(cè)PCV閥定值漂移，PCV動(dòng)作時(shí)壓力是17.8MPa，而定值是18.13MPa，檢修人員定值不夠準(zhǔn)確[2]。

6 結(jié)語(yǔ)

本次煤質(zhì)突然局部變好事件，是我公司多年以來(lái)并不常見(jiàn)的異常情況。反映出值班員沒(méi)有這方面的處理經(jīng)驗(yàn)以及技能的欠缺;運(yùn)行人員判斷異常不夠及時(shí)，沒(méi)能在第一時(shí)間內(nèi)判斷出問(wèn)題所在，失去了最佳處理時(shí)間。而本次事件中，汽壓上升級(jí)快，在3分鐘內(nèi)壓力上升0.7MPa。剛開(kāi)始時(shí)，值班員對(duì)壓力上升沒(méi)有及時(shí)引起重視，看到煤量也已經(jīng)隨著汽壓上升下降了一些，以為是正常的壓力波動(dòng)和煤量正常調(diào)整，故沒(méi)有采取人為干預(yù)操作。后來(lái)，負(fù)荷和汽壓上升速率突然加速，異?，F(xiàn)象明顯表現(xiàn)出來(lái)時(shí)，再采取減煤、泄壓等措施已來(lái)不及。今后，遇問(wèn)題還需多考慮，認(rèn)真總結(jié)，不斷提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 蒙趙山.基于熱工自動(dòng)化儀表的技術(shù)應(yīng)用及故障維護(hù)[J].建材與裝飾，2010（4）：279-281.

[2] 彭利輝.發(fā)電廠電氣設(shè)備安全運(yùn)行的管理及維護(hù)探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（19）：192-193.