锅炉熄火不跳机事故处理的危险点及预控措施
2011-04-02赵长丽
赵长丽
(贵州鸭溪金元发电运营有限公司,贵州 遵义 563100)
某电厂300 MW凝汽式火力发电机组,由于锅炉燃用无烟煤,且煤质变化较大,导致锅炉熄火次数较多,并在锅炉熄火后,发生汽机及发电机联跳。为减少机组非停次数,更改动作逻辑为,当锅炉熄火时汽机不跳机。由此带来的主要问题是,锅炉熄火后,主、再热汽温下降很快,对汽机的影响非常大,并且锅炉恢复的速度也需要很快,给操作带来相当大的难度。因此,必须针对事故处理过程中的危险点,采取适当的预控措施,以确保锅炉熄火不跳机事故处理过程的安全性。
1 主、再热汽温大幅下降
锅炉熄火后,机组还带有很高的负荷,但锅炉已无法提供足够的热量。在短时间内,需要用锅炉和汽包的余热来维持主、再热汽温和负荷。为保证主、再热汽温不大幅下降,必须立即降低机组负荷到10 MW以下。一般采取自动快速降负荷至30 MW左右,然后由运行人员解除大机调门自动,手动降至10 MW左右,方能在锅炉吹扫点火期间基本维持主、再热汽温不下降。锅炉熄火前,主、再热汽温在540 ℃左右,熄火后快速降负荷至10 MW后,基本能保持主、再热汽温维持在470 ℃以上。
另外,锅炉熄火后,主、再热汽温大幅下降,必须开启汽机大机本体疏水及主、再热蒸汽管道疏水,疏走凝结的疏水,防止水冲击汽机本体。还需密切监视大机汽缸本体各个缸温参数,在缸温差发生变化时及时采取应对措施,必要时停机处理。
2 汽泵出力随汽机降负荷大幅下降
锅炉熄火,汽机迅速降负荷,因汽泵使用的是来自四抽的汽源,汽源压力下降,汽泵的出力会大幅下降,但汽包压力仍然很高,致使锅炉补水困难。这时需启动电动给水泵补水,否则锅炉汽包将出现缺水的状况。通常可以设置锅炉熄火联启电泵的逻辑来保证启动电动给水泵,50 %的电泵容量足以满足锅炉补水的需求。同时,还可以打闸1台汽泵,将另1台汽泵的气源换至邻机汽源,以保证有1台汽泵备用。
3 高压轴封回汽减少,大机无法自密封
汽机大幅减负荷的过程中,高压轴封回汽将会随之减少,汽机轴封汽压力降低,大机真空无法保证,必须立即换轴封汽源至备用汽源。可以换至辅汽,因为辅汽来自邻机相对比较稳定。如果邻机没有运行,还可以换至再热冷段或主汽汽源,这些气源都可以保证汽机低负荷期间的轴封压力。
4 熄火恢复快,保证锅炉减温水压力
锅炉熄火恢复过程中,锅炉热负荷的上升速度会很快,主汽温度也会上升很快,必须有足够的减温水压力以保证对主汽温度的控制。锅炉熄火后,可以关闭主给水电动门和给水孔板门,同时开启主给水旁路调门及前后电动门。给水旁路容量是主路的30 %,节流带来的好处是给水压力和主汽压力差增大,可以保证足够的减温水压力,而且用节流调节配合电泵的勺管调节汽包水位,更易于保持汽包水位的稳定。主机负荷升至90~100 MW后,可以将给水旁路切换至给水主路,开启主给水电动门。主机负荷达到150 MW以上,可以开启给水孔板门,恢复正常运行。
5 汽机降负荷时,水位发生变化
汽机迅速降负荷期间,凝汽器进汽减少,凝汽器水位下降;除氧器用水减少,但进水不变,除氧器水位上升;各高低加汽侧水位随抽汽量和给水量、凝结水量变化。因此必须有人监视并作必要的调整,否则可能凝泵打空泵,除氧器水位满水,各高、低加解列,严重时会满水,引起汽机水冲击。
6 汽机负荷下降期间,汽机参数发生变化
汽机降负荷是个很快的过程,汽机各轴承振动、温度、轴向位移及胀差等参数会发生变化,必须加强对这些参数的监视。若参数发生超限,必要时汽机打闸,保证主机的运行安全。
7 保证锅炉能迅速点火
锅炉熄火不跳机的1个重要环节就是保证锅炉迅速恢复点火,否则时间拖延,带来的后果将是主、再热蒸汽参数无法维持,只有停机重新冲转运行。锅炉熄火后,必须吹扫300 s,吹净炉膛内的剩余燃料,防止引起爆燃。但是吹扫的逻辑条件往往很多,在锅炉熄火后很难满足,所以必须对锅炉吹扫逻辑条件作必要的更改,取消一些不必要的条件,以保证锅炉熄火后能立即启动吹扫。吹扫完成后,油系统检漏可以旁路,立即投入油枪点火。这时可以投入80 %以上的油枪,投入大量油枪后,一方面在10 MW负荷下,可以保证主、再热蒸汽参数基本不下降;另一方面,在恢复制粉系统时,可以保证煤粉的着火温度,保证煤粉燃烧良好,加快恢复的速度,以达到节约燃油的目的。
8 保证恢复过程中不超温、超压
锅炉点火、特别是启动制粉系统后,锅炉的热负荷会很快上升,主、再热蒸汽参数会迅速上涨。如果只采取前面提到的保证减温水压力的措施,往往不能满足要求,很容易在恢复过程中造成超温。主汽压力上升太快,会造成电泵和汽泵补水困难,导致锅炉缺水再次熄火。所以在锅炉点火后,需要根据主、再热蒸汽参数的上升情况,手动或自动开启汽机调门配合升负荷,使锅炉热负荷转换成电负荷,蒸汽流量增大,主、再热蒸汽参数上升会得到缓解,保证参数不超限。必须控制好锅炉热负荷的上升速度,速度太快,很多参数往往会无法控制,再次发生事故扩大;速度太慢,会带来燃油消耗量的大大增加。这需要根据主机的承受程度和运行人员的熟练程度来把握,不可一味地求快。
9 保证锅炉汽包补水,及时冲转汽泵运行
锅炉熄火处理时提到,锅炉熄火后,打闸1台汽泵,将另1台汽泵倒换到邻机用汽。在恢复过程中,负荷达到60 MW左右,可以开始用四抽冲转另1台汽泵运行,待负荷加到100 MW左右,汽泵的出力基本上就可以满足给水的要求。之前是使用1台电泵和1台汽泵并列运行,汽泵冲转起来后就可以将电泵倒换备用,2台汽泵并列运行正常后,停运电泵。待负荷升至150 MW左右,可以把邻机用汽的汽泵倒换到本机四抽汽源,基本完成汽泵的切换操作。
10 节约燃油
锅炉逐渐投入制粉系统后,锅炉热负荷上升很快,可以根据燃用的煤种和锅炉的最低稳燃负荷的经验,在负荷略高于最低稳燃负荷时,及时摘除油枪。油枪撤出时,必须严密监视锅炉的炉膛燃烧情况,切不可太急;因为刚恢复燃烧时,炉膛温度还比较低,撤出太快,有可能会因燃烧恶化再次熄火。如果燃烧状况良好,很快撤出油枪,就可以达到节约燃油的目的。一般一次较快的熄火处理用油在5 t左右。
11 避免引起尾部二次燃烧
锅炉点火后,特别是投入制粉系统后,煤、油混燃,对于300 MW机组的三分仓回转式空预器,二次燃烧是最大的威胁。所以在投入油枪后,应及时投入空预器的吹灰蒸汽,直到撤出所有的油枪为止。吹掉积油和积粉,可以保证空预器的运行安全。
12 炉膛易结焦,锅炉熄火后会大量垮焦
如果锅炉燃用的是无烟煤,则锅炉炉膛温度较高,炉膛会产生结焦现象。锅炉熄火后,炉膛温度急剧变化,炉膛会大量垮焦。位于炉膛底部的捞渣机,会因大量垮下的焦渣而过负荷,甚至损坏捞渣机。所以锅炉熄火后,需派人就地检查捞渣机的运行情况,及时调整捞渣机的运行转速,防止因锅炉熄火带来的事故扩大损坏设备。
13 设备的热工或机务的问题影响恢复
锅炉熄火后,很多设备会联动跳闸、关闭,恢复过程中需要启动或开启这些设备。在这个过程中,往往有很多设备问题,影响机组的恢复。当设备发生问题再通知相关人员处理,会浪费较多时间。轻则影响恢复时间,多消耗燃油;重则机组无法恢复。所以锅炉熄火后,立即通知相关的热工、检修维护人员到场,及时处理发生的设备问题,能节约大量时间。
14 没有足够的运行人员进行事故处理
锅炉熄火不跳机的事故处理方式下,恢复的速度很快,所以事故的处理危险性就会很大。事故处理的过程中,必须保证有足够的运行人员进行盘上操作和就地检查,而且还需要安排对熄火不跳机事故处理较熟悉的人员,才能在恢复过程中不会因技术问题再次造成事故扩大。
因为锅炉熄火的次数较多,为减少机组的非停,采取了锅炉熄火不跳机的事故处理方式。经过很多次事故处理的经验总结,针对整个事故处理过程中易出现的危险点,拟定了预控措施,在这些措施的保证下,多次锅炉熄火不跳机事故都得以安全的处理,并且实现节约燃油、厂用电的目的。