达拉特发电厂8#炉引风机动叶卡涩故障分析
2018-01-29孙艳民关志成
孙艳民,关志成
(内蒙古达拉特发电厂,内蒙古 鄂尔多斯 014300)
达拉特发电厂四期8#机组锅炉为亚临界压力一次中间再热控制循环汽包炉,单炉膛∏型紧身封闭布置,双侧风烟系统。现在由于环保超净排放的要求,8#炉在锅炉烟气除尘、脱硫、脱硝各增加一套系统,导致烟道阻力尾部烟道增加,所以将原引风机进行了引增合一改造,改进为两级轴流风机且导叶调整。这样就新增了一套控制润滑油系统,利用伺服阀控制油动机油流量来调整导叶开度维持炉膛负压在正常范围内。但由于施工工期要求,油系统就地安装后进行油管清洗及试运工作,油质一度降到11级(不合格),8#炉引风机在调试过程中多次发生动叶卡涩故障。检修和调试人员虽然对油系统进行清洗和换油,有了一定效果,但油质仅达到9级,动叶卡涩故障时仍有发生,8#炉在启动过程中因“炉膛负压低低”保护动作导致锅炉“MFT”,8#炉超净排放改造168被迫推迟,影响了电量补偿,对电厂安全性和经济性产生影响。
1 故障发生过程
随着8#炉超净改造完成,8#炉准备启动进入168试运阶段,在机组启动过程中共发生了三次B引风机动叶卡涩,而且每次都卡在28%,这几次都是由检修和调试人员就地手动活动动叶调整机构后故障消除,在其余行程未发生卡涩现象,而8#炉引风机大部分工况在50%至80%,所以启动试运工作继续进行。
20:38 8#炉并网后逐渐带负荷,风量手动进行调整,条件满足后引、送风机投自动调整炉膛负压。
21:20 8#炉负荷升至165MW,入炉煤量140T/H,总风量1200NM3/H,炉膛负压投自动调整维持-80Pa。运行人员发现8#炉B引指令在50%,位返在28%,电流120A;A引令50%,位返在48%,电流145A,两侧出现烟温差。判断为B引风机动叶卡涩,联系检修人员到场确证。遂停止涨负荷,锅炉参数保护稳定,风量、负压仍投入自动调整,A、B引控制方式仍在自动,保持机组各参数稳定运行。
21:50 8#炉B引指令增至100%,位返仍然为28%,而A引指令与位返在此期间保持不变,但由于西门子控制系统特性B引风机PID控制模式未跳出手动和发报警,运行人员也未及时做出调整。
22:05 检修人员确证B引动叶卡涩,会同调试人员就地检查。
22:10 8#炉B引动叶突开至100%,炉膛负压瞬间降至-2980Pa,“炉膛负压低低”保护动作(-2.49kPa,T=2s),双侧引、送风机跳闸,锅炉“MFT”保护动作,炉侧各设备联动正常。
2 原因分析
综合实际情况,此次故障主因为B引风机动叶卡涩,在启动过程中B引风机动叶多次卡在28%,期间最大可能是由于油质问题造成油路污染和堵塞,导致伺服阀28%位置有异物,使伺服阀在此位置上不能动作,油动机油压不能推动动叶动作。但检修与调试人员手动操作联动机构,跳过卡涩位置使在其余行程能够跟踪调节。
但卡涩后检修与调试人员未做相应防范措施就地操作执行机构是造成动叶突开原因。当时B引指令为100%,当动叶执行机构跳过卡涩位置迅速跟踪设定指令,导致B引风机出力瞬间增大,而A引虽然在自动位,动叶执行机构动作没有B引动作快,炉膛负压急剧变化,最终导致“炉膛负压低低保护”动作。
而运行人员未能将B引控制方式切至手动,将指令与位返给到一致位防止风机“过调”发生,是导致B引动叶突开,炉膛负压瞬时增大的原因。
由于以上几条原因最终导致8#炉“MFT”保护动作,给机组安全生产和经济运行带来负面作用。
3 运行调整与控制措施
3.1 加强新投运设备监察作用
作为项目负责人不仅要对项目安全实施负责,还要对项目的质量负责,这样才能从源头掌控新投运设备质量,才能保证在运行中不发生异常与故障,避免由于安装、调试原因致使设备带病投运。8#机组B引风机油系统油质多次换油未能合格,就有可能造成因油路污染导致执行机构故障,而且在调试中多次发生了动叶卡涩故障,虽然检修与调试人员已能做到不停止设备运行就能处理,但这给设备留下隐患。
3.2 检修人员处理故障未做安全措施
检修人员处理故障过于随意,未核对B引风机指令与位返偏差,未解除炉膛负压保护和办理工作票或联系单,工作过于随意,不符合安全规范。虽然已多次处理此类故障,但安全防范意识未能到位,对“过调后果估计不足”,处理故障仍有“简单、粗暴”的方面。检修人员处理调门卡涩、油动机卡涩、伺服阀卡涩、错油门卡涩等故障有可能会发生“过调”现象,导致风、水、温等参数异常,甚至某参数达至机组跳闸值,发生非停事故。
3.3 运行人员处理故障未做安全措施
在异常发生时,运行人员及时做安全措施,发现B引风机动叶卡涩未将动叶控制方式切至手动,未将机组协调退出,保持机组负荷稳定,也未考虑到负压保护是否因“过调”动作。在监视中未对故障风机加以更多关注,B引风机动叶指令逐渐增至100%而未采取有效措施——将控制方式切至手动位,同时将指令与位返置一致位,防止过调现象。同时安全防范意识未到位,检修人员到场后未要求办理工作票或联系单,也未及时和检修人员沟通明确操作风险,使安全监控处于失控状态。
虽然达电仿真题库中已有这样习题,由于是新设备投运事故预案和风险演练并不多,培训未能跟上新设备投运也是事故发生的一个原因,所以今后加强此类故障演练。
3.4 热工安全隐患排查不及时
在整个故障过程中热工未发B引风机指令与位返偏差大报警,B引风机控制方式也没有跳出自动,最终导致运行人员对异常参数监视不及时。同时B引风机指令从50%增至100%,而A引风机指令未发生变化,位返保持原位,这个调整变化过程与控制逻辑不相符,也是造成运行人员不能及时判断故障原因之一,这种隐患也应在停机时进行传动和排查。另外,考虑将各调整PID中引入设定点与反馈点偏差大控制方式解除自动转为手动调整。
4 结语
由于超净排放改造,各厂设备改造较多,最终都是增加了锅炉尾部烟道阻力,解决方案大都是引进两级串联轴流引风机解决上述问题,而此类引风机大都是采用动叶调整,动叶卡涩故障也时有发生。电厂中各类动叶、导叶调整风机较为普遍,为防止此类故障发生,应当做好相应措施,防止参数发生异常变化,同时加强故障设备监视,加强设备“准入”制,制定符合本厂运行方式措施,防止异常事故发生。
[1]陶文铨,数值传热学[M].西安:西安交通大学出版社,2001.
[2]中国大唐集团科技工程有限公司,燃煤电站SCR烟气脱硝工程技术[J].北京:中国电力出版社,2009.