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2×600 MW機組鍋爐滅火不停機的可行性研究 木(mu)屑顆(ke)粒(li)(li)機(ji)|秸稈(gan)顆(ke)粒(li)(li)機(ji)|秸稈(gan)壓塊機(ji)|木(mu)屑制粒(li)(li)機(ji)|生物質顆(ke)粒(li)(li)機(ji)|富通(tong)新能源 / 13-05-03

    某公司安裝2臺600 MW汽輪發電機組。鍋爐選用哈爾濱鍋爐廠制造的HG-2023/17. 6-YM4型、亞臨界、一次中間再熱、控制循環汽包鍋爐,單爐膛、Ⅱ型布置。給水系統為2臺50%容量的汽動給水泵和1臺30%容量的電動給水泵。汽輪機為哈爾濱汽輪機廠制造的N600/16. 7/537/537-1型亞臨界、一次中間再熱、單軸四缸、四排汽反動式汽輪機,采用數字電液調節系統(DEH)。汽包水位保護值如下:+256 mm/-381 mm時鍋爐滅火,+300 mm時汽輪機跳閘。3號機組于2001年12月18日正式投產,4號機組于2002年6月5日正式投產。
1、兩次鍋爐滅火的處理
1.1  2002年5月17日滅火處理
    機組負荷600 MW,ABCDE 5臺磨煤機、2臺汽動給水泵運行,AGC投入,因爐膛壓力超限,鍋爐滅火保護動作后,迅速手動設定機組負荷變化率為100 MW/min,將機組負荷降至20 MW,手動停止2臺汽動給水泵,啟動電動給水泵,汽包水位手動控制在-150 mm~- 50 mm,汽包水位最低為-338 mm,約15 min后鍋爐重新點火,投入ABC層共10支油槍,約30 min后啟動B磨煤機,機組參數逐步恢復至正常值。
    在處理過程中,機前主蒸汽溫度最低降至445℃,再熱蒸汽溫度最低降至404℃,主蒸汽壓力最低為7.8 MPa,汽輪機第一級金屬溫度與蒸汽溫度差最高為49℃。
1.2   2002年5月31日滅火處理
    機組負荷300 MW,AGC投入,3臺磨煤機、2臺汽動給水泵運行,因汽包水位高于+256 mm保護動作鍋爐滅火后,迅速以100 MW/min的降負荷速率將機組負荷降至20 MW,手動停止2臺汽動給水泵,啟動電動給水泵,汽包水位手動控制,最低降至-200 mm,約18 min后鍋爐重新點火,投入8支油槍,點火10 min后啟動A磨煤機,機組逐步恢復正常。
    在處理過程中,機前主蒸汽溫度最低降至455℃,再熱蒸汽溫度最低降至412℃,主蒸汽壓力最低為7.4 MPa,汽輪機第一級金屬溫度與蒸汽溫度差最高為47℃。
2、鍋爐滅火后的處理方法
2.1事故處理原則
    (1)鍋爐滅火保護動作停爐后要本著保設備安全、保人身安全的原則進行事故處理,各項操作要緊湊,迅速降低機組負荷,盡快恢復鍋爐點火,從而使機組不與電網解列。
    (2)處理過程中,各項保護必須按要求全部投入,任何人不允許將其臨時退出。
    (3)當鍋爐滅火保護動作原因不明或機組有明顯缺陷不具備重新啟動條件時,要立即打閘停機。
    (4)當汽輪機第一級蒸汽溫度低于第一級金屬溫度56 C以上或機側蒸汽溫度10 min內下降超過50℃時,要立即打閘停機,以防止汽缸進水。
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2.2鍋爐滅火保護動作停爐后應采取的措施
    (1)當鍋爐滅火保護動作停爐后,應立即將機組負荷控制切至DEH方式,手動給定目標負荷為20 MW,并將負荷變化速率設為100 MW/min,盡快地將機組負荷降低至20 MW左右。
    (2)在降負荷過程中應及時檢查下列項目:鍋爐全部燃料己切除、燃油速斷閥關閉、2臺一次風機跳閘、2臺密封風機跳閘、所有火檢信號消失、所有減溫水門關閉,防止爐膛滅火放炮事故發生。值長同時通知有關人員檢查協助處理事故。
    (3)在降負荷過程中,應檢查爐水循環泵保持運行;手動啟動電動給水泵,給水控制解為手動,當機組負荷低于150 MW后,停運一臺汽泵,機組負荷降至20 MW時停止另一臺汽泵,手動控制汽包水位在-150 mm左右,防止汽包水位達到高三值,使汽輪機跳閘。另外,在減負荷過程中還要按照規程要求及時檢查打開汽輪機各疏水門,檢查各排汽溫度應在規程規定的范圍內。
    (4)在降負荷過程中,應調出鍋爐MFT首出畫面,盡快檢查MFT動作的原因,確證鍋爐是否可以重新啟動,如不能啟動,則可按停機處理;如可以啟動,則應盡快恢復設備運行,檢查并具備爐膛吹掃條件,進行爐膛吹掃。
    (5)機組降負荷后,要嚴密監視主再熱汽溫度的變化,并注意將減溫水總門關閉,汽輪機達到打閘條件時,必須打閘停機。
    (6)鍋爐點火時最好采用連續投油槍的方法,保證在5min內將全部油槍投入,但要注意速度不能太快,以防止汽包水位迅速增長至高三值汽機跳閘或燃油壓力低低鍋爐再次滅火。
    (7)投油槍后要及時調整相應輔助風,確保燃燒良好,并防止汽溫過快下降。
    (8)油槍全部投入后,逐漸穩定機組運行參數,恢復啟動1臺密封風機、1臺一次風機,暖B磨煤機,盡快啟動B磨煤機。
    (9)在整個處理過程中要嚴密監視汽輪機脹差、軸位移、上下缸溫差、各軸承振動及軸瓦溫度在規程規定的范圍內,否則應打閘停機。
3、存在的問題
3.1滅火后爐側安全恢復的問題
    鍋爐滅火后,應嚴格按照《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》中防止鍋爐爐膛爆炸事故的有關規定立即檢查確認全部燃料己可靠切除,并嚴格執行鍋爐吹掃程序,保證煙風通道暢通,采用規定的總風量和時間對爐膛和煙風系統進行通風吹掃,嚴禁隨意取消吹掃或者縮短吹掃時間,防止發生爐膛爆炸事故。
    滅火后,關鍵是要盡快地將機組負荷降低至20 MW,以保證在鍋爐重新點火前,主蒸汽溫度不至于降的太低。要求鍋爐滅火后,盡快投入爐膛通風吹掃程序,鍋爐重新點火,并對燃燒器配風進行合理調整。這一系列操作應在15~20 min內完成,否則主蒸汽溫度就會進一步降低而威脅到汽輪機的安全運行。鍋爐點火后磨煤機的啟動也很關鍵,磨煤機啟動不及時,主蒸汽溫度也會繼續下降。磨煤機重新投運必須嚴格按規程進行通風吹掃及暖磨,防止該層燃燒器投入時煤粉管內大量積粉吹入爐膛引起爆燃或汽包水位無法控制。
    事故處理過程中,汽包水位的控制比較重要,在鍋爐滅火后,要手動控制汽包水位,并保持較低值,防止汽包水位高至+300 mm,汽輪機跳閘。大唐盤電將汽包水位保護進行了修改,+256mm和- 381mm只跳爐而不跳汽輪機,增加了汽包水位高+300 mm跳機保護,對于未進行保護修改的機組,水位控制更重要。
3.2關于汽輪機的安全性
    滅火后,是依靠鍋爐蓄熱來維持汽輪機繼續運行的,保持主蒸汽溫度是整個處理過程的首要問題。按照《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》的有關規定及汽輪機制造廠的要求,機側主蒸汽溫度至少高于第一級金屬溫度56℃以上,并且不允許10 min內主蒸汽溫度下降幅度超過50 ℃,否則必須打閘停機。而要同時滿足這兩個條件是非常困難的,鍋爐滅火后,機組降負荷、檢查全部燃料己切除和投入爐膛通風吹掃程序至少需8 min,恢復燃油系統并重新點火至少也需要5min,這一系列操作全部需手動來完成,故能夠在15 mln之內重新點火操作難度比較大。另外,如果達到打閘停機的條件,需要人為去判斷后才能執行,這將對汽輪機的安全構成嚴重威脅。
4、結論及建議
    (1)只要規章制度完善、運行人員日常訓練有素、事故處理得當,滅火后不停機是可行的。
    (2)建議增加鍋爐滅火機組快速減負荷程序,滅火后自動將機組負荷降低至最低值,并將汽輪機打閘條件修改為自動判斷以確保汽輪機的安全。

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