一起送風機故障導致鍋爐MFT事故的分析

林健秋

(廣東省粵電集團有限公司韶關發(fā)電廠，廣東 韶關 512132)

一起送風機故障導致鍋爐MFT事故的分析

林健秋

(廣東省粵電集團有限公司韶關發(fā)電廠，廣東 韶關 512132)

1 設備簡介

某電廠機組容量為300 MW，機組鍋爐類型為亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環(huán)、雙拱型單爐膛、平衡通風、尾部雙煙道、“W”型火焰燃煤鍋爐，2臺送風機為上海鼓風機廠有限公司生產(chǎn)的動葉可調(diào)軸流式風機。

2 事故經(jīng)過

2013-07-31T02：08，該機組負荷160 MW，主汽參數(shù)為10.53 MPa/538℃，機組AGC(automatic generation control，自動發(fā)電量控制)退出運行，引風機、增壓風機控制在自動位置，送風機控制在手動位置。此時， A送風機出口壓力、電流、A側二次風流量突然下降，其中A送風機出口壓力在短時間內(nèi)降至-60 Pa。同時，B送風機電流、風機出口壓力也突然下降，送風機出口壓力也降至-60 Pa但B側二次風流量陡然增大。A，B送風機動葉開度分別保持在36 %，28 %未曾變化，A，B送風機電流由25.28 A，25.95 A分別下降至23.4 A，24.1 A，接近空載電流。同時，爐膛含氧量逐步下降，最小到0；爐膛負壓也發(fā)生較大波動，最低至-1 524 Pa。在此過程中，2臺引風機均處于自動控制狀態(tài)，為維持負壓，引風機進口擋板由31 %自動逐步減小至8 %。

運行人員發(fā)現(xiàn)送風機出口壓力一直為負值，且總風量下降輻度較大，于當日02：10同時開大A，B送風機動葉開度，同時將引風機切至手動調(diào)節(jié)，維持爐膛負壓，2臺送風機電流、出口壓力均無任何變化。02：12，A送風機動葉開度由36 %升至43 %，B送風機動葉開度由28 %升至41 %，此時A，B送風機出口壓力陡然上升，最高分別至2 685 Pa和2 619 Pa，爐膛負壓也陡升至1 960 Pa以上，爐膛壓力高(高于1 960 Pa并維持1 s)導致鍋爐MFT(main fule trip，主燃料保護跳閘)保護動作，引發(fā)機組跳閘。

在機組重新啟動過程中，02：24再次發(fā)生鍋爐MFT動作，整個過程與第1次MFT過程類似。

3 原因分析

3.1 根本原因

經(jīng)對機組運行參數(shù)和故障曲線的分析，結合相關專家意見，一致認為：機組運行中B送風機液壓調(diào)節(jié)裝置反饋桿軸承嚴重損壞，導致動葉異常關閉，同時A送風機失速，送風量大幅減少，鍋爐二次風壓消失，爐膛壓力瞬間大幅下降；在運行人員手動操作過程中，A，B送風機動葉調(diào)節(jié)反應嚴重遲滯，2臺送風機動葉調(diào)節(jié)至一定程度時送風量突然大幅增加，爐膛壓力高觸發(fā)MFT保護動作，機組跳閘。這是導致這次鍋爐MFT事故的根本原因。

3.2 暴露問題

(1) 設備管理人員對委外修理的送風機液壓頭檢修工藝質(zhì)量管控不到位。事故處理過程中，廠家修復液壓頭后校正送風機動葉時發(fā)現(xiàn)有15 %遲緩，不能使用。而后現(xiàn)場將1臺液壓頭安裝到A送風機后，其就地校正動葉數(shù)據(jù)正常，但遠方操作時仍有8 %～10 %的遲緩。

(2) 對新液壓頭和修復液壓頭的壽命評估管理存在不足。機組停運時未對送風機動葉開度進行校對，未能及時發(fā)現(xiàn)液壓頭存在的隱患；送風機油化驗指標不合格，未采取有效措施促使油質(zhì)恢復正常。

(3) 二次風量測量裝置不準確。A送風機發(fā)生失速后，出力陡然下降，而此時引風機為自動控制，出力并未在瞬間大幅下降，導致爐膛負壓下降，并使送風機出口壓力被抽為負值。由于A送風機出力陡然下降，B送風機側風道阻力下降，使得B送風機側二次風量呈增大趨勢。此外，由于二次風流量測量裝置負壓側測點的壓力陡然下降，正壓側堵塞，使得壓力來不及變化，導致兩側差壓陡然增加，最終導致B側風量陡然增大。隨著負壓的調(diào)節(jié)，負壓側的壓力漸漸增大，差壓漸漸減小，B側風量也漸漸減小。因此，在非正常工況下，該風量測量裝置無法反映出實際流量。這會降低風量保護的可靠性，并給分析問題帶來障礙。

(4) 運行人員對設備異常的分析能力和事故處理能力有待提高。在本次事故中，運行人員未能根據(jù)送風機系統(tǒng)參數(shù)異常情況作出正確判斷，而是采取了同時增大A，B送風機開度的不正確處理方法，導致A送風機失速現(xiàn)象惡化，無法恢復正常出力。

(5) 送風機無振動測量裝置，給運行、設備管理人員進行故障分析判斷帶來不利影響。

4 預防措施

(1) 提高檢修工藝水平，確保液壓缸的裝配質(zhì)量，防止控制頭內(nèi)部反饋桿功能失效。確保控制頭和機殼的扁鋼連接牢固，避免控制頭擺動；選擇質(zhì)量合格的反饋軸承，并保證潤滑良好；確保液壓缸各部件配合間隙符合標準要求(如主軸上的銅軸套、伺服閥芯與閥套等配合尺寸)，防止各部件運行中出現(xiàn)卡澀或遲緩。

(2) 全面梳理各軸流風機液壓缸的使用年限，對修復的液壓缸進行壽命評估，對可靠性差的液壓缸予以更換。

(3) 修訂液壓缸委外修理技術條件書，明確質(zhì)量要求，嚴把驗收關，確保修后設備的可靠性。

(4) 建立機組停運時對各軸流風機動葉開度進行校對的制度，以便及時發(fā)現(xiàn)、消除液壓缸缺陷。

(5) 嚴格執(zhí)行油質(zhì)化驗和濾油制度，保證油質(zhì)合格。

(6) 在機組檢修時，對可能導致風機失速的原因進行檢查分析，包括風道積灰情況、空預器是否堵塞、空預器密封是否良好(主要檢查一、二次風密封片是否損壞)、風門擋板開關狀態(tài)是否正常等。

(7) 對風量測量裝置進行改進，定期檢查風量、風壓測量裝置。

(8) 認真分析、總結本次送風機失速事件的經(jīng)驗教訓，提高運行人員正確判斷、處理送風機失速故障的能力。

(9) 增加風機振動測量裝置。

1 馬少棟，李春曦，王 歡，等.動葉可調(diào)軸流風機失速與喘振現(xiàn)象及其預防措施[J].電力科學與工程，2010(7).

2 王俊輝.軸流式風機失速及對策[J].廣東科技，2009(2).

2013-12-24。

林健秋(1981-)，男，工程師，主要從事發(fā)電廠運行生產(chǎn)及管理工作，email：kiewa@163.com。