300MW機組汽包水位低停機的原因分析及預防

劉華鋒

摘 要：本文介紹了一起300MW機組“汽包水位低三值”MFT動作導致的逆功率動作停機事故，通過對機組相關參數(shù)、歷史趨勢、保護邏輯的綜合分析，確定了本次機組跳閘的主要原因，并提出了相應的防范措施，對于同類型機組的安全穩(wěn)定運行有借鑒意義。

關鍵詞：水位低；MFT；故障；逆功率；停機

1 前言

馬頭熱電分公司9號鍋爐系東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG1025/17.4-Π12型鍋爐，型式為熱風送粉、四角切圓燃燒、一次中間再熱、平衡通風、固態(tài)排渣、半露天布置、全鋼構(gòu)架、“Π”型布置的亞臨界自然循環(huán)汽包鍋爐。汽包中心線標高66m，外徑2090，內(nèi)徑Dn=1800，總長22.25m，由兩根Φ190的U形吊桿將其懸吊于標高73.6m的頂板梁上。汽包鍋爐的汽包水位是重要的一個參數(shù)，汽包水位必須保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，超出限值就必須滅火。

2 事件經(jīng)過

05：04：34值班員切除A、B層給粉機自動，頻繁手動調(diào)整A、B層給粉機轉(zhuǎn)速。05：08：26汽包水位高一值報警，05：09：03汽包水位升至165mm，與設定值60mm偏差大于100mm，給水泵自動切除，汽動給水泵轉(zhuǎn)速維持在4500r/分鐘，但值班員未發(fā)現(xiàn)。

05：10：41汽包水位低一值報警，05：11：14汽包水位低二值報警，值班員均未發(fā)現(xiàn)汽包水位報警的異常情況，直至05：12：18發(fā)現(xiàn)水位低后才匯報單元長并手動將1號汽泵指令由50%增加至80%，給水流量由535t/小時增加至566t/小時。05：12：43汽包水位低三值，MFT、FCB動作。FCB 邏輯參數(shù)設置未經(jīng)實際檢驗，F(xiàn)CB頻繁動作后導致調(diào)門開度過小，05：15：23發(fā)電機逆功率保護動作停機。

MFT動作后，單元長立即組織值班員進行機組的安全停運與恢復工作，檢查動作項目齊全，設置爐膛吹掃條件滿足后對爐膛進行吹掃，吹掃完成后于5：26重新點火，5：45發(fā)電機重新并網(wǎng)，于5：50機組恢復正常運行。

3 原因分析

3.1 主壓力自調(diào)和給水自調(diào)波動大的原因分析

目前的主壓力自調(diào)參數(shù)和策略已不能較好的適應機組的當前工況和煤質(zhì)，造成機組時常會出現(xiàn)主壓力波動大的現(xiàn)象，而主壓力自調(diào)的品質(zhì)又會直接影響到給水自調(diào)和主汽溫調(diào)節(jié)。

3.2 鍋爐MFT動作原因分析

（1）查歷史曲線，05：04汽包水位低5mm，汽泵轉(zhuǎn)速上升，同時主汽壓力下降、給水與汽包差壓增大（由1.4MPa增加至2MPa），給水流量增加，汽包水位快速上升，05：07給水流量最高達1026t/小時后汽泵轉(zhuǎn)速開始下降，但汽包水位仍在上升，05：08：26汽包水位高一值報警，05：09：03汽包水位升至165mm，與設定值60mm偏差大于100mm，給水泵自動切除，給水泵轉(zhuǎn)速固定在4500r/分鐘，給水流量隨汽包壓力的升高而減小，05：10：41汽包水位低一值報警，05：11：14汽包水位低二值報警，值班員均未發(fā)現(xiàn)報警信息，至05：12：18主汽壓力由17.13 MPa升至17.58，給水流量由617t/小時下降至535t/小時，但在此期間值班員未及時發(fā)現(xiàn)異常情況并進行干預。

（2）查DCS內(nèi)操作記錄，5：07～5：12期間，值班員一直在忙于調(diào)整主汽壓力與主汽溫度。

（3）操作記錄顯示，給水泵自動切除3分鐘后05：12：18值班員才發(fā)現(xiàn)水位低至125mm異?，F(xiàn)象，手動增加1號汽泵轉(zhuǎn)速并匯報單元長，單元長立即增加監(jiān)盤人員進行補救。05：12：38給水流量上升至566t/小時，但為時已晚，05：12：43汽包水位低三值，MFT動作。

3.3 逆功率動作原因

為了適應燃用熱值低煤來降爐膛溫度以預防和控制爐膛結(jié)焦的現(xiàn)狀，DCS采用放開9號機組給粉機轉(zhuǎn)速上限，同時放開鍋爐主控指令的上限的調(diào)整方式，但是調(diào)節(jié)品質(zhì)不佳使得主汽壓力波動大，影響汽包水位波動大，引發(fā)給水自調(diào)切除但運行人員未及時發(fā)現(xiàn)，當3分鐘后發(fā)現(xiàn)并手動調(diào)整時由于汽包水位下降過快已不能挽回，造成汽包水位低三值。FCB邏輯參數(shù)設置不合適，F(xiàn)CB頻繁動作后導致調(diào)門開度過小，不足以維持發(fā)電機功率在逆功率保護定值以上，最終導致逆功率保護動作停機。

4 預防措施

（1）優(yōu)化配煤摻燒工作細節(jié)，燃料部加強配煤管理，減小煤質(zhì)摻配的不均勻性；發(fā)電部總結(jié)運行經(jīng)驗，提出既能防止結(jié)焦又能滿足機組帶負荷需求的合理煤質(zhì)要求，給主汽壓力自調(diào)穩(wěn)定性創(chuàng)造良好的外部條件。配煤發(fā)生重大變化前設備部組織相關部門提前進行運行中注意問題的研究，制定臨時措施。

（2）控制中心與設備部、發(fā)電部的鍋爐專業(yè)討論分析，研究出適合當前工況的給粉機上限值。對主汽壓力、水位調(diào)節(jié)邏輯，進行優(yōu)化完善，組織自調(diào)優(yōu)化小組成員對9號機組的煤質(zhì)情況進行統(tǒng)計和分析，繼續(xù)對現(xiàn)場的主壓力自調(diào)進行優(yōu)化，并記錄每次不同入爐煤熱值下摸索出的相關自動參數(shù)和策略。邀請電研院自調(diào)優(yōu)化方面的專家到廠指導，尋求更好的自調(diào)策略和方案，避免措施制定的隨意性。

（3）發(fā)電部加強安全管理，做好有針性措施：一是加強對值班員技術培訓工作，制定出現(xiàn)自調(diào)波動大的異常運行狀況后，何時切除自動手動干預的具體措施；對影響機組安全運行的參數(shù)要提高監(jiān)盤敏感性，如汽包水位、爐膛壓力、火檢指示等參數(shù)要重點監(jiān)視、第一時間調(diào)整；重要參數(shù)發(fā)生異常、波動大或主要設備自調(diào)切除，值班員立即匯報單元長；單元長接到值班員匯報后要立即增派人員調(diào)整，必要時汽包水位設專人調(diào)整。二是組織各班組，重新學習并嚴格執(zhí)行《防止鍋爐發(fā)生滿缺水事故措施》；對目前主汽壓力對汽包水位的影響，制定專項調(diào)整措施與要求。三是由值長牽頭，單元長組織班組成員開展汽包水位調(diào)整模擬演練，切實提高值班員操作水平。

（4）控制中心優(yōu)化FCB邏輯參數(shù)和閥門特性曲線，防止機組實際負荷低于允許值，保證FCB動作后能夠維持目標負荷大于10MW。

5 結(jié)論

本文介紹了一起300MW機組“汽包水位低三值”MFT動作導致的發(fā)電機逆功率保護動作停機事故，通過綜合分析確定了保護動作的主要原因，提出了相應的防范措施，對于同類型機組的安全穩(wěn)定運行有借鑒意義。

參考文獻

[1]陳紅光.論300MW機組鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)[J].黑龍江科技信息，2011，（4）：28.

（作者單位：大唐河北發(fā)電有限公司馬頭熱電分公司）