【案例分析】:11月30日1000MW锅炉MFT动作事故分析

栏目:背景 来源:生意人 时间:2019-10-15

一、事件分析

机组编号

7号机组

设备停运时间

2018年11月30日1时30分

设备简况:

山东某电厂7号机组2016年11月投运,配套锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造的HG-2752/32.87/10.61/3.26-YM1型1000MW级超超临界、二次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、塔式变压直流炉。锅炉共设六套制粉系统,磨煤机为正压直吹式中速磨煤机,每台磨煤机带两层共8只煤粉燃烧器。火检系统采用ABB Uvisor火焰检测装置。

事前工况:

11月30日1时29分11秒,7号机组负荷652MW,主汽压21.8MPa,主汽温590℃,一再汽温590℃,二再汽温611℃,炉膛负压-20Pa,总给煤量240t/h,总风量2219t/h,氧量3.68%,BCDF制粉系统运行(E制粉系统大修),AB一次风机、AB送风机、AB引风机、AB烟气再循环风机运行,各风门挡板开度正常。

事件经过:

11月30日1时29分27秒,7号炉炉膛负压-12Pa,此时炉膛负压逐渐下降;29分36秒炉膛负压降至-326Pa,C11、C21、C41火焰信号消失, 29分40秒C制粉系统因火焰丧失跳闸,此时炉膛负压降至-568Pa;29分41秒B制粉系统因火焰丧失跳闸,29分42秒D制粉系统因火焰丧失跳闸,30分15秒F制粉系统因火焰丧失跳闸,30分18秒锅炉MFT保护动作,首出:“失去全部火焰”,汽机跳闸,发电机解列,厂用电切换成功,运行执行停机措施。

530分,锅炉重新点火,1820分,汽机冲转至3000rpm1901分,机组并网。

原因分析:

调取DCS运行历史曲线及事件经过分析,随着炉膛负压下降,各层火焰信号逐渐消失,判断炉内个别燃烧器有脱火现象。对造成锅炉MFT的原因逐项排查:

1、制粉系统。检查事件前制粉系统设备各项运行参数,一次风管出口风速、温度均正常。可基本排除制粉系统异常造成灭火的可能。

2、风烟系统。检查事件前各风机设备运行参数正常,炉膛负压下降时引风机、送风机电流及动叶开度未发生突变。可基本排除风烟系统异常造成灭火的可能。

3、炉底漏风。检查事件前未进行炉底排渣门操作,可基本排除炉底大量漏风造成灭火的可能。

4、炉内大面积塌灰或掉焦。从C磨煤机火焰信号先消失,及机组跳闸后干渣机无明显积灰和焦块,可基本排除炉内大面积塌灰或掉焦造成灭火的可能。

5、煤质情况。实际煤质情况(事后给煤机取样化验结果):B仓煤质低位热值22.81MJ/Kg,空干基挥发分32.38%;C仓煤质低位热值19.82MJ/Kg,空干基挥发分23.79%;D仓煤质低位热值20.74MJ/Kg空干基挥发分27.92%F仓煤质低位热值18.97MJ/Kg,空干基挥发分24.34%;煤质满足锅炉燃烧要求,可排除煤质太差造成燃烧不稳引起灭火。

6、燃烧系统。锅炉燃烧器分上下两组,两组相隔约3米,ABC层制粉系统为下层燃烧器,DEF层制粉系统为上层燃烧器;事件前机组负荷652MW,BCDF制粉系统运行,两组燃烧器均部分投入,且C、D两层相隔较远,相邻层间相互支持和引燃作用减弱,抗干扰能力差;每套制粉系统对应两层煤粉喷口,单只喷口功率低;最下层燃烧器底部有两层再循环风,且炉底干除渣有漏风现象,对锅炉中低负荷稳燃均有不利影响;综上所述,锅炉本体燃烧系统稳燃能力相对偏弱。

7、火检系统。

1)火检探头位置情况。若火检探头检测安装角度存在偏差,在掺烧挥发分偏低的煤种时,着火点距离喷口较远,可能发生火检探头检测不到火焰的情况,易造成误判,机组投产后未进行C级以上的检修,未进行检查,不能排除因角度安装不合理造成不能准确观测到目标火焰

2)火检电源检查情况。就地对供电电源进行检查并进行电压测量,电压输入正常,基本排除电压波动的原因。

3)火检冷却风情况,事件发生的整个过程火检冷却风机运行正常,压力正常,基本排除冷却风量低造成火检探头烧坏的原因。

4)火检系统卡件检查情况,卡件故障后会发出报警信号,必须经过人工复位后才能消除,MFT后第一时间检查卡件,无故障报警。

5)抗干扰检查情况,就地测量火检柜接地电阻为0.1欧,电缆屏蔽及卡件接地电阻满足厂家要求,对整个机柜及卡件进行射频干扰测试,没有造成火焰测量值波动,测试正常。

6)火检系统参数设置检查,火焰强度/火焰频率跳闸值分别设置为15、10,此数值为厂家根据经验并结合机组不同负荷段实际信号强度的综合进行设置的。

综上所述,本次MFT动作的原因为:锅炉本体燃烧系统稳燃能力相对偏弱,个别燃烧器首先发生脱火现象,火检探头跳闸值设置偏高,检测不到火焰,引起磨煤机跳闸,导致锅炉MFT动作。

暴露问题:

1、技术管理不到位。各级生产技术人员对百万机组锅炉燃烧特性、稳燃能力掌握不足,对中低负荷锅炉稳燃偏弱未引起足够重视,技术措施针对性不强。

2、风险管控不到位。锅炉制粉系统运行方式不合理,中低负荷运行不同组燃烧器对应制粉系统,燃烧器区域拉长,燃烧系统抗干扰能力差,容易出现燃烧不稳,风险防范不到位。

3、隐患排查不到位。未根据电厂实际情况,对火检信号跳闸值进行修订,隐患排查不到位。

防范措施:

1、根据锅炉燃烧系统结构特性,制定中低负荷稳燃措施;合理安排制粉系统运行方式,在中低负荷时应尽量选择同组燃烧器对应的制粉系统运行,提高燃烧系统抗干扰能力;适当控制一次风速,减少磨煤机台数,提高燃烧器负荷。

2、利用机组检修机会,检查调整燃烧器喷口,重新调整切圆,进行炉内空气动力场试验。

3、根据电厂实际运行工况,修订火焰强度跳闸值。

4、炉膛火焰电视加装服务器和硬盘刻录机,对炉膛火焰视频进行存贮,实时调阅,便于分析。

5、利用停机检修机会检查火焰检测器安装的位置和角度,确保其位置能监测到目标火焰,确保能够适应不同燃烧特性的煤种。

6、利用检修机会,对火检电源系统、电缆及接地进行检查,并进行双电源切换试验。

7、对制粉系统跳闸逻辑进行梳理,优化相关逻辑及参数。

8、强化技术培训管理,根据现场设备实际情况,修订规程并组织学习考试,监督检查学习和执行情况。

 

二、防范措施落实表

序号

措施内容

1

根据锅炉燃烧系统结构特性,制定中低负荷稳燃措施;合理安排制粉系统运行方式,在中低负荷时应尽量选择同组燃烧器对应的制粉系统运行,提高燃烧系统抗干扰能力;适当控制一次风速,减少磨煤机台数,提高燃烧器负荷。

2

利用机组检修机会,检查调整燃烧器喷口,重新调整切圆,进行炉内空气动力场试验

3

根据电厂实际运行工况,修订火焰强度跳闸值

4

炉膛火焰电视加装服务器和硬盘刻录机,对炉膛火焰视频进行存贮,实时调阅,便于分析

5

利用停机检修机会检查火焰检测器安装的位置和角度,确保其位置能监测到目标火焰,确保能够适应不同燃烧特性的煤种

6

利用检修机会,对火检电源系统、电缆及接地进行检查,并进行双电源切换试验

7

对制粉系统跳闸逻辑进行梳理,优化相关逻辑及参数

8

强化技术培训管理,根据现场设备实际情况,修订规程并组织学习考试,监督检查学习和执行情况

 

附图1  事故过程主要参数DCS曲线

7号C磨跳闸曲线

7号B磨跳闸曲线

7号D磨跳闸曲线

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