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2×600 MW机组锅炉灭火不停机的可行性研究

发布时间:2013-05-03 08:00    来源:未知

    某公司安装2台600 MW汽轮发电机组。锅炉选用哈尔滨锅炉厂制造的HG-2023/17. 6-YM4型、亚临界、一次中间再热、控制循环汽包锅炉,单炉膛、Ⅱ型布置。给水系统为2台50%容量的汽动给水泵和1台30%容量的电动给水泵。汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的N600/16. 7/537/537-1型亚临界、一次中间再热、单轴四缸、四排汽反动式汽轮机,采用数字电液调节系统(DEH)。汽包水位保护值如下:+256 mm/-381 mm时锅炉灭火,+300 mm时汽轮机跳闸。3号机组于2001年12月18日正式投产,4号机组于2002年6月5日正式投产。
1、两次锅炉灭火的处理
1.1  2002年5月17日灭火处理
    机组负荷600 MW,ABCDE 5台磨煤机、2台汽动给水泵运行,AGC投入,因炉膛压力超限,锅炉灭火保护动作后,迅速手动设定机组负荷变化率为100 MW/min,将机组负荷降至20 MW,手动停止2台汽动给水泵,启动电动给水泵,汽包水位手动控制在-150 mm~- 50 mm,汽包水位最低为-338 mm,约15 min后锅炉重新点火,投入ABC层共10支油枪,约30 min后启动B磨煤机,机组参数逐步恢复至正常值。
    在处理过程中,机前主蒸汽温度最低降至445℃,再热蒸汽温度最低降至404℃,主蒸汽压力最低为7.8 MPa,汽轮机第一级金属温度与蒸汽温度差最高为49℃。
1.2   2002年5月31日灭火处理
    机组负荷300 MW,AGC投入,3台磨煤机、2台汽动给水泵运行,因汽包水位高于+256 mm保护动作锅炉灭火后,迅速以100 MW/min的降负荷速率将机组负荷降至20 MW,手动停止2台汽动给水泵,启动电动给水泵,汽包水位手动控制,最低降至-200 mm,约18 min后锅炉重新点火,投入8支油枪,点火10 min后启动A磨煤机,机组逐步恢复正常。
    在处理过程中,机前主蒸汽温度最低降至455℃,再热蒸汽温度最低降至412℃,主蒸汽压力最低为7.4 MPa,汽轮机第一级金属温度与蒸汽温度差最高为47℃。
2、锅炉灭火后的处理方法
2.1事故处理原则
    (1)锅炉灭火保护动作停炉后要本着保设备安全、保人身安全的原则进行事故处理,各项操作要紧凑,迅速降低机组负荷,尽快恢复锅炉点火,从而使机组不与电网解列。
    (2)处理过程中,各项保护必须按要求全部投入,任何人不允许将其临时退出。
    (3)当锅炉灭火保护动作原因不明或机组有明显缺陷不具备重新启动条件时,要立即打闸停机。
    (4)当汽轮机第一级蒸汽温度低于第一级金属温度56 C以上或机侧蒸汽温度10 min内下降超过50℃时,要立即打闸停机,以防止汽缸进水。
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2.2锅炉灭火保护动作停炉后应采取的措施
    (1)当锅炉灭火保护动作停炉后,应立即将机组负荷控制切至DEH方式,手动给定目标负荷为20 MW,并将负荷变化速率设为100 MW/min,尽快地将机组负荷降低至20 MW左右。
    (2)在降负荷过程中应及时检查下列项目:锅炉全部燃料己切除、燃油速断阀关闭、2台一次风机跳闸、2台密封风机跳闸、所有火检信号消失、所有减温水门关闭,防止炉膛灭火放炮事故发生。值长同时通知有关人员检查协助处理事故。
    (3)在降负荷过程中,应检查炉水循环泵保持运行;手动启动电动给水泵,给水控制解为手动,当机组负荷低于150 MW后,停运一台汽泵,机组负荷降至20 MW时停止另一台汽泵,手动控制汽包水位在-150 mm左右,防止汽包水位达到高三值,使汽轮机跳闸。另外,在减负荷过程中还要按照规程要求及时检查打开汽轮机各疏水门,检查各排汽温度应在规程规定的范围内。
    (4)在降负荷过程中,应调出锅炉MFT首出画面,尽快检查MFT动作的原因,确证锅炉是否可以重新启动,如不能启动,则可按停机处理;如可以启动,则应尽快恢复设备运行,检查并具备炉膛吹扫条件,进行炉膛吹扫。
    (5)机组降负荷后,要严密监视主再热汽温度的变化,并注意将减温水总门关闭,汽轮机达到打闸条件时,必须打闸停机。
    (6)锅炉点火时最好采用连续投油枪的方法,保证在5min内将全部油枪投入,但要注意速度不能太快,以防止汽包水位迅速增长至高三值汽机跳闸或燃油压力低低锅炉再次灭火。
    (7)投油枪后要及时调整相应辅助风,确保燃烧良好,并防止汽温过快下降。
    (8)油枪全部投入后,逐渐稳定机组运行参数,恢复启动1台密封风机、1台一次风机,暖B磨煤机,尽快启动B磨煤机。
    (9)在整个处理过程中要严密监视汽轮机胀差、轴位移、上下缸温差、各轴承振动及轴瓦温度在规程规定的范围内,否则应打闸停机。
3、存在的问题
3.1灭火后炉侧安全恢复的问题
    锅炉灭火后,应严格按照《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中防止锅炉炉膛爆炸事故的有关规定立即检查确认全部燃料己可靠切除,并严格执行锅炉吹扫程序,保证烟风通道畅通,采用规定的总风量和时间对炉膛和烟风系统进行通风吹扫,严禁随意取消吹扫或者缩短吹扫时间,防止发生炉膛爆炸事故。
    灭火后,关键是要尽快地将机组负荷降低至20 MW,以保证在锅炉重新点火前,主蒸汽温度不至于降的太低。要求锅炉灭火后,尽快投入炉膛通风吹扫程序,锅炉重新点火,并对燃烧器配风进行合理调整。这一系列操作应在15~20 min内完成,否则主蒸汽温度就会进一步降低而威胁到汽轮机的安全运行。锅炉点火后磨煤机的启动也很关键,磨煤机启动不及时,主蒸汽温度也会继续下降。磨煤机重新投运必须严格按规程进行通风吹扫及暖磨,防止该层燃烧器投入时煤粉管内大量积粉吹入炉膛引起爆燃或汽包水位无法控制。
    事故处理过程中,汽包水位的控制比较重要,在锅炉灭火后,要手动控制汽包水位,并保持较低值,防止汽包水位高至+300 mm,汽轮机跳闸。大唐盘电将汽包水位保护进行了修改,+256mm和- 381mm只跳炉而不跳汽轮机,增加了汽包水位高+300 mm跳机保护,对于未进行保护修改的机组,水位控制更重要。
3.2关于汽轮机的安全性
    灭火后,是依靠锅炉蓄热来维持汽轮机继续运行的,保持主蒸汽温度是整个处理过程的首要问题。按照《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的有关规定及汽轮机制造厂的要求,机侧主蒸汽温度至少高于第一级金属温度56℃以上,并且不允许10 min内主蒸汽温度下降幅度超过50 ℃,否则必须打闸停机。而要同时满足这两个条件是非常困难的,锅炉灭火后,机组降负荷、检查全部燃料己切除和投入炉膛通风吹扫程序至少需8 min,恢复燃油系统并重新点火至少也需要5min,这一系列操作全部需手动来完成,故能够在15 mln之内重新点火操作难度比较大。另外,如果达到打闸停机的条件,需要人为去判断后才能执行,这将对汽轮机的安全构成严重威胁。
4、结论及建议
    (1)只要规章制度完善、运行人员日常训练有素、事故处理得当,灭火后不停机是可行的。
    (2)建议增加锅炉灭火机组快速减负荷程序,灭火后自动将机组负荷降低至最低值,并将汽轮机打闸条件修改为自动判断以确保汽轮机的安全。

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