某電廠(chǎng)鍋爐MFT異常停運分析報告
某電廠(chǎng)鍋爐MFT異常停運分析報告
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法律顧問(wèn)：張友全 律師
正文：
某電廠(chǎng)鍋爐MFT異常停運分析報告
（一）設備簡(jiǎn)況：
2 號機組 1992 年 2 月投產(chǎn)，法國 ALSTOM 公司原裝進(jìn)口，額定容量 360MW ，鍋爐型式為亞臨界、一次中間再熱、強制循環(huán)、雙拱爐膛、固態(tài)排渣、燃煤汽包爐，燃燒方式為“ W ”火焰，配置兩套中間儲倉式制粉系統 , 在爐膛 30.8M 前后墻共布置 18 臺燃燒器。
2017 年進(jìn)行超低排放改造，包括低氮燃燒器改造、 WGGH 系統改造和脫硫系統改造。低氮改造廠(chǎng)家煙臺龍源，將原 36 個(gè)直流縫隙式燃燒器更換為 18 個(gè)煙臺龍源公司的旋流低氮燃燒器。設計煤種： 70% 無(wú)煙煤 +30% 煙煤。煙氣系統配置一臺動(dòng)葉可調增壓風(fēng)機和兩臺帶變頻模式的靜葉可調引風(fēng)機。
在鍋爐 22 米爐膛左右側共四角，每角設置 2 點(diǎn)，共 8 點(diǎn)光電溫度計測量爐膛燃燒溫度。鍋爐滅火保護設置為：①爐膛壓力正常時(shí)，“每角光電溫度計 2 取 2 低于 800 ℃為 1 ，再四角四取三為 1 ”延時(shí) 5S 鍋爐 MFT ；②“每角光電溫度計 2 取 2 低于 800 ℃為 1 ，再四角四取三為 1 ”與上“爐膛壓力超出 +1.5 kPa 、 -0.8 kPa ” 鍋爐無(wú)延時(shí) MFT 。
在鍋爐 58 米標高處，設置 3 個(gè)爐膛壓力極高開(kāi)關(guān)（定值為 2.0kpa ）、 3 個(gè)壓力極低開(kāi)關(guān)（定值為 -1.2kpa ）、 3 個(gè)壓力變送器，壓力極低開(kāi)關(guān) A 、壓力極高開(kāi)關(guān) B 、壓力極高開(kāi)關(guān) C 及壓力變送器 C 布置于鍋爐 A 側 , 壓力極高開(kāi)關(guān) A 、壓力極低開(kāi)關(guān) B 、壓力極低開(kāi)關(guān) C 及壓力變送器 AB 布置于鍋爐 B 側。 3 個(gè)壓力變送器三取中 , 通過(guò)濾波得到爐膛壓力計算值作為爐膛壓力自動(dòng)調節的被調量。機組爐膛壓力保護設置為： 3 個(gè)壓力極高開(kāi)關(guān) 3 取 2 無(wú)延時(shí)做為爐膛壓力極高保護； 3 個(gè)壓力極低開(kāi)關(guān) 3 取 2 無(wú)延時(shí)做為爐膛壓力極低保護。
機組設置油槍熱備用自動(dòng)投入保護邏輯，自動(dòng)投入觸發(fā)條件為：每角光電溫度計 2 取 2 低于 800 ℃為 1 ，再四角四取二為 1 ”時(shí)熱備油槍?zhuān)?/span> B15 、 B25 ，或 H15 、 H25 ）自動(dòng)投入。
（二）事前工況：
2 號機組負荷 219.1MW ，協(xié)調控制投入，兩側制粉系統運行，送風(fēng)手動(dòng)控制，引風(fēng)機變頻運行，除 E2 外其它 17 臺給粉機運行，火焰電視正常，各項參數穩定。主汽壓力 11.588MPa ，主汽壓力偏差 0.1Mpa ，汽包水位 -256.6mm ，一次風(fēng)壓 3.72Kpa ，燃料量 108.465T/H, 兩側送風(fēng)機擋板開(kāi)度 38%/38% ，總風(fēng)量 570.9KNM3/H 。爐膛負壓測量值 -0.042/-0.047/-0.034Kpa ，計算值 -0.04Kpa 。兩側引風(fēng)機變頻指令 58.2% 、 56.2% ，變頻轉速 585.4 、 571.2rpm （ 58.8% 、 57.4% ），工頻電流 55.4A 、 55.66A 。增壓風(fēng)機入口壓力 99.8pa ，動(dòng)葉開(kāi)度 43.2% ，電流 211.7A 。爐膛四角溫度分別為 1098.2/1206.9 ℃、 1200/1419.8 ℃、 1125.6/1244.3 ℃、 1009.9/1049.9 ℃。
（三）事件經(jīng)過(guò)：
14:36:14 ， 2 號機組負荷 219.1MW ，爐膛負壓開(kāi)始小幅波動(dòng)。
14:36:18 ，爐膛負壓變送器測量值低至波谷 -0.184/-0.202/-0.196Kpa 。
14:36:36 ，爐膛負壓變送器測量值高至波峰 0.042/0.063/0.059Kpa 。
14:37:05 ，爐膛負壓變送器測量值低至波谷 -0.220/-0.247/-0.247Kpa 。
14:37:30 ，爐膛負壓變送器測量值高至波峰 0.118/0.147/0.145Kpa ， 8 秒之后爐膛負壓開(kāi)始下降。
14:37:40 ，爐膛負壓變送器測量值 0.072/0.086/0.087Kpa 。
14:37:46 ， G2 給粉機有垮粉跡象， G210/G230 兩根粉管風(fēng)壓測量 1.73/1.6Kpa （＞ 1.5 Kpa 報警）， 14:37:50 ，值班員將 G2 給粉機轉速由 6.7rpm 減至 0 轉。
14:37:49 ，爐膛負壓變送器測量值 -0.030/-0.035/-0.021Kpa 。
14:37:50 ，爐膛負壓變送器測量值 -0.112/-0.131/-0.128Kpa 。
從 14:37:50 ，開(kāi)始，爐膛負壓開(kāi)始急劇下降。
14:37:52 ，爐膛負壓變送器測量值 -0.191/-0.219/-0.223Kpa 。
14:37:54 ，爐膛負壓變送器測量值 -0.213/-0.248/-0.235Kpa 。
14:37:56 ，爐膛負壓變送器測量值 -0.398/-0.460/-0.447Kpa 。
14:37:58 ，爐膛負壓變送器測量值 -0.449/-0.496/-0.504Kpa 。
14:37:59 ，爐膛負壓變送器測量值 -0.619/-0.727/-0.677Kpa 。
14:37:59 ，爐膛負壓極低三個(gè)壓力開(kāi)關(guān)信號反轉，鍋爐 MFT 動(dòng)作，首出“爐膛負壓極低”，汽機、發(fā)電機聯(lián)跳正常。
14:38:00 ，爐膛負壓變送器測量值 -1.327/-1.316/-1.268Kpa ，計算值 -0.33Kpa 。主汽壓力 11.639MPa ，主汽壓力偏差 0.2Mpa ，汽包水位 -304.1mm ，一次風(fēng)壓 3.44Kpa ，燃料量 105.801T/H, 兩側送風(fēng)機擋板開(kāi)度 38%/38% ，總風(fēng)量 581KNM3/H 。兩側引風(fēng)機變頻指令 38.8% 、 36.8% ，變頻轉速 618.1 、 604.5rpm （ 62.1% 、 60.7% ），工頻電流 61.77 、 64.58A ，比爐膛負壓開(kāi)始波動(dòng)前偏大 6.35 、 8.91A 。增壓風(fēng)機入口壓力 260pa ，動(dòng)葉開(kāi)度 45.7% ，電流 217A 。爐膛四角溫度分別為 939.8/1106.9 ℃、 1114.5/1116.1 ℃、 930.5/1181 ℃、 864.1/708.2 ℃，油槍自投條件未達到，滅火保護判據未達到。
17:03 ， 按調度令 #2 鍋爐點(diǎn)火， 18:47 ，機組重新并網(wǎng)運行。
當班煤質(zhì)：全水 8.1% 、收到基揮發(fā)分 13.48% 、干燥基灰分 36.1% 、低位發(fā)熱量 18.08MJ/KG; 白班：全水 7.3% 、收到基揮發(fā)分 13.88% 、干燥基灰分 30.59% 、低位發(fā)熱量 20.57MJ/KG 。
現場(chǎng)檢查撈渣機內無(wú)垮焦。
檢修人員對自動(dòng)控制系統進(jìn)行了檢查，現場(chǎng)及工程師站無(wú)相關(guān)檢修工作，現場(chǎng)檢查測量?jì)x表工作正常。
（四）原因分析：
機組異常停運后，廠(chǎng)里立即組織了相關(guān)技術(shù)人員對負壓保護動(dòng)作原因進(jìn)行分析， 4 月 20 日西安熱工研究院的兩位技術(shù)專(zhuān)家到廠(chǎng)，廠(chǎng)里再次組織人員進(jìn)行了分析，經(jīng)與會(huì )人員對各項數據的認真、仔細的研究，事件原因分析如下：
1、事件發(fā)生前鍋爐各項參數穩定，爐膛壓力短時(shí)從最后一個(gè)波峰迅速降低到極低保護動(dòng)作，分析認為鍋爐燃燒不穩，爐膛負壓波動(dòng)調節過(guò)程中出現局部燃燒惡化，導致?tīng)t膛負壓保護動(dòng)作是本次異常停運的直接原因。 判斷依據如下：
1) 從 14:37:49 到 14:38:00 的 11 秒時(shí)間里，爐膛負壓測量值從 -0.030/-0.035/-0.021Kpa 變化到 -1.327/-1.316/-1.268Kpa ，變化量達到 -1.297/-1.281/-1.247Kpa 。（詳見(jiàn)附件 1 ：機組負壓變化列表）
2) 從 14:37:50 到 14:38:00 的 10S 鐘時(shí)間里，所有爐膛 4 個(gè)角的 8 支爐膛溫度計均在下降，其中四號角的兩支溫度計在 MFT 時(shí)降至 864.1 ℃ /708.2 ℃，爐膛滅火保護動(dòng)作設定值為 800 ℃。（詳見(jiàn)附件 2-9 ：機組滅火保護溫度檢測曲線(xiàn)圖）
3) 汽包水位從 14:37:13 的 -260.3mm 下降到 14:37:47 的 -329.7mm 。（見(jiàn)附圖 10 ）
2 、 影響鍋爐燃燒穩定，導致燃燒局部惡化的間接原因：
1) 給粉機數量共 18 臺，事發(fā)前運行 17 臺，停運 1 臺，在低負荷下火焰集中度較差，不利于機組的穩定燃燒。
2) 入爐煤熱值偏低，摻配不均，造成個(gè)別燃燒器燃燒不穩定，引起燃燒局部惡化。
3) 爐膛負壓自動(dòng)調節系統適應能力不足。事發(fā)時(shí)及 4 月份 3 次爐膛負壓波動(dòng)時(shí)，引風(fēng)自動(dòng)調節系統動(dòng)作正常（詳見(jiàn)附件 10-14 ：機組引風(fēng)機控制邏輯框圖及爐膛負壓控制曲線(xiàn)圖），但因爐膛壓力濾波、變頻器速率限制、系統慣性遲延等原因，導致?tīng)t膛負壓調節系統有一定的滯后性，且引風(fēng)機與送風(fēng)機、增壓風(fēng)機等的自動(dòng)調節系統功能及參數也有可以?xún)?yōu)化的空間，自動(dòng)控制系統應對異常工況的能力還有待提高。爐膛負壓計算值滯后原始測量計算值跟不上測量值的變化，鍋爐 MFT 時(shí)爐膛負壓原始值 -1.327/-1.316/-1.268Kpa ，已經(jīng)達到跳閘值 -1.2Kpa ，但計算值才到 -0.33Kpa 。由于爐膛負壓調節滯后，負壓波動(dòng)大增加了燃燒的擾動(dòng)。兩側引風(fēng)機變頻器速率受限（實(shí)際變頻升速率分別為 6.4 、 6.5 轉 / 秒，降速率分別為 3.1 、 3.3 轉 / 秒），導致引風(fēng)機變頻動(dòng)作滯后（ MFT 時(shí)兩側引風(fēng)機變頻指令為 38.8% 、 36.8% ，但變頻轉速實(shí)際為 58.8% 、 57.4% ）。
（五）暴露問(wèn)題
1 、對改造后低氮燃燒器的燃燒特性不熟悉，對低負荷工況下投運過(guò)多燃燒器的負面作用認識不夠；
2 、配煤摻燒工作有待提高。鍋爐低負荷時(shí)段配煤質(zhì)量下限應適當提高，同時(shí)當摻配煤中有煤質(zhì)較差的煤種時(shí)，應提前給運行部通報信息。
3 、鍋爐低負荷穩定燃燒、防止熄火的措施有待強化。對低負荷時(shí)停運給粉機對燃燒產(chǎn)生擾動(dòng)的預想和防范措施準備不足，低負荷時(shí)燃燒器的投運方式有待試驗優(yōu)化。
4 、鍋爐負壓自動(dòng)調節能力還有待提高 , 未針對變頻器的相關(guān)性能進(jìn)一步優(yōu)化爐膛壓力控制系統參數。
（六）防范措施：
1 、聯(lián)系煙臺龍源派專(zhuān)業(yè)人員到廠(chǎng)進(jìn)行指導，綜合考慮給粉機轉速和粉管風(fēng)壓的影響，保證燃燒穩定的前提下，進(jìn)行低負荷停運給粉機的試驗，盡量多停運給粉機，提高一次風(fēng)壓，并形成制度指導運行操作，提高燃燒器的穩定性。
2 、強化配煤摻燒工作。加強入廠(chǎng)煤煤質(zhì)監管，完善入廠(chǎng)煤礦發(fā)煤質(zhì)預報機制；提高入爐煤熱值允許范圍的下限（由原 18MJ/KG 提高至 18.5MJ/KG ），完善并落實(shí)確保摻配均勻的措施，避免因煤質(zhì)不均、劣質(zhì)煤集中燃燒造成的燃燒波動(dòng)、惡化；對摻配煤中單一煤種熱值低于 18MJ/KG ，及時(shí)向運行部通報。
3 、組織煙臺龍源專(zhuān)業(yè)人員和各生產(chǎn)部門(mén)技術(shù)人員對低氮燃燒器改造后的燃燒穩定性進(jìn)行進(jìn)一步的分析，排查分析低氮燃燒器燃燒擾動(dòng)的影響因素，針對性修改完善低負荷穩燃和防止熄火措施。并結合深度調峰要求，重新摸索該燃燒器的低負荷穩燃性能。
4 、適當優(yōu)化爐膛負壓保護動(dòng)作的控制策略。在滿(mǎn)足規范、保證安全的前提下，適當放寬保護設定值。
5 、優(yōu)化油槍熱備用自動(dòng)投入邏輯，準確判斷燃燒異常、及時(shí)投入油槍?zhuān)岣呷紵▌?dòng)時(shí)的穩燃能力。
6 、兩側引風(fēng)機變頻模式運行時(shí)影響升降速率，降低了自動(dòng)控制系統異常工況的響應能力。對變頻器的性能的適應性重新評估，在評估前引風(fēng)機變頻切至工頻運行。
7 、對協(xié)調控制方式下送風(fēng)機、引風(fēng)機、增壓風(fēng)機等自動(dòng)調節控制系統進(jìn)行優(yōu)化，應根據變頻器的相關(guān)性能進(jìn)一步優(yōu)化爐膛壓力控制系統參數，提高自動(dòng)調節系統適應復雜工況的能力。
附件 1 ：事發(fā)前 10S 機組負壓及調節指令、反饋變化列表
時(shí)間 |
爐膛壓力變送器 A |
爐膛壓力變送器 B |
爐膛壓力變送器 C |
引風(fēng)機 A 變頻器指令 |
引風(fēng)機 B 變頻器指令 |
引風(fēng)機 A 變頻器轉速 |
引風(fēng)機 B 變頻器轉速 |
14:38:00 |
-1.327 |
-1.316 |
-1.268 |
38.8 |
36.8 |
618.019 |
604.582 |
14:37:59 |
-0.619 |
-0.727 |
-0.677 |
45.7 |
43.7 |
621.283 |
608.15 |
14:37:58 |
-0.449 |
-0.496 |
-0.504 |
48.1 |
46.1 |
624.319 |
611.49 |
14:37:57 |
-0.449 |
-0.51 |
-0.504 |
50.7 |
48.7 |
628.115 |
614.603 |
14:37:56 |
-0.398 |
-0.46 |
-0.447 |
54.2 |
52.2 |
630.924 |
617.943 |
14:37:55 |
-0.254 |
-0.29 |
-0.282 |
55.9 |
53.9 |
634.492 |
621.131 |
14:37:54 |
-0.213 |
-0.248 |
-0.235 |
57.3 |
55.3 |
637.756 |
624.244 |
14:37:53 |
-0.213 |
-0.239 |
-0.235 |
58.3 |
56.3 |
640.792 |
627.508 |
14:37:52 |
-0.191 |
-0.219 |
-0.223 |
59.3 |
57.3 |
644.057 |
630.924 |
14:37:51 |
-0.148 |
-0.173 |
-0.171 |
60.8 |
58.8 |
646.789 |
633.657 |
14:37:50 |
-0.112 |
-0.131 |
-0.128 |
62.4 |
60.4 |
649.522 |
637.984 |
14:37:49 |
-0.03 |
-0.035 |
-0.021 |
63.2 |
61.2 |
651.876 |
637.984 |
附件 2 ：機組滅火保護溫度檢測 A 曲線(xiàn)圖
上圖為 #1 角溫度測點(diǎn) A ， MFT 前 10 秒時(shí)間內溫度由 1106.2 ℃將至 939.8 ℃，下降幅度為 166.4 ℃。
附件 3 ：機組滅火保護溫度檢測 A1 曲線(xiàn)圖
上圖為 #1 角溫度測點(diǎn) A1 ， MFT 前 10 秒時(shí)間內溫度由 1243.1 ℃將至 1106.9 ℃，下降幅度為 136.2 ℃。
附件 4 ：機組滅火保護溫度檢測 B 曲線(xiàn)圖
上圖為 #2 角溫度測點(diǎn) B ， MFT 前 10 秒時(shí)間內溫度由 1176.6 ℃將至 1165.1 ℃，下降幅度為 11.5 ℃。
附件 5 ：機組滅火保護溫度檢測 B1 曲線(xiàn)圖
上圖為 #2 角溫度測點(diǎn) B1 ， MFT 前 10 秒時(shí)間內溫度由 1395 ℃將至 1116.1 ℃，下降幅度為 278.9 ℃。
附件 6 ：機組滅火保護溫度檢測 C 曲線(xiàn)圖
上圖為 #3 角溫度測點(diǎn) C ， MFT 前 10 秒時(shí)間內溫度由 1179.3 ℃將至 930.5 ℃，下降幅度為 248.8 ℃。
附件 7 ：機組滅火保護溫度檢測 C1 曲線(xiàn)圖
上圖為 #3 角溫度測點(diǎn) C1 ， MFT 前 10 秒時(shí)間內溫度由 1252.2 ℃將至 1181 ℃，下降幅度為 71.2 ℃。
附件 8 ：機組滅火保護溫度檢測 D 曲線(xiàn)圖
上圖為 #4 角溫度測點(diǎn) D ， MFT 前 10 秒時(shí)間內溫度由 1031.1 ℃將至 864.1 ℃，下降幅度為 167 ℃。
附件 9 ：機組滅火保護溫度檢測 D1 曲線(xiàn)圖
上圖為 #4 角溫度測點(diǎn) D1 ， MFT 前 10 秒時(shí)間內溫度由 1029.6 ℃將至 708.2 ℃，下降幅度為 321.4 ℃。
附件 10 ：跳閘前汽包水位曲線(xiàn)圖
附件 11 ：機組引風(fēng)機控制邏輯框圖
引風(fēng)機負壓變頻自動(dòng)調節控制回路采用單個(gè) PI 控制，設置有送風(fēng)指令前饋，與增壓風(fēng)機無(wú)相關(guān)前饋設置。調節參數設置為：負壓濾波時(shí)間常數 8S ，增益 P:2.8, 積分時(shí)間 I ： 90S ，送風(fēng)前饋增益 1.6 。爐膛壓力＞ 0.5KPa 時(shí)閉鎖減，低于 -1.3 KPa 時(shí)閉鎖增。
附件 12 ：事發(fā)當日機組引風(fēng)機爐膛負壓控制曲線(xiàn)圖
14 ： 37 ： 49 之后的 11 秒內，爐膛壓力快速的由 -0.030kpa 下降至 -1.316kpa ，觸發(fā) MFT 。
附件 13 ：事發(fā)前 4 月 2 日機組引風(fēng)機爐膛負壓控制曲線(xiàn)圖
上圖為 2019 年 4 月 2 日 14:42-14:46 爐膛壓力調節曲線(xiàn)，圖中選取的兩點(diǎn)處爐膛壓力在 4 秒的時(shí)間里由 -0.354kpa 波動(dòng)至 0.344kpa ，波動(dòng)范圍為 0.698kpa ，在波動(dòng)發(fā)生的 1 分鐘后調節系統收斂，且調節趨勢趨于平穩，調節過(guò)程良好。
附件 14 ：事發(fā)前 4 月 9 日機組引風(fēng)機爐膛負壓控制曲線(xiàn)圖
上圖為 2019 年 4 月 9 日 11:55-12:00 爐膛壓力調節曲線(xiàn)，圖中選取的兩點(diǎn)處爐膛壓力在 24 秒的時(shí)間里由 -0.266kpa 波動(dòng)至 0.114kpa ，波動(dòng)范圍為 0.380kpa ，在波動(dòng)發(fā)生的 2 分鐘后調節系統收斂，且調節趨勢趨于平穩，調節過(guò)程合格。
附件 15 ：事發(fā)前 4 月 11 日機組引風(fēng)機爐膛負壓控制曲線(xiàn)圖
上圖為 2019 年 4 月 11 日 2:03-2:07 爐膛壓力調節曲線(xiàn)，圖中選取的兩點(diǎn)處爐膛壓力在 6 秒的時(shí)間里由 -0.102kpa 波動(dòng)至 0.149kpa ，波動(dòng)范圍為 0.251kpa ，在波動(dòng)發(fā)生的 1 分鐘后調節系統收斂，且調節趨勢趨于平穩，調節過(guò)程良好。
附件 16 ：機組 SOE 記錄
附件 17 ：機組操作員記錄
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鷹眼語(yǔ)錄：電力技術(shù)監督不牢，地動(dòng)山搖，永無(wú)寧日！
來(lái)，領(lǐng)導們都看看: 運行人員的水平高低就體現在異常事故處理判斷準確丶果斷丶及時(shí)，正常調整時(shí)參數協(xié)調丶經(jīng)濟丶穩定，這些可不是什么培訓丶管理丶監督出來(lái)的。 電廠(chǎng)煤電倒掛，虧損嚴重，機組檢修，運行成本壓縮嚴重，效益差人機因素疊加其中事故嚴重增加！ 某些電廠(chǎng) 平時(shí)對運行不聞不問(wèn)，一出事運行就是老背鍋，這樣的管理模式怎么讓運行兄弟愛(ài)崗敬業(yè)？當下某些電廠(chǎng)早就忘了企業(yè)該有的社會(huì )屬性了 ! 都是“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”。
歷年12月電廠(chǎng)異常事故統計分析和建議
電廠(chǎng)問(wèn)題，找電力鷹