660 MW超臨界機組鍋爐 A 空預器故障引發“總風量低”保護動作跳機事故分析

2023-06-07 08:47:40 乐鱼官网

660 MW超臨界機組鍋爐 A 空預器故障引發“總風量低”保護動作跳機事故分析

1.設備概況

某電廠#9 鍋爐為東方鍋爐（集團）股份有限公司設計製造的 DG2150/25.4-Ⅱ6 型超臨界、一次中間再熱、直流爐。汽輪機為哈爾濱汽輪機有限責任公司製造的型號為 CLNZK660-24.2/566/566 超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽輪機。發電機為哈爾濱電機有限責任公司製造的 QFSN-660-2 型三相交流隱極式同步發電機。

2.事件經過

24 日 13 時 02 分，#9 機組負荷 454MW，給水流量 1513 t/h,主汽壓力 19.5MPa，總煤量 237 t/h，總風量 1815t/h，鍋爐六大風機、六台磨煤機、兩台空氣預熱器及兩台給水泵正常運行，送風機、引風機及一次風機動葉調整全部在自動模式。

13 時 03 分 03 秒，運行中的#9 爐 A 空氣預熱器主電機突然跳閘（電流由 10.8A 突升至 31.3A，“堵轉保護”動作跳閘，電機額定電流為 31A），輔電機聯鎖啟動後隨即跳閘（電流突升至 31.2A，“堵轉保護”動作跳閘），延時 15 秒後，保護動作聯鎖跳 A 一次風機、A 送風機、A 引風機。13 時 03 分 54 秒，觸發一次風機 RB 動作，聯跳 B、D、F 磨煤機。13時 05 分 20 秒，RB 動作結束，負荷由 454MW 降到 349MW，總風量由 1795t/h 降到 818t/h，總煤量 237 t/h 降到 117t/h。

13 時 07 分 38 秒，爐膛負壓大幅擺動，由-1220Pa 升至 780Pa，爐膛總風量由 842 t/h 降至 594t/h（低於爐膛風量低保護動作值 600t/h），總風量小於 25%信號發，鍋爐 MFT 保護動作，汽輪機跳閘，發電機解列。

1 月 25 日 10 時 30 分，#9 爐空氣預熱器搶修工作結束；20 時 38 分#9 發-變組與係統並列。故障停運 31 小時，累計損失電量 1228 萬千瓦時。

3.空氣預熱器故障檢查及處理情況

3.1 故障檢查情況：

檢修人員進入 A 預熱器內部進行檢查，發現空氣預熱器內部熱端蒸汽吹灰器槍管距前端 1.7 米處迎風麵呈開放型爆口，爆口長 400mm，吹灰器槍管在此處斷裂。從固定架脫落掉在轉子蓄熱元件倉格上。由於空預器轉子逆時針方向旋轉，將吹灰器槍管的一頭帶到右側煙側與二次風側扇形板處，導致空預器動靜部位卡死。相鄰的吹灰器高壓水衝洗槍管 1.7 米處同樣出現風刷減薄爆口，爆口長 200mm，未斷開。

3.2 故障處理情況：

檢修人員將斷裂並卡死在 A 空氣預熱器動靜部位的吹灰槍管取出後，手動盤車檢查轉子轉動靈活，之後將損壞並斷開的蒸汽吹灰槍管更換為不鏽鋼材質槍管，並將原高壓水衝洗槍管割除，對吹灰器槍管托架進行檢查並焊接牢固。與此同時，對 B 空氣預熱器熱端蒸汽吹灰槍管也更換為不鏽鋼槍管，將高壓水衝洗槍管割除，上部加裝防磨護瓦並檢查加固托架完好。

4.原因分析

1）空氣預熱器跳閘原因分析

#9 機組 C 級檢修期間，空預器吹灰器檢修項目安排、檢查方法和檢查標準、作業指導書執行、三級驗收手續等檢修管理方麵存在漏洞，相關技術人員沒能及時發現吹灰器槍管減薄的設備隱患，迎風麵長期風刷，最終導致了吹灰器槍管管壁爆破斷開，掉落的槍管將空預器動靜部位卡死。

2）爐膛總風量低觸發鍋爐MFT 保護動作原因分析一次風機 RB 動作後，由於運行的 B 一次風機電流超過額定值，運行人員手動將 B 一次風機動葉指令從 100%下調到81%控製電流不超額定值，但熱控邏輯在一次風機 RB 動作 3 分鍾後又自動將 B 一次風機動葉指令調低 20%，導致 B 一次風機動葉開度指令自動調整為 61%，一次風風量由 299t/h 降至 236t/h，一次風量下降了 63t/h；從 B 送風機動葉跳手動到爐膛負壓變為正壓（由-1220Pa 升至 780Pa），持續有 3 分鍾的時間，運行人員沒能及時發現，沒有將 B 送風機動葉恢複為自動方式或直接對 B 送風機動葉進行手動調整，沒有進行人工幹預，最終因爐膛正壓通風受阻（B 送風機動葉在手動狀態），導致二次風量由 634t/h 降至 365t/h，二次風風量大幅下降了 269t/h。

由於一次風量降低、二次風量大幅下降，導致爐膛總風量由 842 t/h 降至 594t/h，總風量低保護動作，觸發鍋爐 MFT跳閘。因此，大同公司#9 機組 RB 邏輯設置不合理，運行人員事故處理不及時，是本次事件的直接原因。

5.暴露問題

1）檢修標準項目從項目製定、作業指導書編製及執行、質量驗收程序等檢修管理方麵，存在管理漏洞。

2）對吹灰器長期委托承包商的檢修維護工作，從項目製定到檢修質量監督驗收的全過程，管理不到位。

3）對主要輔機熱控邏輯日常分析研究不深入、隱患排查不到位，兄弟電廠事件教訓吸取不深。

4）運行人員事故處理時監視不到位，不能對不正常工況及時判斷並做出正確調整。

6.對策措施

1）在編製機組檢修防磨防爆檢查項目時，必須要將吹灰器槍管、托架檢查，作為一項技術監督或反措項目，進行重點安排，同時在停爐檢修期間要加強對該項目實際執行情況的檢查驗證，發現隱患及時安排消除。

2）利用停爐檢修機會，將#1-#10爐原材質為 15CrMoG 的空預器蒸汽吹灰槍管全部更換為不鏽鋼材質槍管，迎風麵加裝防磨護瓦。

3）將#2、#3、#7、#8 爐長期不用的空預器高壓水衝洗槍管割除，消除遺留隱患。

4）調研同類型電廠邏輯保護設置情況，召開專題會，討論空預器、一次風機、送風機、引風機 RB 動作邏輯設置的合理性，進一步完善 RB 邏輯設置。

5）加強運行人員技術培訓、反事故演練，從每一個環節入手，逐步提升運行人員事故處理水平。