空气预热器跳闸引发锅炉MFT动作的原因分析及处理.pdf

第3 2卷 第 1 0期 2 0 1 0年 1 0月 华 电技 术 Hu a d i a n T e c h n o l o g y V0 1 3 2 No 1 0 0c t 2 01 0 空气预热器跳 闸引发 锅炉 MF T动作 的 原 因分析及处理 马士 东 ( 安徽华 电宿州发 电有 限公 司 ， 安徽 宿州2 3 4 1 0 1 ) 摘要： 某电厂 6 0 0M W 超临界机组在商业运行中， 由于2台空气预热器同时跳闸， 导致锅炉 MF T动作。其主要原因是 接在锅炉 MC C 2段上的渣仓皮带机电动机接地， 控制该电动机的变频器未能有效切除故障， 导致锅炉 MC C 2段电压异 常， 空气预热器齿轮油泵同时切掉并联跳空气预热器。对接线运行方式进行了整改并增加了备用齿轮油泵 ， 对齿轮油泵 跳闸联跳预热器逻辑和定值进行了修改， 有效避免了因辅助设备接线及运行方式欠妥而导致主机跳机的事故发生。 关键词 ： 空气预热器 ； 跳 闸 ； 齿轮油泵 ； 处 理 中图分类号 ： T K 2 2 3 3 4 文献标志码 ： B 文章 编号 ： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 0 ) 1 0 0 0 0 6 0 2 l 锅炉概 况 某 电厂一期工程安装 26 0 0 M W 超临界燃煤 汽轮发 电动机组 ， 1机组于 2 0 0 7年 9月投人商业 运营。锅 炉 为 东 方 锅 炉 集 团 有 限公 司 制 造 的 D G1 9 1 3 2 5 4一I I 3直流 炉， 为超 临界压力 变 压运 行 、 单炉膛 、 一次中间再热 、 尾部双烟道 、 平衡通风 、 露天布置 、 固态排渣 、 全钢构架 、 全 悬 吊结构 、 n 形 布置燃煤直流锅炉 。锅炉配有 2台 5 0 容量 的再 生三分仓回转容克式空气预热器 ， 其空气预热器扇 形顶和底板将空气预热器转子分为烟气通道和空气 通道， 当受热处于烟气侧时 ， 蓄热板吸收烟气热量并 将热量蓄积起来 ， 等到转至空气侧 ， 蓄热板再把贮存 的热量放给空气 ， 自身温度降低。受热面不断旋转 ， 热量便不断从烟气传给空气 ， 空气得到加温 ， 烟气得 到冷却。空气预热器型号 ， L A P I 3 4 9 4 8 8 3 ； 型式 ， 再 生三分仓 回转式 ； 主电动机驱动转速 ， 0 9 9 r m i n ； 辅 电动机驱动转 速， 0 4 4 r m i n ； 气 动 马达 驱动转速 ， 0 4 8 5 r rai n ； 制造厂为东方锅炉厂空气预热器工程 分公司。故而预热器工作正常与否对锅炉制粉及风 烟等系统至关重要 ， 锅炉 系统流程如图 1所示。而 某电厂由于其空气预热器 主、 辅 电动机及齿轮油泵 的接线运行方式欠妥 ， 导致了因该段 MC C上其他设 备接地引起 M C C电压异常， 最终导致预热器跳闸 ， 锅炉总燃料跳 闸 MF F ( Ma i n F u e l T r i p ) 动作。 2 事故经过 2 0 0 9 0 51 8 T 0 8 ： 5 9 ， 1机组负荷 5 5 0 MW， 收稿 日期 ： 2 0 0 9 0 8 2 3 图 1锅炉 系统流程图 1 锅炉 1 A 1 B空气预热器齿轮油泵 、 辅助电动机全 停。0 9： 0 1 ， 1锅炉 1 A空气预热器齿轮油泵启动允 许 ， 开启 1 A空气预热器齿轮油泵运行正常 ， 启动 1 A 空气预热器主电动机运行。1 B空气预热器主 电动 机启动不正常 ， 就地启动 1 B空气预热器齿轮油泵 。 0 9 ： 0 3 ， 1 B空气预热器主 电动机启 动正常。随后 ， 1 A， l B空气预热器齿轮油泵全部跳 闸， 联锁跳 1 A， 1 B空气预热器主电动机。如此反复 ， 0 9： 1 0 ， 1 A， 1 B 空气预热器全停信号发 出， 1 锅炉 MM“ 动作 ， 汽机 跳闸， 发电动机解列。 3 事故原 因分析 该 电厂主厂房 4 0 0 V系统为中性点不直接接地 系统。锅炉 P C 1 A段作为锅炉 M C C 1 段的工作电 源和锅炉 MC C 2段的备用电源 ； 锅炉 P C 1 B段作为 锅炉 MC C 2段的工作电源和锅炉 MC C 1 段 的备用 电源。1 A空气 预热 器 主 电动机接 到 锅炉 MC C 1 段 ； 1 B空气预热器主电动机 和 1锅炉渣仓双 向皮 带机电动机接到锅炉 MC C 2段 。经检查 ， 发现 1 A， 1 B空气预热器主 、 辅 电动机电源不正常， 检查 1 锅 第 1 0期 马士 东： 空气预热器跳 闸引发锅炉 MF T动作的原 因分析及处理 7 炉 MC C段时发现 MC C电源切换装置频繁切换 ， 锅 炉 MC C母线电压异常。通过拉负荷发现 1锅炉渣 仓双向皮带机 电动机接地 ， 电动机 ( 带电缆 ) 对地绝 缘为零 。锅炉 MC C段设置双 电源切换装置 ， 电源切 换装置为“ 互为备用” 工作方式 ， 即工作 电源( 一 ) 电 压不正常切换到工作 电源( 二 ) ， 工作电源 ( 二 ) 电压 不正常切换到工作电源( 一) 。 由于 1锅炉渣仓双向皮带机电动机侧接地 ， 变 频器未能有效切 除故障点 ， 导致锅炉 MC C 2段母线 电压异常 ， 其双电源切换装置动作 ， 将故障点带到锅 炉 P C 1 A段 ， 此时导致锅炉 MC C 1段电压异常， 其 双电源切换装置动作。切换到锅炉 P C 1 B段 ， 带故 障的锅炉 MC C 2段 电压仍异常 ， 仍切换 回锅炉 P c 1 B段 ， 此又导致锅炉 MC C 1段电源切换 ， 如此反复 切换 。空气预热 器齿 轮油泵 主电源接至锅炉 MC C 段 ， 辅助 电源接锅炉保安 MC C段 ， 当锅炉 MC C段 电 压不正常时切换到保安电源工作 ， 当锅炉 MC C段 电 压恢复正常时切换 回来。因为锅炉 M C C段 电源频 繁切换 ， 导致齿轮油泵电源频繁切换 ， 因空气预热器 齿轮油泵停转 ， 空气预热器主、 辅电动机均停 的控制 逻辑关系 ， 导致空气预热器启动不起来。空气预热 器电源接线如图 2所示。 锅炉 电 锅炉 电 锅炉电 锅炉电 源 ( 一)源 ( 二) 源 ( 一)源 ( 二) P r1A Pr1 R Pf1 A Pr1 R 锅炉 锅炉保安 PCI A PC1 B PC 1 A 空 气 预 热 器 主 电 动 机 #l 1 B 渣 空 仓 气 皮 预 带 热 机 器 主 电 动 机 图 2空气 预 热 器 电 源 接 线 经综合分析 ， 导致此次事故 的主要 原因是 ： 1 锅炉渣仓双向皮带机 电动机侧接地 ， 控制该电动机 的变频器未 能有效切除故 障， 导致 1锅 炉 MC C 2 段电压异常， 双电源进线开关判断为电源故障， 进一 步进行电源切换并将故障切换至锅炉 P c段， 最终 造成锅炉 M C C 2段在锅炉 P C 1 A段和锅炉 P C 1 B 段来 回切换 ， 也 就是锅炉 MC C 2段不停地 瞬间停 电， 将该段 的空气预热器齿轮油泵负荷不停地切掉 ， 从而将多次启动起来 的空气预热器停掉 ， 最终导致 锅炉 MF F事故的发生。 4 事故处理 锅炉 MV I 动作后 ， 立即启用空气预热器气动马 达 ， 维持 1 A、 1 B空气预热器 的运转 ， 防止 因空气 预 热器停转烟温过高使空气预热器变形。迅速对锅炉 MC C柜电压进行检查 ， 发现锅 炉 MC C柜进线开关 不停进行切换 ， 当时测量 系统相间电压 为 3 8 0 V， 每 相对地 电压为 2 9 0 V， 三相对地电压相同。对空气预 热器电源及控制 回路进行详细检查均正常。随后对 1锅炉渣仓皮带机 电动机进行检查时， 发现渣仓皮 带机电动机电缆 中间接头接地 ， 处理后渣仓皮带机 电缆及电动机对地绝缘恢复正常 ， 锅炉 MC C 2段母 线电压正常。 5 暴露 的问题 ( 1 ) 设备管理不到位 ， 员工的工作责任心不强。 ( 2 ) 设备 日常维护检查工作不到位。 ( 3 ) 辅助设备及电动机 电缆质量较差。 ( 4 ) 辅助设备保护定值和热控逻辑及 MC C进 线 电源运行方式较为混乱 ， 管理不到位 ， 没有引起足 够重视 。 ( 5 ) 外围辅助设备接线管理较 乱 ， 影响主机设 备安全运行。 6 防范措施 针对此次事故暴露 的问题 ， 为防止类似事故再 次发生 ， 特制订以下防范措施 ： ( 1 ) 立即对 1 、 2锅炉双向皮带电动机变频器 保护定值进行检查并对保护定值重新进行校核设定。 ( 2 ) 在双向皮带电动机变频器前加装隔离变压 器 ， 将变频器电源由“ 三相三线 ” 改为“ 三相 四线” ， 避免变频器 回路接地对电源的影响。 ( 3 ) 将空气预热器齿轮油泵主 电源位置改为锅 炉保安 M C C段 ， 备用电源设置为锅炉 MC C柜。 ( 4 ) 将空气预热器齿轮 油泵 直接联跳主、 辅空 气预热器电动机的硬接线联锁保护取消， 增加 1台 备用齿轮油泵 ， 由分散控制系统 ( D C S ) 实现 2台齿 轮油泵互为联锁备用 ， 2台齿轮油泵全停延时 5 S 联 锁跳空气预热器驱动电动机 。 ( 5 ) 将锅炉 M C C段双电源切换装置“ 互为备 用” 的运行 方式改为 自投不 自动复位 的方式 ， 确保 MC C段母线 电压正常。 ( 6 ) 举一反三 ， 对全厂 MC C柜双电源切换 的装 置进行全面检查 ， 由生产技术部制定防范措施并对 运行方式进行整改调整。 ( 下转第 1 0页) m空 气 预热 器 齿 轮 油 泵 空 气 预热 器齿 轮 油 泵 m空气预热 器辅电动机 空 气 预热 器辅 电 动 机 1 0 华 电技 术 第3 2卷 图 3 进 渣管组件 改造后构 造 接 ， 除渣管组件与链斗输送机之问设计 为手动插板 门， 当链斗输送 机停运时 ， 灰 渣仍然会从 冷渣器落 下 ， 而手动插门未能及时关闭， 造成除渣管组件积渣 堵塞， 多次出现链斗输送机断链保护动作 、 链斗输送 机跳机 、 链斗变形等问题 。 2 4 2 解 决方 法 在出渣管组件上部增加事故排渣管 ， 当除渣管 组件堵塞或检修过程 中需要排渣时 ， 可通过事故排 渣管直接将灰渣排至锅炉 0 m地面。将出渣管组件 手动排渣门改为电动插板 门 ， 可以通过程控控制排 渣。经过改造 ， 冷渣器排渣与链斗输送机运行 实现 连锁 ， 冷渣器至链斗输送机排渣顺畅。改造后的除 渣管组件如图 4所示 ， 运行 中的冷渣器入 口管道现 状如图 5所示 。 图 5运行 中冷 渣器入 口管道现状 3结束语 坪石 电厂 23 0 0 MW 循环流化床机组 4锅炉 的4台滚筒式冷渣器 ， 在整套启动及 1 6 8 h试运期阶 段发现了不少 问题 ， 通过对这些问题的分析与处理 ， 总结 了一些经验。在 5机组冷渣器运行期间， 有效 地避免了上述问题 ， 希望 能给今后 同类型冷渣器设 备试运行提供参考 。但对于冷渣器入 口管道严重超 温、 炉渣在床料波动 中易堵塞人 口管道等问题 ， 依然 没有找到很好的处理办法 ， 这是今后必须重点研究 解决 的问题 。 参考文献 ： 1 张莉 ， 李新民 C F B锅炉排渣故障处理与改进 J 华电 技术 ， 2 0 0 9， 3 1 ( 4 ) ： 81 0 2 周波， 叶辉 灵式滚筒冷渣器冷却水系统的分析与改造 J 华电技术， 2 0 1 0 ， 3 2 ( 7 ) ： 6 2 6 6 ( 编 辑 ： 白银 雷) 作者简 介 ： 周波( 1 9 7 7 一) ， 男， 湖南株洲人 ， 工程师， 从事电力热力 系统安装方面 的工作 。 刘旭( 1 9 8 4 一) ， 男， 湖南株洲人 ， 助理工程师， 从事电力 图4 改造后的除渣管组件 热力系统安装方面的工作。 000c0o( ( 上接第 7页) 参考文献： ( 7 ) 制订技术措施 ， 对全厂 电控设备进行保