前言
300MW循環流化床鍋爐機組是現在世界上在運的最大循環流化床機組,目前云南境內已經投運了4臺300MW機組,到2007年底,預計共有6臺機組投入商業運行。
從已經投運的4臺機組的運行情況來看,300MW循環流化床鍋爐的設計還是非常成功的,機組運行穩定,在不易熄火、低負荷穩定燃燒等方面表現出與普通煤粉 爐不同的特點;但同時也存在著運行調整復雜、爐內易磨損和結焦、非金屬膨脹節易損壞、耐磨耐火材料易脫落等問題。影響循環流化床鍋爐穩定運行的,既有設計、制造、施工等方面的原因,也有運行調整的原因。
由于世界范圍內300MW循環流化床鍋爐機組投運時間都還不長,對機組特性的認識還不夠深入,投產后的實際運行反映出原ALSTOM的控制邏輯方案存在不 合理和不完善的地方。本文通過某廠300MW循環流化床鍋爐機組的一次典型停機事故,對相關的主保護邏輯、輔機聯鎖邏輯、自動控制邏輯、機組控制方式進行了分析和改進。
一、機組概況
某廠300MW循環流化床鍋爐島為哈爾濱鍋爐廠引進法國ALSTOM技術生產的HG-1025/17.5-L.HM37型鍋爐,由褲衩型雙布風板結構爐膛、高溫絕熱旋風分離器、自平衡“U”形回料閥、外置床、冷渣器和尾部對流煙道組成。鍋爐采用并聯配風系統,共設有兩臺一次風機、兩臺二次風機、兩臺引風機、五臺高壓流化風機和兩臺石灰石輸送風機。
機組DCS系統采用美國metso公司的MAXDNA系統,控制方案在原有ALSTOM方案的基礎上,參考了已投運300MW機組的運行情況,結合該廠的 輔機配置情況,在機組調試階段進行了大量的修改完善。
二、引風機跳機事故
2007年1月15日,在機組整套啟動期間,由于電氣方面的原因,#1引風機突然跳閘,由此引起了爐膛壓力的急劇變化,并導致了爐膛壓力主保護動作,觸發了鍋爐跳閘,鍋爐跳閘又聯跳了汽機。事故過程的爐膛壓力變化趨勢如圖1所示。

圖1中,#1引風機跳閘后,引起了爐膛壓力的急劇變化,14:59:14 #1引風機跳閘,14:59:17 #1二次風機跳閘,15:00:07爐膛正壓超過4000Pa,爐膛壓力保護動作觸發鍋爐跳閘,15:00:58爐膛負壓又超過了-3000Pa,可以看 出事故過程中爐膛壓力在正、負方向均發生了很大的變化。這種急劇的壓力變化,一方面影響了機組的安全、穩定運行;另一方面從設備的使用壽命來說,爐內較大的壓力變化,對膨脹節、耐磨耐火材料均是很大的沖擊,不利于機組的長期穩定運行。
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