灭火不停机操作和优化方式研究孙社超

灭火不停机操作和优化方式研究孙社超

孙社超

（河北大唐国际王滩发电有限责任公司河北省唐山市063611）

摘要：在社会科技的快速发展下，灭火不停机在电厂发展中得到了广泛的应用，某火电厂机组运行采用的是600MW强迫循环汽包锅炉，锅炉运行配备亚临界机组，机组容量较大，对电网安全带来了威胁，容易出现锅炉灭火事故。为此，文章在阐述火电厂亚临界机组设备的基础上，结合锅炉灭火导致汽机跳闸的原因，就灭火不停机操作关键问题和具体操作优化进行策略分析，旨在更好的促进火电厂运行发展。

关键词：火电厂；灭火不停机；操作要点；操作优化

现阶段火电厂亚临界机组出现非计划停机操作的主要原因是锅炉主要燃料出现跳闸，而造成锅炉主要燃料跳闸的主要原因包含锅炉灭火、锅炉汽包水水位较低或较高、锅炉炉膛内部压力较高或较低等。对于600MW亚临界机组来讲，强迫循环汽包锅炉出现跳闸的主要原因是设备操作调整不恰当。强迫循环汽包锅炉出现跳闸问题可能容易引发一系列安全事故，额外加重亚临界机组的启动成本。因此，为了防止处于高负荷运转状态下的强迫循环汽包锅炉600MW亚临界机组出现跳闸事故，需要相关人员规范锅炉灭火不停机操作，增强锅炉应用安全。

一、强迫循环汽包锅炉亚临界机组设备概述

某电厂应用的是600MW亚临界机组，是该地区的主力机组。工程从开工、投产至今已经多次成功实现灭火不停机操作，为国内现阶段600MW亚临界机组灭火不停机操作提供了重要支持。积累了丰富的经验。

（一）锅炉设备

某电厂应用的是强迫循环汽包锅炉，锅炉为亚临界压力机组，采用三分仓回转式空气预热器，平衡通风操作，摆动式的燃烧器四角切圆燃烧。燃料应用的是准格尔烟煤。六套制粉系统是正压直吹式制粉系统，锅炉最大连续蒸发量是每小时2023t，主要蒸汽额定温度是540摄氏度。

（二）汽机设备

汽轮机是亚临界，一次中间再热、单抽、四排汽、反动凝汽式汽轮机，具有很强的热负荷和变负荷适应性。汽机设备在应用的时候采用数字式电液进行调节。汽机机组能够在各类工况下启动操作。

（三）控制系统

第一，机组采用协调控制系统，具备以下几点功能：控制锅炉内汽温、汽压、燃烧率；改善机组的调节特性，增加机组对负荷变化的适应能力；重要辅机发生故障的时候进行RUBACK处理；机组运行参数超越界限的时候进行负荷增减闭锁、跟踪处理。第二，机组协调主要控制系统的运行控制方式：①汽机跟随运行方式。在跟随运行方式下，锅炉通过改变燃烧率、调节机组负荷来改变调门的开度和主汽压力。②锅炉跟随运行方式。在锅炉跟随运行方式下，锅炉通过改变燃烧率来实现对机组负荷的调节。③协调方式。协调运行方式是锅炉与汽轮机联合调节的方式。④手动方式。在手动运行方式下，锅炉、汽机主控采取的手动操作状态。

二、锅炉灭火导致汽机跳闸的原因

大容量的火电机组通过主燃料跳闸保护方式能够有效保证锅炉的运行安全。在锅炉运行的时候，受锅炉负荷较低、燃料质量、风量增减变化大的影响，很容易出现锅炉灭火的问题。锅炉灭火的出现不仅会造成负荷受限，而且还会对锅炉的安全运行带来危险。为此，需要相关人员在锅炉燃烧系统上安装锅炉灭火保护装置，在出现事故的时候，锅炉主燃料跳闸发出保护动作，及时切断锅炉的主要燃料，有效保证锅炉设备的安全。在跳闸事故中包含汽包水位的异常。汽包水位的变动很容易出现虚假水位，虚假水位上升速度很快，在这个过程中会出现高水位保护动作跳机事故。在锅炉热负荷失去之后，锅炉安全门如果没有出现动作，汽机有功负荷直接影响汽包压力变化。汽机负荷降低的慢，进汽调整门关闭也会相应减慢，汽包水位快速提升。另外，在运行人员操作不当的情况下也会导致虚假水位的出现，引发高水位保护动作。在灭火之后，汽包水位会出现快速下降的现象。这个时候如果运行操作人员大幅增加给水流量也会出现汽包水大幅度上涨的情况。

三、灭火不停机操作策略

第一，在锅炉MFT动作操作是因为两台引风机或者两台送风机跳闸导致时，需要相关人员对汽机进行打闸操作。在完成锅炉MFT保护操作之后确认汽轮发电机是否处于正常运行状态。如果汽发电机解列完成，需要控制汽轮机发电机，实现汽轮机发电机的安全停机和不超压，必要的情况下可以通过手动方式拉开紧急泻放阀进行泄压。第二，在锅炉MFT保护动作停止的时候，需要将机组负荷控制切换到DEH方式，将机组的负荷降低到10MW左右，相关操作人员做好检查工作：首先，检查锅炉内的燃料是否全部切除、燃油是否实现了断阀关闭。其次，检查炉水循环泵是否保持稳定运行，将给水控制转变为手动操作，在机组的负荷比180MW小的时候，停止运行两台汽泵。在进行手工操作控制的时候要将汽包水水位控制在-150mm左右。最后，投入辅汽供轴封或主汽供轴封，将轴封供汽联箱压力控制在正常范围内。第三，机组降低负荷之后，需要对蒸汽温度的变化进行监控，在10min内温度下降50摄氏度时及时打闸停机。第四，在降低负荷的同时还需要检查锅炉MFT动作的原因，检验锅炉是否还能正常启动，如果不能启动进行停机处理，如果能够启动则是需要尽快恢复设备运行。第五，油枪在完全投入之后，要逐渐稳定机组运行参数，恢复磨煤机的正常运行。

四、灭火不停机操作的关键问题

（一）灭火之后的炉测安全修复问题

锅炉灭火之后需要严格按照防止锅炉炉膛内爆炸事故规定来检查各个燃料，做好锅炉吹扫程序操作，确保烟风通道的顺畅。灭火之后不能随意取消或者缩短吹扫时间，避免出现爆炸事故。同时，灭火之后需要相关人员尽快将机组负荷降低到10MW左右，从而保证再次点燃锅炉的时候，锅炉主蒸汽温度不至于太低。锅炉重新点火的时候，相关人员需要及时调整燃烧器的配置（时间控制在15min-20min）。

（二）灭火后汽轮机温度控制问题

在灭火之后怎样维持汽轮机的继续运行、保持蒸汽温度是锅炉处理的关键。结合有关规定，汽轮机侧主蒸汽温度至少要比一级金属温度高，即在56摄氏度以上，10min以内温度也不能降低到比50摄氏度低的温度。

（三）灭火后磨煤机的启动问题

锅炉点火之后磨煤机的启动操作十分重要，如果磨煤机的启动操作不及时，锅炉主蒸汽温度下降将会十分迅速。磨煤机的启动时间不恰当，会使得锅炉本省出现新的危险点。为此，磨煤机的重新启动操作需要遵循相应的规定，严格按照规定进行通风吹扫，防止出现不可控的问题。

（四）负荷和水位降低的控制关系问题

灭火之后负荷的降低速度直接关系到汽包水位的控制难度，在一般情况下，负荷降低速度快则不会出现汽包压力快速降低的问题，发生虚假水位的可能性也比较小。在锅炉灭火之后，需要相关人员手动控制汽包水位，将汽包水位保持在较低的数值。

结束语

综上所述，大容量火电机组灭火不停机处理是一个复杂化、系统化的过程，在具体操作中需要相关人员结合实际选择适合的处理方法。文章通过对600MW亚临界机组灭火不停机实验操作之后发现，灭火不停机操作安全的关键是实现对汽机侧的完善和保护，并做好锅炉侧的吹扫、快速点火操作。

参考文献：

[1]黄凯.亚临界600MW火电机组“灭火不停机”的探索与实现[J].科技创新与应用，2017（10）：125.

[2]霍凤武，李娜.实现300MW机组停炉不停机功能的方案探讨[J].科技资讯，2013（26）：105-106.

[3]张敏，余小春.600MW机组锅炉灭火不停机操作优化[J].宁夏电力，2011（03）：48-51.

[4]邢希东.大容量亚临界火电机组灭火不停机的实现过程及分析[J].锅炉技术，2010，41（06）：59-64.

[5]董士刚，张利明，侯豪爽.停炉不停机在300MW亚临界机组上的应用[J].山西能源与节能，2010（05）：18-19.

作者简介：

孙社超（1988-），男，河北省唐山市人，民族：汉职称：助理工程师，学历：本科。研究方向：热能与动力工程。