循环流化床锅炉单机MFT灭火不跳机成功处理的探讨

循环流化床 锅炉单机 MFT灭火 不跳机成功处理的探讨

崔桂中

广东粤电云河发电有限公司 广东云浮 527328

摘要：随着广东电力改革的不断深化，电价呈逐年走低之势；如此压力下，燃煤发电机组面临前所未有的生存挑战。为降低经营成本，不断深入开展节能降耗工作和燃烧经济性较高低热值煤；由此伴随而来的机组运行中故障率居高不下，非停次数增多。为降低机组非停，本文探索CFB机组单机发生MFT时，进行灭火不跳机处理经验的探讨，为其成功处理提供指导方向。

关键词：循环流化床、单机、MFT、不跳机保护

1. 某电厂机组简介

广东某电厂#5、6机组为2×300MW循环流化床亚临界汽包锅炉；该锅炉适用煤种较广，主要燃烧以经济性见长的印尼煤为主，热值大约3800大卡，挥发份约40%。锅炉配备了2×50%汽动给水泵和1×50%电动给水泵，正常运行两台汽动给水泵并列运行，电动给水泵备用。

由于循环流化床锅炉采用流态化、循环燃烧技术，炉膛内部具有大量高温的循环床料（大约900℃）。因此当锅炉发生MFT之后，大量高温床料可以有效防止汽温、汽压快速下降，具备进行锅炉MFT灭火不跳机的处理操作条件。

2. 设置锅炉MFT不跳机保护逻辑

为及时、有效、迅速地处理锅炉MFT不跳机的事件，避免和减少因锅炉MFT造成跳机，设置了锅炉MFT不跳机保护逻辑，主要如下：

1)汽包水位保护为：汽包水位高（+300mm）延时10秒、低保护(-250mm)延时5秒锅炉MFT动作；水位低(-250mm)联跳风组，高（+300mm）延时25秒联跳汽机。

2)炉膛压力保护为：低二值（-2800Pa）或高二值（2500Pa），延时3秒，MFT动作；高三值（3000Pa）跳二次风机，低三值（-3300Pa）跳引风机。

3)过热度保护为：主蒸汽过热度≤120℃，且MFT动作信号存在时，延时1秒联跳汽机。

4)温降保护为：主蒸汽机侧温降速率大于30℃/10min或炉侧温降速率大于70℃/10min，再热蒸炉侧温降速率大于50℃/10min，延时1秒联跳汽机。MFT动作后60分钟内，温降、过热度保护有效，MFT动作60分钟后，保护无效。

5）锅炉MFT动作后快减汽机负荷（RB），目标值35MW，速率150MW/min；期间，当机前压力超过16.5Mpa时自动停止减负荷，待低于16Mpa时则继续以150MW/min的速率减负荷至35MW。快速减负荷到目标值后，自动复位RB信号。汽机主汽门关闭后，闭锁快减信号输出。

另外，锅炉MFT动作后，逻辑保护发信切断燃煤和燃油，联锁关闭主、再热蒸汽减温水，联停锅炉排渣和锅炉吹灰等。

3. 单机锅炉MFT不跳机处理操作要点

根据锅炉MFT不跳机保护逻辑，主要涉及联跳汽机保护为：汽包水位高三值、主蒸汽过热度、主再蒸汽温降达保护动作值，因此处理过程，需要关注影响这三类保护动作值的因素。

1. 1. 汽包水位的控制

汽包水位高三值延时联跳汽机，汽包水位低三值联跳锅炉风组，所以汽包水位调节秉持“宁低勿高”原则。单机锅炉MFT动作将触发汽机RB动作快减负荷，汽包水位先期将会出现虚假水位低，且#1、2汽动给水泵出力将随着机组快速减负荷，出力也快速下降，为防止损坏小机，在汽包虚假水位反弹后需尽快打闸两台小机，马上启动电动给水泵配合调节汽包水位。

1. 2. 主、再热汽温温降的控制

锅炉MFT动作后，确保减温水全部关闭。机组快速减负荷至目标值后，如锅炉风组跳闸或MFT动作原因未明，燃烧短时无法恢复，或者主、再热蒸汽温降有上升趋势，需再进一步降低机组负荷，防止温降保护动作值联跳汽机；同时为防止逆功率保护动作，控制机组负荷不低于3MW。在处理过程中，如温降或过热度达到保护动作值联锁保护拒动时，立即手动打闸，防止汽机发生水冲击或缸温差过大引起动静碰磨。

1. 3. 单机轴封供汽调整

单机MFT动作后，机组快减负荷，汽机轴封正常运行汽源（四段抽汽/再热冷段→辅汽联箱→轴封）压力也快速降低，如不及时调整轴封汽源，汽机真空将快速下降，甚者将导致真空低保护动作联跳汽机。因轴封汽源切至主蒸汽供，压力、温度将波动较大，较难控制；在#1、2小机打闸后，机组负荷能维持在10MW以上，再热冷段供辅汽联箱基本能确保轴封压力；视温降情况，可以适当提高机组负荷，以保证轴封汽源的供应；极端保温降防跳机需要，机组负荷过低时，轴封可切换至主蒸汽供应。

1. 4. 锅炉燃烧调整

锅炉发生MFT后，确认进入炉膛的燃料中断；如风组未跳闸，及时调整炉膛负压，适当降低一、二次风量，防止床温下降过快，但一次风量不能低于最小流化风量；然后尽快查明MFT动作原因，复归MFT条件，恢复锅炉燃烧。

锅炉MFT动作后，如一次风机全停，床料将塌方式跌落，在恢复过程时，需要关注床料流化情况，特别是流化死角。投煤之前，确保一次风量不低于最小流量风量，同时根据炉内流化情况，适当提高一次风量，确保床料完全流化之后，才能进行投煤或投油操作；严防床料未完全流化时投煤，导致发生结焦或爆燃情况。

投煤前，如锅炉上层平均床温大于610℃，跳过炉膛吹扫，直接进行投煤操作；如平均床温低于610℃，则进行炉膛吹扫，吹扫完后，进行投油操作，达投煤条件再进行投煤操作。投煤之后，需要注意炉内燃烧情况，如氧量不下降，床温不上升，则证明投煤无法正常燃烧，需立即停止投煤，进行炉膛吹扫后，进行投油操作，提升床温后，再进行试投煤操作。

1. 5. 除氧器返水控制

单机锅炉MFT动作后，触发汽机RB动作快速减负荷，四段抽汽压力随机组负荷快速下降，除氧器（正常运行四段抽汽供汽）因储热量较大，压力下降较慢，此种情况下，除氧器压力高过四段抽汽压力；如四段抽汽至除氧器平衡阀工作不够灵敏，将导致除氧器汽水反灌至四抽管道。进汽水的四抽管道，一来，如四段抽汽逆止门不严密，汽水通过四抽管道倒灌汽水进入中压缸，导致汽轮机发生水冲击振动大跳闸；二来，四抽用户小机如不及时打闸，也将发生水冲击可能，进而损坏小机；三来，四抽用户辅汽联箱，也将发生温度、压力快速下降，辅汽带水，进而导致轴封汽源带水，辅汽小机发生水冲击等情况发生。

1. 6. 其它异常处理

机组快减负荷，汽包虚假水位将导致给水泵高出力运行，除氧器水位下降过快，如不及时调节将导致除氧器水位低联跳给水泵，导致锅炉给水中断。

机组降至低负荷运行后，需要及时打开汽轮机本体疏水，防止汽轮机积水导致缸温差拉大。

机组恢复过程中，需要保证给水母管压力大于主蒸汽压力1MPa以上，以确保减温水的供应，防止汽温出现超限。

4. 总结

由于触发锅炉MFT条件较多，只要不是主设备永久性故障性问题，都具备快速恢复的可能性。循环流化床锅炉作为一种具备一定储热能力的锅炉，当发生MFT时具有防止汽温汽压快速下降的条件，因此设置了一定锅炉MFT不跳机的保护逻辑，一来提高锅炉发生MFT抢救回来可能性；二来达保护动作条件及时跳机处理，防止事故扩大。自投产十年来，该厂锅炉多次发生MFT事件，并处理成功，有效降低了机组非停，保障了电网安全。

参考文献：

[1] 李晓宏、何华秀、龙华南.300MW循环流化床锅炉运行规程[S].广东云浮：云河发电有限公司企业标准，2020.

[2]上海锅炉厂.上锅1036t/h循环流化床锅炉产品说明书[M].上海：上海锅炉厂有限公司，2009.

[3] 宋海英.秦热1025t_h循环流化床锅炉优化运行研究[D].北京：华北电力大学，2011:6-12.