解决沙特某燃油电站省煤器入口流量低引发锅炉MFT问题

解决沙特某燃油电站省煤器入口流量低引发锅炉MFT问题

韦丽秋

青岛华丰伟业电力科技工程有限公司，山东青岛，邮编266100

摘要：省煤器是利用锅炉排烟余热加热给水的热交换器。省煤器吸收排烟余热,降低排烟温度,提高锅炉效率,节约燃料。由于进入汽包的给水,经过省煤器提高了水温,减小了因温差而引起的汽包壁的热应力,从而改善了汽包的工作条件,延长了汽包的使用寿命。省煤器入口流量低，经过省煤器的水量小，除了使省煤器有可能被烧坏外，还因低温的给水经过再循环管直接进入汽包，会降低局部区域的锅水温度。在电厂控制系统设计中，省煤器入口流量低将引发MFT，保护省煤器，进一步保障机组安全稳定运行。

关键词：省煤器，入口流量低，MFT。

0引言

沙特某电站位于延布市南约50公里，项目占地3.15平方公里。项目包括新建2708MW燃油电站和配套的55万立方米海水淡化工程。项目业主是SWCC，业主咨询公司是Fichtner公司，燃油电站主机设备供应商为美国GE，海水淡化工程主机设备供应商为韩国斗山。

该燃油电站＃1锅炉发生了多次因省煤器入口流量低保护动作跳闸事故，使运行单位承受着来自业主以及EPC方的压力，为克服现场调试进度慢、逻辑复杂且不清晰、操作器只能手动输入指令、系统移交附带缺陷太多等重重困难，本文意在研究省煤器入口流量低保护，设法克服困难寻求解决方案，以解决因种种原因导致省煤器入口流量低发生锅炉MFT的问题。

1沙特某燃油电站省煤器入口流量低引发锅炉MFT问题现状

1.1 ＃1机组＃3号给水泵调节速度过慢，该重大缺陷导致给水不能满足需求。

1.2 ＃1锅炉分离器液位控制阀（HWL）系统存在缺陷，并会发生故障，会限制给水系统的正常功能。

1.3 由于DCS系统里手操器只能通过键盘手动输入参数数值，易输错参数值。

1.4 汽机A侧高旁减温水调节阀调节存在缺陷，自动跟踪以及阀门开关线性较差，该缺陷造成高旁关闭导致锅炉压力快速增加。

1.5 炉水循环泵运行期间，其出口阀控制省煤器入口流量，又称省煤器最小流量控制阀，根据厂家GE的要求，将该阀投入自动，但存在该阀控制流量（约800t/h）与保护动作流量值（MFT动710t/h）过于接近问题，当工况不稳定时流量稍有波动该流量阀的控制便出现调整滞后，甚至卡涩情况，直接导致流量低造成省煤器入口流量低保护动作MFT。

2原因分析及确认

2.1原因分析

2.1.1 ＃3给水泵在锅炉出力或工况发生变化时容易导致给水流量跟不上锅炉实际需求量，从而影响锅炉正常运行，并有潜在的跳闸风险，需要进行调整维护。

2.1.2 HWL阀故障会导致分离器液位难以控制，造成水位不稳定，若水位过高，会造成过热器带水，则需要被动地减小给水量，导致省煤器进口低流量保护动作。若水位太低则威胁炉水循环泵的安全。

2.1.3 手操器不便于操作，仅靠手动输入参数值来调整变量。当运行值班员需要调整变量时，只能从手操器上的输入接口通过键盘输入数值，给水调门及给水泵变频操作器也是如此，这种设计存在很大的输入错误数值的风险，并且也因此发生了MFT事故。

2.1.4 自动跟踪以及阀门开关线性较差，在自动、手动状态下均无法控制自动关闭，易造成A侧高旁后温度高导致高旁关闭，从而导致主汽压力快速升高而给水压力不能及时上升，省煤器入口流量下降导致了锅炉MFT。

2.1.5 当省煤器最小阀投入自动时，其调节线性较差，并且阀门的开关性能也存在缺陷会发生卡涩，而该阀门又直接影响到省煤器入口流量。自动状态下控制的流量值过于接近保护动作值，当工况有所波动时，给水流量发生波动，该阀门的调节延滞现象明显，自动跟踪调节慢，会导致省煤器入口流量低保护动作MFT。

2.2 原因确认

2.2.1 ＃3给水泵调节速度跟不上锅炉需求量，造成了省煤器入口给水流量低保护动作导致锅炉MFT。

2.2.2 HWL阀故障造成分离器水位过高推动调节功能，减小给水量导致省煤器入口给水流量低保护动作，锅炉MFT。

2.2.3 手操器不便于操作，值班员输入错误的给水调门开度数值，导致给水调门开度大幅关闭，给水流量下降剧烈，导致省煤器入口给水流量低保护动作，锅炉MFT。

2.2.4 A侧高旁减温水自动较差，造成A侧高旁后温度高而高旁关闭，从而导致主汽压力快速升高而给水压力不能及时上升，锅炉给水受阻，导致省煤器入口流量低保护动作，锅炉MFT。

2.2.5 当省煤器最小阀投入自动时，自动状态下控制的流量值约为800t/h，而省煤器入口流量保护动作值为710t/h，两值过于接近。当工况有所波动时，给水流量发生波动，阀门的调节滞后，自动调节慢，多次因此导致省煤器入口流量低保护动作MFT。

3 制定计划

3.1 督促调试单位尽快查收＃3给水泵调节速率慢的原因，并通过项目部级别会议布置整改完成期限。

3.2 与HWL阀厂家沟通，组织厂家、运行、调试负责人员共同研究和商议处理故障缺陷的措施，并通过项目部级别会议布置整改工作期限。

3.3 协调安装热工专业和调试热工专业，对DCS手操器进行优化，优化目标是在手操器上添加按钮，包括变量增加1%、5%按钮和变量减少1%、5%按钮。

3.4 调整高旁减温水气动调门的限位，清理阀芯阀杆，并对其自动进行优化提高该阀门的调整线性以满足高旁蒸汽的减温功能。

3.5 对省煤器最小流量阀进行维护；调整炉水循环泵出口省煤器最小流量阀使用方法，避免因该阀门的调整不及时而造成的锅炉MFT再次发生。

4解决方案

4.1 优化调整＃3给水泵，另外使用VSD信号并启用给水泵功能组，将其置入自动状态进行给水流量的调节。对给水泵整体检查维护；给水泵系统热工测点的检查及热工缺陷处理；完善给水泵功能组，并根据情况及时优化；进行最后的性能验收。

4.2 HWL阀缺陷消除，排除所有故障，检验其功能完整性。

4.3 在重大操作中严格执行监护制度；将给水、燃油流量、空气流量等重要参数置入“auto”；修改操作控制器。在任何操作之前,确保操作员和监护人在场，执行之前仔细检查执行操作；更新所有风险计划和应急计划。另外，组织操作员进行培训。

4.4 全面检查高旁减温水阀门，全面进行维护，使其开关灵活无任何卡涩现象；对该阀门的自动进行优化。由运行单位最终确定其调节线性是否满足功能需求，是否还存在隐患。

4.5 （1）对省煤器最小流量阀进行维护，使其能够正常调节而再无卡涩现象，使其实现正常的调整功能；（2）通过内部逻辑优化提高自动状态下的调节线性，消除调节滞后的现象；（3）如果经过维护，阀门卡涩以及自动优化后效果不明显，就采取被动手段，将炉水循环泵出口省煤器最小流量阀解除自动，并且保持其开度在30%以上，并确保了它的循环流量在900t/h以上，使循环流量值远离保护动作值，避免因该阀门的调整造成的省煤器入口流量低锅炉MFT 发生。

5方案实施

5.1 热工测点经过全面检查及维护后消除热工坏点，系统相关缺陷处理完毕；启用了给水泵功能组，试投自动跟踪优化自动调整性能，验证完调整性能将其置入自动状态进行给水流量自动调节。调试汽机、锅炉以及运行单位完成性能验收。

5.2 经过仔细观察、排查HWL阀故障原因并组织各部门、单位协作消除了故障点，经运行单位实践验证确认故障排除，调节功能有明显改善，基本实现其正常功能。

5.3 热工专业修改操作控制器。手操器修改优化后操作更便捷，需要手动输入的机会较少，避免了因手动输入参数指令而发生误操作的情况。

5.4 高旁减温水阀门经维护后，开关灵活，无卡涩状况，投入自动调节跟踪调整线性，优化完成阀门的自动调节线性。经检验已满足功能要求。

5.5 省煤器最小流量阀经过维护处理后，仍然存在多个开度区域卡涩情况，而通过逻辑对该阀门的优化效果也并没有达到预期，滞后现象并未清除，因此，最终采取了预定对策中的计划，将最小流量阀解除了自动，使其在手动状态下保持30－35%的开度，维持其出口循环流量900t/h以上。

6效果检查

6.1 给水泵的优化、HWL阀的优化、手操器的优化、高旁减温水调阀的优化后性能在生产过程得到逐渐验证，此项整改成果已有体现。由于性能基本达到应有功能要求，可能造成机组非停的风险大大降低，运行监盘人员对其严密监视的压力也大减轻，只需要不定期的浏览画面留意其状态。另外，尤其是手操器的优化大幅提高了运行值班员的操作效率，尤其是在异常情况下对参数的调整上更加快捷，同时还使值班员不必担心因输入错误造成误操作，非常有利于了高效的处理各种异常工况，有时对抢救异常工况有着关键作用。

6.2 通过将最小流量阀置入手动状态并维持900t/h的最小循环流量，尽管后续的生产运行中也经常发生工况变化、流量波动，由于维持的最小流量远离了保护动作值，工况的波动也没有造成省煤器入口流量低MFT动作。经过一个多月的努力之后，整改结果基本达到了当初制定的目标，而且还取得了明显的成绩，成功避免了4次可能导致停机的风险，稳定的循环流量可以基本消除流量的波动达到保护动作，而高效的操作面板大幅提高了操作效率，值班员在发生的4次异常的情况下高效快捷地正确处理，成功抢救了紧急工况，避免了非正常停机的发生。

7巩固措施

7.1严格执行缺陷统计规定，由各运行班组确定专人负责各种缺陷的梳理和统计，此类影响较大的缺陷要及时汇报，及早设法完成消缺，严控对机组正常运行的威胁。

7.2 创造良好工作环境，使值班人员可精力集中不被打搅，尤其在机组运行工况不稳定时禁止人员打搅忙于处理异常的值班人员。在运行机组的值班员后方设置隔离带，规定可以进入隔离带区的人员。

8结论

解决沙特某燃油电站省煤器入口流量低引发锅炉MFT问题，是根据现场实际设备、系统的现状，合理制定应对策略，通过钻研设备、系统、逻辑，查找存在的问题及缺陷，并可以根据各自设备系统的特点制定解决措施，解除了较多可能造成停机的风险，缓解了运行人员的监盘压力，成功避免多次停机，从而避免因非正常停机来自业主方、监理方、EPC方的巨大压力。在这个解决问题的过程中，积累了宝贵经验，掌握了设备特性及各种功能组中的逻辑关系，对技术水平的提升有很大的促进作用。

参考文献

［1］沙特某项目主机技术规范 美国GE

［2］《火电工程调试技术手册》（热工卷），河南省电力公司编，中国电力出版社出版

［3］《力发电厂热工控制系统设计技术规定》 行业标准

［4］《铸铁省煤器使用要求》 盐城市劲风节能环保设备有限公司

［5］《火力发电厂锅炉给水泵的检测与控制技术条件》行业标准

【作者简介】

姓名：韦丽秋，职称：工程师，工作单位：青岛华丰伟业电力科技工程有限公司，岗位：热控专工，联系方式：15953252976，邮箱：249205174@qq.com

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