600MW超臨界直流爐配鋼球磨協調控制系統運行操作闡述

摘 要：河曲電廠二期2×600 MW超臨界直流爐的磨煤機采用雙進雙出鋼球磨煤機，給煤量不能代表鍋爐的燃料量，只能通過磨煤機容量風門開度對進入鍋爐的燃料量進行控制，所以協調控制系統中煤水比控制不是真正意義的煤水比。本文將通過實際運行經驗對該型式機組正常運行和事故處理中該如何操作進行闡述。

關鍵詞：雙進雙出鋼球磨煤機 煤水比 CCS

中圖分類號：TK229.5+4 0文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0125-01

1 河曲電廠600 MW超臨界直流爐配雙進雙出磨煤機設備概況

河曲電廠二期安裝兩臺600 MW（級）超臨界燃煤直接空冷汽輪發電機組，鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限公司生產的超臨界參數變壓直流爐、一次再熱、墻式切圓燃燒、平衡通風、緊身封閉、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構Π型鍋爐。每臺鍋爐配置六臺雙進雙出鋼球低速磨煤機，BMCR工況下五臺運行，一臺備用。制粉系統采用鋼球磨煤機一次風正壓直吹系統。

2 無“煤水比”的超臨界直流爐事故分析

以下事例均出現了由于給水自動控制存在弊端（給水自動只能跟蹤負荷指令和實際負荷，非煤水比）而導致鍋爐上水量與燃料量的不匹配，即煤水比失調而造成的壁溫、過熱度異常現象的發生。具體情況如下。

（1）8月9日#3機組負荷540 MW、CCS方式運行，由于制粉系統存在問題不出力，實際負荷和主汽壓力下降，比負荷指令和目標壓力要低很多。值班人員將機組協調控制系統切為機跟隨方式TF，解除燃料自動準備對運行磨煤機分別進行手動調整。

（2）11月17日14：16：21機組負荷472.5 MW，AGC給定指令360 MW進行AGC指令帶負荷試驗。當時機組的給水自動是按照機組協調控制系統在CCS方式下運行時給水自動跟蹤負荷指令，機組協調控制系統在機跟隨方式TF、爐跟隨方式BF和手動方式運行時給水自動跟蹤實際負荷。

14：16：21#4機組LED光子牌有功及無功顯示到0，#4機組實際有功功率測點顯示壞點，檢查發變組電氣畫面，發現所有電氣參數全部變成壞點。立即派人就地勵磁小間監視電氣參數，同時翻看機組協調畫面，機組實際負荷指令已經變為壞點，鍋爐主控切至手動，汽機主控自動未退出，機組協調控制由CCS方式切至機跟隨方式。此時檢查鍋爐汽水系統畫面，發現協調控制系統自動將給水指令降至最低給水流量650 t/h，值班人員手動設置給水自動偏置，給水自動偏置由123 t/h增加到300 t/h（偏置設置最大為300 t/h），實際給水流量在939～754 t/h之間波動，此時就地勵磁控制系統監視面板顯示負荷280 MW； 14：18實際給水流量已降至最低754 t/h，值班人員設置給水偏置無效的情況下立即解除給水自動，手動增加A、B小機轉速增加給水流量，最高給水量加至1460 t/h，就地勵磁控制系統監視面板顯示負荷340 MW，14：20：56發現過熱度升至45 ℃（正常維持在15 ℃～25 ℃在之間），折焰角入口匯集集箱溫度至420 ℃（正常滿負維持在390 ℃～415 ℃之間）。

（3）11月27日#4機組負荷350MW，A、B、C、D磨煤機運行，協調控制系統在CCS方式，機組最小負荷設定為300 MW。當時由于D磨煤機絞籠處積煤，造成D磨煤機不出力，機組負荷、主汽壓力迅速下降，最低負荷降至280 MW，機組協調控制系統切為機跟隨方式TF（機組協調控制系統中當實際負荷低于機組最小負荷設定值20 MW時，自動解除鍋爐主控自動，將機組協調控制系統切為機跟隨方式TF），汽輪機主汽調閥迅速關閉，調整主汽壓力為機組滑壓方式下的目標壓力。由于主汽門迅速關閉機組負荷迅速下降最低降至220 MW，給水自動跟蹤實際負荷給水流量最低降至730 t/h，由于給水流量的大幅下降，導致鍋爐煤水比失調，即給水量與燃料量不匹配，過熱度迅速上升47 ℃，值班人員立即解除給水自動，投入給水同步器手動增加給水量至正常值，機組恢復穩定運行，沒有造成鍋爐大面積超溫。

3 操作注意事項

（1）當機組出現異常時，機組自動解除協調或需要人為的解除協調時，特別是機組實際的主汽壓力與目標壓力差距較大時解除協調時，一定要先解除汽機主控，然后再解除鍋爐、燃料主控；當機組自動解除協調切為跟隨方式TF運行時，當機組實際主汽壓力與目標壓力低并且大于0.5 MPa時必須立即解除汽機主控，避免機組主汽調閥迅速關閉，給水自動迅速下降，使煤水比失調鍋爐壁溫超溫爆管惡性事故發生。

（2）當機組出現異常機組自動解除協調切為跟隨方式TF運行，實際主汽壓力與目標壓力低很多而且機組主汽調閥已迅速關閉。此時值班人員應立即解除給水自動，投入給水同步器，手動增加給水量控制過熱度在10 ℃～30 ℃正常范圍，同時立即解除汽機主控緩慢開啟汽機主汽調閥，這樣可以降低鍋爐主汽壓力，便于鍋爐上水，另外可以防止鍋爐爆管因為相同壁溫情況下壓力高時容易爆管。

（3）在上述第二條中，若給水出現問題短時間無法向鍋爐上水時，立即進行手動MFT安全停機，保證鍋爐不超溫爆管造成惡性事故。

（4）當機組出現異常，需要手動對磨煤機手動打閘時，必須注意手動打閘磨煤機容量風開度大于5%，目前二期機組邏輯中，手動打閘磨煤機關一次風機動葉開度5%的判斷邏輯中磨煤機運行信號失去且磨煤機兩容量風開度均大于5%，相反正常停運磨煤機時必須將磨煤機容量風開度關至小于5%。特別情況下手動打閘磨煤機可以連續打閘，可不考慮一次風機失速的問題，以保鍋爐安全為主。

（5）值班人員必須熟記在不同負荷情況下的給水流量、主蒸汽流量、燃料量等主要參數，在事故處理中該加多少水多少煤做到心中有數。

4 超臨界直流爐配鋼球磨協調控制系統總結

河曲電廠600 MW超臨界機組的運行操作在機組調試階段經過多次論證、實踐，取得了不錯的效果，今后對同類型機組的運行操作有指導意義。

參考文獻

[1]肖大雛.國產600 MW超臨界火力發電機組技術叢書控制設備及系統[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]山西魯能河曲發電有限公司2×600 MW機組調試資料.