因斷煤引起給煤機(jī)轉(zhuǎn)速飛升事故分析

劉招祥謝輝

（廣東粵嘉電力有限公司廣東梅州 514000）

1 設(shè)備簡介：

某廠循環(huán)流化床鍋爐是上海鍋爐廠制造的超高壓中間再熱鍋爐，設(shè)計(jì)容量為440t/h，鍋爐燃燒屬中溫燃燒，采用床上點(diǎn)火方式，床上布置4支3t/h的點(diǎn)火油槍，爐膛前墻布置4個(gè)給煤口，從4臺稱重式皮帶給煤機(jī)來的煤粒經(jīng)播煤風(fēng)送入爐膛后，迅速被爐膛內(nèi)的大量惰性高溫物料包圍，著火燃燒，并與石灰石發(fā)生脫硫反應(yīng)。鍋爐的給煤機(jī)為沈陽華電電站裝備有限公司生產(chǎn)的稱重式計(jì)量給煤機(jī)，給煤機(jī)型號：GM—BSC21—26。給煤機(jī)在工作時(shí)，煤從儲煤倉通過進(jìn)煤口煤閘門進(jìn)入給煤機(jī)，由計(jì)量輸送膠帶送到給煤機(jī)出煤口，經(jīng)過出煤口煤閘門進(jìn)入爐膛。在計(jì)量輸送膠帶的下面裝有尺寸控制精確的稱重托輥，構(gòu)成稱重計(jì)量跨距，在稱重計(jì)量跨距中間安裝有一個(gè)與一對高精度的防粉塵、防爆稱重傳感器相連接的計(jì)量托輥。當(dāng)被輸送的煤通過該稱重計(jì)量跨時(shí)，稱重傳感器便產(chǎn)生一個(gè)與膠帶上的煤重量成正比的電信號，同時(shí)在主驅(qū)動電機(jī)軸端裝有速度器檢測器，將膠帶的速度信號和煤的重量信號經(jīng)過演算調(diào)節(jié)器處理，即可將顯示出稱重式計(jì)量給煤機(jī)的瞬時(shí)給煤量和累計(jì)給煤量，演算調(diào)節(jié)器在計(jì)算出給煤量的同時(shí)，將此給煤量信號與預(yù)先設(shè)定的給煤量信號或來自鍋爐燃燒控制系統(tǒng)要求的給煤量信號相比較，根據(jù)比較后的結(jié)果，用變頻器改變主電機(jī)的轉(zhuǎn)速而改變計(jì)量輸送膠帶的輸送速度，使實(shí)際給煤量與要求的給煤量相同，以滿足鍋爐要求的煤量。

事故發(fā)生時(shí)煤質(zhì)如下：

煤種成分 全水分 灰分 揮發(fā)分 固定碳百分比 34.44.326.534.8

循環(huán)流化床鍋爐改燒煙煤已有一年多時(shí)間，經(jīng)過摸索調(diào)整鍋爐已能適應(yīng)煙煤，此批煙煤較水分、揮發(fā)分較高。

2 事故經(jīng)過：

MFT動作前，機(jī)組帶135MW負(fù)荷運(yùn)行，鍋爐給煤量78t/h，布風(fēng)板一次風(fēng)量24.4萬m3/h，二次風(fēng)量16.3萬m3/h。19：45：39時(shí)B給煤機(jī)發(fā)出斷煤信號，8秒鐘后DCS盤發(fā)出爐膛壓力高報(bào)警，斷煤信號發(fā)出10秒鐘后DCS盤發(fā)出爐膛壓力高高報(bào)警，MFT保護(hù)動作，首出原因?yàn)椤盃t膛壓力高高”。

通過查DCS歷史數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)B給煤機(jī)從19：44：20時(shí)開始，給煤量開始發(fā)生變化，從17t/h緩慢下降，至19：45：39時(shí)煤量到0，給煤機(jī)發(fā)出“斷煤”報(bào)警信號，總煤量在19：44：40時(shí)下降至事故前的最低煤量72t/h；查給煤機(jī)轉(zhuǎn)速的歷史曲線，發(fā)現(xiàn)隨著給煤量的下降，4臺給煤機(jī)從19：44：30開始，轉(zhuǎn)速開始上升，平均轉(zhuǎn)速從475rpm上升至1分鐘后的500rpm。

3 事故分析：

計(jì)量托棍安裝圖

給煤機(jī)膠帶速度為0.02～0.22m/s，給煤距離為：12.7m，由于計(jì)量托輥的安裝位置距離落煤口還有2/3全長的距離，給煤機(jī)轉(zhuǎn)速475rpm的時(shí)候?qū)?yīng)的膠帶速度為0.11m/s，此時(shí)測量到的變化了的煤流在轉(zhuǎn)速不變的情況下要77s后才進(jìn)入落煤口，但由于與要求的給煤量有偏差，變頻器就提高了電機(jī)的轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致瞬時(shí)進(jìn)入爐膛的煤量大增，據(jù)估計(jì)，到B給煤機(jī)“斷煤”信號發(fā)出時(shí)，實(shí)際給煤量已達(dá)到了92t/h。這是一起因給煤機(jī)斷煤引起給煤機(jī)轉(zhuǎn)速飛升，導(dǎo)致大量揮發(fā)份高的煙煤進(jìn)入爐膛爆燃，引起爐膛壓力高、鍋爐MFT的事故。

4 防范措施：

為了避免再發(fā)生類似的事故，在不改變給煤機(jī)內(nèi)計(jì)量托棍等設(shè)備安裝位置的情況下，提出了修改控制邏輯的辦法：

4.1 當(dāng)任一臺給煤機(jī)的給煤量測量值與3s后給煤量的測量值偏差超過3t時(shí)發(fā)出煤量偏差大報(bào)警及解除四臺給煤機(jī)自動控制。這個(gè)邏輯的好處是，可以避免任一臺給煤機(jī)的煤量大幅度波動或因計(jì)量裝置測量失準(zhǔn)而引起的給煤機(jī)轉(zhuǎn)速飛升，當(dāng)給煤機(jī)解除自動控制后，就不受CCS的燃燒指令控制了，同時(shí)也可以提醒運(yùn)行操作人員給煤量發(fā)生了變化。

4.2 任一臺給煤機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速上升1rpm/s且該臺給煤機(jī)流量同時(shí)下降1t/s時(shí)，在DCS上發(fā)出該臺煤量偏差大聲光報(bào)警信號及解除四臺給煤機(jī)自動控制，這是為了適應(yīng)煤流發(fā)生改變，煤量開始緩慢下降而運(yùn)行人員又沒有發(fā)現(xiàn)的情形。

經(jīng)過修改邏輯后，提高了給煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的自動控制投入率，當(dāng)因?yàn)槊撼睗窕蚱渌驅(qū)е旅毫鞑环€(wěn)定時(shí)給煤機(jī)會發(fā)出報(bào)警信號并解除自動控制，通過實(shí)際運(yùn)行后證明：可以有效地提高設(shè)備自動化的可靠性并減輕運(yùn)行人員的負(fù)擔(dān)。