因斷煤引起給煤機轉(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)計容量為440t/h，鍋爐燃燒屬中溫燃燒，采用床上點火方式，床上布置4支3t/h的點火油槍，爐膛前墻布置4個給煤口，從4臺稱重式皮帶給煤機來的煤粒經(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)。鍋爐的給煤機為沈陽華電電站裝備有限公司生產(chǎn)的稱重式計量給煤機，給煤機型號：GM—BSC21—26。給煤機在工作時，煤從儲煤倉通過進煤口煤閘門進入給煤機，由計量輸送膠帶送到給煤機出煤口，經(jīng)過出煤口煤閘門進入爐膛。在計量輸送膠帶的下面裝有尺寸控制精確的稱重托輥，構(gòu)成稱重計量跨距，在稱重計量跨距中間安裝有一個與一對高精度的防粉塵、防爆稱重傳感器相連接的計量托輥。當(dāng)被輸送的煤通過該稱重計量跨時，稱重傳感器便產(chǎn)生一個與膠帶上的煤重量成正比的電信號，同時在主驅(qū)動電機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量給煤機的瞬時給煤量和累計給煤量，演算調(diào)節(jié)器在計算出給煤量的同時，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的轉(zhuǎn)速而改變計量輸送膠帶的輸送速度，使實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，機組帶135MW負荷運行，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B給煤機發(fā)出斷煤信號，8秒鐘后DCS盤發(fā)出爐膛壓力高報警，斷煤信號發(fā)出10秒鐘后DCS盤發(fā)出爐膛壓力高高報警，MFT保護動作，首出原因為“爐膛壓力高高”。

通過查DCS歷史數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)B給煤機從19：44：20時開始，給煤量開始發(fā)生變化，從17t/h緩慢下降，至19：45：39時煤量到0，給煤機發(fā)出“斷煤”報警信號，總煤量在19：44：40時下降至事故前的最低煤量72t/h；查給煤機轉(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：

計量托棍安裝圖

給煤機膠帶速度為0.02～0.22m/s，給煤距離為：12.7m，由于計量托輥的安裝位置距離落煤口還有2/3全長的距離，給煤機轉(zhuǎn)速475rpm的時候?qū)?yīng)的膠帶速度為0.11m/s，此時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的轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致瞬時進入爐膛的煤量大增，據(jù)估計，到B給煤機“斷煤”信號發(fā)出時，實際給煤量已達到了92t/h。這是一起因給煤機斷煤引起給煤機轉(zhuǎn)速飛升，導(dǎo)致大量揮發(fā)份高的煙煤進入爐膛爆燃，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，在不改變給煤機內(nèi)計量托棍等設(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)任一臺給煤機的給煤量測量值與3s后給煤量的測量值偏差超過3t時發(fā)出煤量偏差大報警及解除四臺給煤機自動控制。這個邏輯的好處是，可以避免任一臺給煤機的煤量大幅度波動或因計量裝置測量失準而引起的給煤機轉(zhuǎn)速飛升，當(dāng)給煤機解除自動控制后，就不受CCS的燃燒指令控制了，同時也可以提醒運行操作人員給煤量發(fā)生了變化。

4.2 任一臺給煤機瞬時轉(zhuǎn)速上升1rpm/s且該臺給煤機流量同時下降1t/s時，在DCS上發(fā)出該臺煤量偏差大聲光報警信號及解除四臺給煤機自動控制，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，提高了給煤機正常運行時的自動控制投入率，當(dāng)因為煤潮濕或其它原因?qū)е旅毫鞑环€(wěn)定時給煤機會發(fā)出報警信號并解除自動控制，通過實際運行后證明：可以有效地提高設(shè)備自動化的可靠性并減輕運行人員的負擔(dān)。