机组“全炉膛灭火”MFT原因分析及处理.pdf

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1、机组“全炉膛灭火”机组“全炉膛灭火”MFT 原因分析及处理原因分析及处理 该机组为 200MW 机组，于 1985 年投产。锅炉为东方锅炉厂生产的 DG670/140-8 型超高压中间再热自然循环煤粉炉，形布置，四角切向燃烧，钢 球磨制粉，中间仓储式热风送粉系统。 原设计煤种为潞安贫煤，但实际常用煤种为烟煤（平混和大混煤） ，为了满 足锅炉低负荷稳燃要求和消除其他一些对运行不利的因素，在 2003 年底对锅炉 进行了改造。改造的主要内容有：原管式空预器更换为回转式空预器，同时为了 降低空预器进口烟温，增加了省煤器的受热面积；燃烧系统采用一、二次风间隔 布置，增加了周界风；改换了高效离心送风机；

2、将粗粉分离器和细粉分离器改造 为高效分离器。 机组完成改造后一直处于满负荷运行状态， 未进行过低负荷下的锅炉稳燃试 验。2005 年 7 月 12 日、8 月 6 日、8 月 8 日该机组相继发生了由于锅炉灭火导 致的机组非计划停运故障，发电集团公司和电试所技术人员到现场进行了分析， 认为是燃烧不稳所引起，并给出了改进建议。 1. 8 月月 6 日、日、8 月月 8 日日 2 次次 MFT 发生过程发生过程 2005 年 8 月 6 日 18:27，3 号机组当时负荷 128MW，由于 3 号炉火检#1 下、 #4 下及整个#3 角检测灭火后又迅速着火， 使得炉膛产生了 644Pa 的正压；

3、18:29， 火检检测到 16 个喷口中有 14 个无火，由于#1 角上层火检发生故障，一直显示 有火，#2 角上层火检检测还有火，按 4 取 3 的逻辑， “全炉膛灭火”未发生动作； 炉内出现-712Pa 负压，随后炉内发生爆燃，产生 1151Pa 正压，MFT 动作；锅炉 灭火，首次动作信号为“炉膛压力高高” 。炉熄火后，检查联动正确，炉膛通风 吹扫 5min 后，锅炉点火成功并逐渐带至调度所要求的负荷运行。这一过程的相 关参数记录曲线如图 1 所示。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 图 1 3 号炉 8 月 6 日 MFT 动作前后相关参数记录曲线 2

4、005 年 8 月 8 日 3:39，3 号机组当时负荷 150MW，除#1 角上层火检外，其 他火检显示无火，MFT 动作，首出原因为“全炉膛灭火” 。炉熄火前，#1 角 B 层 有灭火又着火的波动过程。炉熄火后，检查联动正确，炉膛通风吹扫 5min 后， 锅炉点火成功并逐渐带至调度所要求的负荷运行。 这一过程的相关参数记录曲线 如图 2 所示。 图 2 3 号炉 8 月 8 日 MFT 动作前后相关参数记录曲线 2. 8 月月 6 日日 MFT 原因分析原因分析 通过查阅 DCS 历史曲线和全日志记录， 摘录 8 月 6 日 MFT 动作前后火检信号 熄灭及炉压报警的先后次序记录如下，见表

5、 1： PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 表表 1 8 月月 6 日日 MFT 动作前后火检信号熄灭及炉压报警时序记录动作前后火检信号熄灭及炉压报警时序记录 (8.6.18:*:*.*) #1 #2 #3 #4 3/4 无火 D 27:50:108-6 C 27:49:788-3 B 27:50:268-7 A 27:50:348-8 27:48:748-1 27:50:468-9 27:50:508-10 N 油 27:50:068-5 27:49:868-4 第一 次 M 油 27:49:348-2 27:50:268-7 炉 压 报 警 27:51:20

6、8 炉压低 1 值报警（3PT0401LS） 27:52:148 炉压高报警（3ZS1883） 27:51:208 炉压低报警低 1 值恢复（3PT0401LS） 27:52:508 炉压高报警（3ZS1856） 前熄火的火检逐支重新着火，炉压报警恢复 27:54:678 上层#2 给粉机堵管 27:54:688 炉压高 27:55:328 跳上层#2 给粉机 炉#3 角火焰出现着火、熄火、着火现象。 D 29:48:382-4 29:49:982-11 3/4 无火 C 29:48:902-9 29:50:062-12 29:48:502-5 29:51:062-14 29:50:262 B

7、 29:51:182-15 29:50:762-13 29:48:742-8 29:51:382-16 29:51:282 A 29:48:502-5 29:48:542-6 29:47:942-2 29:49:342-10 29:48:782 N 油 29:52:582-17 29:48:742-8 29:52:662-18 29:52:782 第二 次 M 油 29:48:662-7 29:48:902-9 29:48:262-3 29:47:182-1 29:48:782 炉 压 报 警 29:44:783 炉压低报警（3ZS1860） 29:44:783 炉压高报警（3ZS1883）

8、29:44:803 炉压低报警恢复（3ZS1860） 29:45:462 炉压高报警恢复（3ZS1883） 29:46:932 炉压高报警（3PT0401HS） 29:46:942 炉压低报警（3ZS1884） 29:47:212 炉压高报警恢复（3PT0401HS） 火检开始逐支失火 29: 54:376 MFT（3MFT0608） C#2、B#1、B#2 火检开始逐支着火 29:58.182 炉压高报警（3ZS1883） 29:58.382 炉压低报警（3ZS1860） 29:58.662 炉压高报警（3ZS1856） 30：06 炉压高高 MFT 在认为上述 DCS 记录数据是正确的基础

9、上，对本次 MFT 的原因分析如下： （1）负荷在 130MW 左右时，由于投运了 14 只燃烧器，使得单只燃烧器煤粉 浓度低，抗干扰能力差。在燃料/风比例及运行方式欠佳的情况下，燃烧火焰不 稳；此时炉膛内因某种原因导致炉压波动升高，使得 6 支燃烧器熄火，引起周围 空气温度瞬间下降，炉压随之出现降低；但因煤粉继续喷入炉膛，数秒钟聚积后 在高温下突然着火局部爆燃，引起炉膛压力高报警。 （2） 此后的 2min 内， 燃烧非常不稳， 引起了主汽压力下降和机组负荷波动。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 （3）第一次炉膛压力高报警约 2min 后，在燃烧非常不稳的

10、情况下，部份燃 烧器熄火后又着火，引起炉压瞬间升高。炉压的波动，使得本已燃烧非常不稳的 燃烧器除 D 层#2 角外全部熄火。由于 D 层#1 角火检故障，始终显示有火，#2 角 D 层火检检测还有火，D 层不满足 3/4 无火的条件， “全炉膛灭火”信号未发出。 随后炉压迅速下降，模拟量信号下降至-712Pa，开关量信号下降至-1080 Pa 已 发出报警。由于煤粉未停止喷入炉膛，47 秒钟内聚积的煤粉，在高温下突然 着火局部爆燃，引起炉膛压力高 II 值动作 MFT。 （4）本次炉膛压力高 II 值导致 MFT 动作，与 7 月 12 日 MFT 动作有着相似 之处。不同的是，7 月 12

11、日 MFT 动作前，先熄火的是#2 角。因此，不排除有掉 焦的可能，焦掉入渣斗后产生的水汽化引起燃烧不稳、压力波动。 3. 8 月月 8 日日 MFT 原因分析原因分析 通过查阅 DCS 历史曲线和全日志记录， 摘录 8 月 8 日 MFT 动作前后火检信号 熄灭及炉压报警的先后次序记录如下，见表 2： 表表 2 8 月月 8 日日 MFT 动作前后火检信号熄灭及炉压报警时序记录动作前后火检信号熄灭及炉压报警时序记录 (8.6.18:*:*.*) #1 #2 #3 #4 3/4 无火 D 39:53:749-15 39:51:469-4 39:52:149-9 39:53: 869 C 39:

12、53:669-14 39:52:869-17 39:52:029-8 39:52:429-11 39:53:109- B 39:53:789-16/ 39:55:989-着 火 39:54:389-18 39:51:789-6 39:53:149-13 39:53: 869 A 39:52:269-10 39:52:269-10 39:50:949-2 39:52:469-12 39:52: 349 N 油 39:55:549-19 39:51:749-5 39:53:829-17 39:56:109 M 油 39:51:789-7 39:52:549-13 39:51:279-3 39:50

13、:589-1 39:51:869- 全炉膛灭火 3DF2203B 39:56:349- 炉膛 压力 报警 39:48: 029 炉膛压力高报警 1（3ZS1883） 39:48:229 炉膛压力高恢复 0（3ZS1883） 39:48:292 MFT 置 1（*3MFT0608） 39:48:229 炉膛压力低报警 1（3ZS1884） 39:50:589 炉膛压力低 3 报警（3ZS1862） 39:50:669 炉膛压力高 3 报警（3ZS1858） 39:51: 炉膛负压甲（3PT0401） 39:52:929 炉膛压力低 1 值报警（3PT0401LS） 39:52: 炉膛负压乙 1

14、恢复（3PT0404） 39:53:069 炉膛压力低 3 恢复（3ZS1862） 39:53:389 炉膛压力高 3 恢复（3ZS1858） 39:56:829 MFT 动作（3DF2202H） 引起本次 MFT 的原因，与前次原因基本相同。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 3 号炉 2 次灭火都是在低负荷情况下发生，既 3 号炉在低负荷燃烧时稳定性 差。 为保持汽温， 投入燃烧器太多， 造成单只燃烧器煤粉浓度低， 抗干扰能力差。 为防止烧喷口，周界风运行中一般开度较大，低负荷下不调整，进一步降低了燃 烧稳定性。 3 号炉氧量显示值比实际值偏低，运行中为保

15、持氧量，无形中加大了风量， 3 号炉比 4 号炉风量多 10t/h 左右。 炉内掉大渣及其掉入渣斗后产生的闪蒸都可能是最初产生燃烧不稳、 压力波 动的诱因，局部灭火后产生的爆燃加剧了燃烧不稳定性。 4. 改进建议改进建议 通过对该厂 3 号炉 8 月 6 日及 8 日的二次 MFT 的分析， 在基于认为是低负荷 时燃烧不稳、局部爆燃所引起的基础上，进行了低负荷燃烧优化试验，并对氧量 信号进行了校核。 以下是试验结果和运行建议： （1）从总风量测量结果看，CRT 显示风量比实际约大 5%。空预器进口氧量 CRT 显示与实际的基本一致，空预器甲、乙的漏风率分别为 5.09/4.97%。 （2）12

16、0MW 负荷下需停运至少 4 台给粉机，并关闭相应的一次风小风门； 建议提高一次风温至 240，提高一次风温有利于煤粉的着火和稳燃。停运方式 可为上层 2 个角、中上层另 2 个对角，在该负荷下汽温大约为 525。 （3）140MW 负荷下可停运上层的 2 个角，并关闭相应的一次风小风门；建 议提高一次风温至 240，提高一次风温有利于煤粉的着火和稳燃。从 3 号炉的 试验结果看，停运 2 台给粉机时，主汽温度在 530535之间。 （4）锅炉低负荷运行时，即机组负荷低于 160MW 时，建议下排给粉机转速 不低于 450r/min。另外，在低负荷运行时二次风的配风方式也建议为缩腰型配 风，即中上层和中下层的二次风小风门相应关小。 （5）机组负荷低于 150MW 时，下层一次风喷口周界风可关到 5%，其他三层 一次风喷口周界风可关到 10%。根据一次风喷嘴是否带火，适当开大周界风。 （6）在日常的运行中应尽量避免粉仓粉位低于 3m。在日常的降粉位操作中 应提前降低主汽压和主汽温，以防超压、超温。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建