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1、低主汽温紧急停机事故的原因分析 1. 概述 某厂300MW机组在一次意外灭火后的启动过程中， 又发生了因主蒸汽低温而再次紧急 停机事件，事件暴露出的问题值得引以为戒。 该机组额定容量为300MW，锅炉型号：DG1025/18.2-10，为东方集团生产的亚 临界压力、一次中间再热、自然循环、双拱单炉膛、尾部双烟道、采用烟气挡板调 节再热汽温的“W”型火焰燃煤锅炉。制粉系统配有4台双进双出正压式磨煤机，锅 炉启动、助燃采用0号轻柴油作为燃料。过热器出口主汽额定压力为17.2MPa，主汽 额定温度为540， 过热器出口安全门动作压力最低为18.05MPa。 汽轮机采用亚临界 中间再热双缸双排汽凝汽式
2、，并配有40%容量高低压旁路系统。 该次灭火是由于炉膛大量掉灰，炉膛负压摆动大引起的，因而值班领导决定机 组重新启动。但在重启过程中由于汽轮机冲转参数选择不当，控制锅炉受热面温度 高时过度调节，在挽救汽温下降时机组负荷、送风量控制不当等原因，出现负荷、 主汽压力上升，而主汽温度却急速下降以致紧急停机的事件。 2. 事故经过 2005年11月8日20：40，锅炉大量掉灰发生MFT，20：59锅炉复位成功点火，21： 25汽机冲转，21：40发变组并网开始投油加负荷。几分钟后全大屏过热器壁温512 报警，遂减少送风量。全大屏过热器壁温得到控制后，启动2号磨煤机加负荷。从 21：55至22：03，负
3、荷从48MW升至127MW，主蒸汽流量从171t/h升至410t/h，由于主 蒸汽流量增加太快，过热器系统加热不充分，致使机侧汽温从22：02开始下降，但 未引起注意，以为小幅下降也算正常。22：03：45至22：05，主汽温度突然从527 下降至511（不到1分钟半下降达16），才开始减负荷。从22：05的136MW减至 22：06：30的86MW。但由于主汽温下降惯性大，仍在22：06：30至488，炉侧主汽 压力升至17.6MPa。此时运行人员启动3号磨煤机企图通过加强燃烧来提升汽温。结 果主汽压力继续升高，为了控制汽压，汽机开大调门增加机组负荷，22：09：30机 组负荷达207MW，
4、到22：07，过热器安全门动作，手动开启汽机高低旁路。结果是主 蒸汽流量骤然大幅增加，主汽温度继续下降，22：09：32主汽温度下降至475，汽 机紧急打闸停机。 3. 原因分析 （1）经调查，在整个事故处理中，并没有投入大量减温水，几乎看不到减温水 流量，但减温水各阀门有不同程度的内漏，对主汽温的下降有一定的促进作用，而 主汽温下降速度之快，却是罕见。在机组启动初期（包括并网后低负荷阶段），一 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 般主要是通过调整燃烧、调整烟气量和烟气温度来控制受热面温度、蒸汽温度。此 次主汽温大幅度快速下降，与流经过热器的烟气量大幅减少有很大
5、关系。 21：40并网后，逐渐增加燃油量，从7t/h增加到21:45的12.2t/h，并逐步增加 到21：58时的14.1t/h，21：51关闭汽机旁路。21：59启动1台磨煤机运行。这样机 组负荷从21：55的46MW升至22：03的127MW，蒸汽流量从21：55的171 t/h升至22： 03的410 t/h，而风量从21：48的66.3万m3/h降至21：55的44.6万m3/h，并继续减至 22：00的41.1万m3/h，22：02才小幅加至47.1万m3/h。从以上可以看出，由于增加 了燃油量及启动了1台磨煤机，在短短8分钟内（21：5522：03），机组负荷增加 81MW，增幅达
6、1.76倍，蒸汽流量增加239t/h，增幅达1.4倍。在燃料量增加的情况下 炉膛辐射热并未减少反而增加， 因而水冷壁蒸发量增大， 主汽流量和主汽压力升高， 但产生的烟气温度升高不明显，烟气量相对于烟道受热面内单位质量蒸汽量来说大 幅减少。由于烟气量对汽温的影响滞后性较大，主汽温度下降从22：02的530快速 降至22：05的511，3分钟内下降了19，至22：06降至498。 如前所述，机组并网后在控制全大屏壁温时，将送风量减得太多，（由于有大 量油枪在运行，风量的减少对燃烧的稳定性影响不太明显），在燃料量、机组负荷、 主蒸汽流量增加的情况下仍进一步减少送风量， 是引发主汽温急速下降的主要原因
7、。 实际上，该机组主机运行规程规定，全大屏出口壁温不大于540。因此全大 屏壁温512报警不必过于慌张，只要加强监视，稳住燃烧，适当减少风量。在全大 屏壁温得到控制后，燃料量和风量的增加应按相应比例进行，并按规定先加风量再 加燃料量，可有效避免异常工况的进一步恶化。 （2）真正引起运行人员对主汽温度警觉的是22：04：45至22：05，主蒸汽温 度从521下至511。于是开始减负荷（关小汽机调门）、增加风量、启动另一台 磨煤机，希望通过加强燃烧来挽救汽温。但汽温还未来得及回头而主汽压力已上升 至过热器安全门动作值，安全门动作。运行人员快速增加汽机调门开度加负荷，打 开汽机旁路，以降低主汽压力。
8、由于加负荷幅度太大，（如图1），旁路开度也控制 不够，使得蒸汽流量大幅增加，从22：07的310 t/h升至22：09的500 t/h，主汽温 度不再回升，最终下降太多被迫打闸停机。 由于过热器温的变化有一定的时滞性和惯性，所以调节过热器温时，还应根据 汽温的变化趋势， 进行超前调节。 运行人员在减少送风量使全大屏壁温得到控制时， 应及时增加送风量才不致于主汽温下降得太多。但运行人员没有这样做，而是在汽 温明显变化时选择了启动磨煤机的方法， 结果因主汽压力过高导致主蒸汽流量大增， 烟道热烟气的增加不足以抵消蒸汽流量的增加。所以，在全大屏壁温得到控制后未 及时增加送风量， 在主汽压力偏高的情况下
9、仍然增加锅炉负荷， 以致主汽流量激增， PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 这是导致汽温急剧下降而停机的关键原因。 （3）冲转蒸汽参数太高，是此次低温停机事故的另一个重要原因。据调查， 2115汽机冲转，冲转主蒸汽压力高达17.59MPa，主汽温度523。主汽压力远远高 于该机组主机规程规定的压力（极热态启动冲转压力11.76MPa）。机组并网后主汽 压力一直在高位运行，最低为16.05MPa，而过热器安全门动作压力为18.05MPa。在 本次事故中，22：05运行人员发现主汽温度有较大幅度下降后，采用减机侧负荷、 增加燃料和风量的做法，本来有一定合理性，但那时
10、主汽压力已达16.95MPa，所以 在2分钟极短时间里，主汽压力就上升到安全门动作压力，挽救汽温工作难以实现。 如果该机组按照极热态启动曲线，136MW负荷时对应主汽压力只有13.3MPa，当主汽 温下降时采用汽机减负荷、加燃料和送风量的方法，由于主汽压力有较大的允许上 升空间，也有较充裕的时间作适应性调整，或许可挽救主汽温，减少汽温对设备的 热冲击。 （4）其它因素对主汽温下降的影响。从整个事件过程来看，由于蒸汽流量增 加较快，主汽压力逐渐升高，从汽包出来的蒸汽携带水分增多，蒸汽湿度逐渐增加， 增加的水分在过热器中汽化将多吸收热量， 对主汽温的下降起到了推波助澜的作用。 在正常情况下，锅炉的汽温特性是过热汽温随锅炉负荷（工质流量）的增加而上升， 那是正确调整燃烧、蒸汽吸收的焓增足以抵消水分汽化热的结果。 4. 防范措施 正常情况下，锅炉主汽压力上升、机组负荷上升，主汽温度也是上升的。但如 果调节不当，也会出现主汽温度快速下降的情况。因此，要掌握锅炉的汽温特性， 正确把握燃料量、风量、蒸汽流量和汽温的关系，在异常工况下才能有效避免汽温 的大幅变动。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建