断煤引发锅炉灭火的分析.docx

断煤引发锅炉灭火的分析1、事故经过：故障前机组运行方式：2008 年 11 月 10 日 10 时，#4 机组负荷 302.25MW，#42、#43、#44 磨煤机运行，#42、#43 给水泵运行，#41、#42 引、送、一次风机运行，机组处于 AGC 控制方式，总煤量 120 吨/小时。10 时 43 分 08 秒，#43 给煤机由于原煤仓堵煤而断煤，煤量由 44.22 吨/小时降至最低值 2.92 吨/小时，其它两台磨煤机出力相应自动增加，运行人员启动原煤仓空气炮进行疏通并进行给煤量调整。约 30 秒后断煤现象消除，#43 给煤机煤量逐步正常，整个处理过程火检信号以及炉膛火焰电视显示燃烧正常，主汽流量、压力、温度、炉膛负压均正常。10 时 45 分 21 秒，炉膛负压突然波动至-907Pa，炉膛火焰正常、负压稳定后，运行人员立即手动投入两支油枪，但相应油阀尚未开启，#4 炉于 10时 45 分 31 秒，发“全炉膛无火”主保护信号，触发 MFT，汽轮机联跳，发电机解列。2、事故原因：1）热控逻辑“全炉膛无火”的触发条件为：在大油枪累计投入数量大于 3 支或微油枪全部投入运行的情况下，当所有油层和煤层都无火时（无延时） ，触发 MFT。油层和煤层无火的判断条件为：油层或煤层的四个角中任意两个角无火则为层无火，即“四取二”无火。2）#43 给煤机断煤处理过程燃烧扰动过程分析从 10 时 43 分 15 秒开始，C 给煤量受断煤影响由 44.22t/h 逐渐下降，10时 43 分 50 秒降至最低值 2.92t/h；10 时 44 分 30 秒断煤现象消除，给煤量正常，磨煤机完全断煤时间约 3040S。因磨煤机出力相对较低，磨内存煤相对较少，在此过程中磨内存煤以及煤粉管道内煤粉浓度快速降低， 导致至 C 层燃烧器出口气流中煤粉迅速失去、火焰实际已经消失。 C 层燃烧器火检对炉膛火焰有偷看现象，因此其火检信号仍显示正常。此时，B、D 层燃烧器由于锅炉温度尚未明显降低，因此燃烧正常、炉膛火焰明亮。但当#43 给煤机煤量正常后，经过大约 4050S的制粉系统惯性迟延后，C 层燃烧器出口气流中煤粉突然增加，在其正常着火区域形成黑龙区，同时其附近燃烧器二次风挡板也随给煤量的恢复提前开大，该区域烟气温度急剧降低，炉膛压力快速降低至-907Pa。喷入炉内的煤粉不能正常着火，黑度较高的煤粉气流迅速扩展至全炉膛，炉膛温度降低，对 B、D 层燃烧器火焰造成扰动，同时由于黑烟气的扰动使各层燃烧器火检模拟量信号也出现明显波动，C3、C4 火检开关量信号分别于10 时 45 分 25 秒、27 秒相继消失，造成 C 层无火，D3、D4 火检开关量信号分别与 10 时 45 分 27 秒、30 秒相继消失，造成 D 层无火，B4、B1 火检开关量信号分别与 10 时 45 分 28 秒、30 秒相继消失，造成 B 层无火，从而引起“全炉膛无火”，触发 MFT。此扰动扩展较快只有 5 秒时间，因此处于燃烧器上方的炉膛火焰摄像机仍能采集到明显的炉膛火焰。3）分析结论#43 磨煤机断煤时间较长，制粉系统内部缓存煤量较少，造成 C 层燃烧器完全断粉，火焰失去。在煤粉浓度恢复时，由于正常着火区域无明火，同时燃烧器附近二次风量相对增加较多，着火区域温度明显降低，造成煤粉气流不能及时着火；黑烟气扩展至全炉膛，引起其它燃烧器火焰扰动。这是造成锅炉灭火的直接原因。#43 磨煤机断煤后，由于 B 层燃烧器与 D 层燃烧器出现严重的连续隔层运行情况（两层燃烧器喷口距离约 3.5 米） ，相互引燃效果差，是炉内燃烧不稳定的主要原因。机组负荷低，炉内燃烧稳定性及抗干扰能力差，在发生燃烧扰动时，炉内温度降低、燃烧工况急剧恶化速度较快，是造成锅炉火焰、火检信号波动的主要原因。燃烧器火检信号测量回路过于灵敏，燃烧器火检信号与炉内实际火焰情况有明显偏差，是造成全炉膛无火保护动作的主要原因。3、防范措施：（1）发电部加强技术培训，特别是对低负荷运行期间防止锅炉灭火及事故扩大的运行措施的各种工况下异常处理方法进行详尽讲解。（2）当三台磨运行且发生断煤情况时，要立即投油助燃，然后再进行相关操作。（3）任何情况下不允许燃烧器连续隔层运行，否则必须立即投油助燃。特别注意：当磨煤机断煤时，经过制粉系统惯性迟延（约 20 秒左右）后，其对应燃烧器为停运状态。由于燃烧器属于相对集中布置方式，因此 C、D层为隔层燃烧器，C 层燃烧器无煤时，B、D 层为连续隔层燃烧器。（4）“做好防止制粉系统断煤、堵煤以及掉闸的事故预想工作。如发生以上现象以及煤质变差情况时，必须首先保证锅炉燃烧以及机组的安全稳定运行，然后进行其它调整”；“不得随意改动磨煤机、给粉机启动条件，在切换或启停磨煤机、给粉机时，必须全过程满足稳燃规