锅炉MFT后机炉电联锁优化方案分析

锅炉MFT后机炉电联锁优化方案分析

发表时间：2017-10-17T16:33:24.737Z 来源：《电力设备》2017年第16期作者：韩圣冰[导读] 本文从停炉不停机运行操作及参数控制、停汽机不联停发电机运行操作等方面对锅炉MFT系统进行详细的介绍，进一步对其安全性和可靠性进行分析，为同类型的锅炉主燃料跳闸系统提供参考.

（大唐绥化热电有限公司黑龙江绥化市 152000）

摘要：锅炉是火力发电的主要设备之一，锅炉MFT（Main Fuel Trip）是锅炉主要设备发生故障时重要的保护手段，也是电厂热工保护的重要内容。本文从停炉不停机运行操作及参数控制、停汽机不联停发电机运行操作等方面对锅炉MFT系统进行详细的介绍，进一步对其安全性和可靠性进行分析，为同类型的锅炉主燃料跳闸系统提供参考.

关键词：MFT；机炉电；优化

0引言

火力发电厂是以煤为主要燃烧介质的发电企业，是连续、不可储存且各运行环节紧密相连的产企业。作为火电厂三大主机的锅炉列在生产的源头位置。锅炉安全生产对发电厂的连续运行起着重要的作用。而锅炉总燃料跳闸（Main Fuel Trip，MFT）是火力发电厂最常见的事故，其发生率占电厂事故的60％以上。同时作为三大主机的汽轮机技术较为成熟，运行中故障率较低，但是偶而会发生重要参数测点故障误跳机。由于以前使机、炉、电大联锁中，任一主机跳闸，会联跳另二主机。发电机主开关跳开后，失去电网的连接，需重新启动后再并网运行。事故处理过程繁琐且耗时较长，与电网的稳定需求是不相匹配的。某电厂将三大主机联锁循环断开，采用了锅炉MFT后汽机不跳机、发电机不解列，汽机跳闸锅炉MFT，发电机不解列的运行方案。该运行方案使锅炉MET后或汽机误跳闸后，发电机不解列，在极短时间内恢复生产。

该电厂自投产初期，就对三大主机联锁进行改进，实施停炉不停机和停汽轮机不联停发电机的运行方案。投产初期，由于来煤杂且煤质较差，煤仓断煤也频繁，加上运行操作不熟悉，设备运行不稳定等因素，造成锅炉MFT次数较多。同时汽机也因为一些测点跳动或人员误操作造成跳机。由于对三大主机联锁的技改，不会造成发电机解列。每次锅炉MFT或汽机跳闸后都能及时成功恢复，减少对电网的影响。后来随着运行人员操作经验增加，同时B制粉系统进行等离子改造，锅炉MFT后恢复的速度越来越快，10多分钟就可以带上100MW负荷。汽机误跳闸后，检查确认为误动作，也可立即挂闸恢复，锅炉重新启动，与锅炉MFT恢复时间相差不多。这样，不仅可以减少机组非停，同时恢复时间短，不用燃油，降低设备的安全影响，其经济效益和社会效益都是相当可观的。

停炉不停机及停汽机不停发电机运行方案的实施是一种特殊的事故处理方式，故需要对原有的热工逻辑、发电机保护及运行操作进行相应的修改和改进。

1热工联锁及相关逻辑的修改

1）将机炉电大联锁改为炉MFT不联跳汽机及发电机；汽机跳闸不联跳发电机，联跳锅炉；发电机跳闸联跳汽机及锅炉。 2）增加锅炉强制吹扫，锅炉MFT后，只要风量大于30％，运行时间大于5min，锅炉即可强制复位点火。 3）将原有锅炉MFT时，联关过、再热减温水总门，修改为MFT后联关过、再热减温水电动门、调门。 4）为了防止汽温低导致水冲击，增加过热度低保护，定值为：主汽压木10+270℃。当汽温低于定值且锅炉MFT时，联跳汽机。 5）当锅炉MFI'后，DEH将汽机调门以150MW／min关调门，在负荷30MW停止。 6）为防止汽机跳闸后发电机运行时汽机低压叶片过热，增加发电机程序逆功率保护，当负荷低于-6MW时延时9s跳发电机。 2停炉不停机运行操作及参数控制

锅炉MFT后不停机，汽机仍有少量进汽，另一方面锅炉蓄热产生的参数是不断降低的，对汽机冷却是加剧的。所以要以锅炉MFT后影响汽机安全的几个因素及相关运行控制措施对停炉不停机的可行性加以分析。

2.1汽缸壁温

锅炉MFT后，汽机不停机，上下缸温度均会降低，而上下缸温差及内外壁温差过大，将引起汽缸变形而导致通流部分动静间隙摩擦。因此，在不停机方式下由于主汽温逐渐降低，有利于汽缸转子逐渐冷却，有利于温差控制。同时为防止下缸温下降过快，要及时打开本体疏水。从10年来观察实践，汽缸的最低及缸温变化率是能够满足机组安全。

2.2负胀差

汽机在启停及变工况运行过程中，由于汽缸与转子结构不同，转子随蒸汽温度变化收缩更为迅速。锅炉MFT后主汽温逐渐下降，由于转子收缩更快，产生负胀差。一旦负胀差超过规定值，会损坏汽机。因而在这种情况下应严密监视和控制负胀差。另外汽机在极低负荷下运行，产生的鼓风摩擦热量无法带走，导致排汽温度上升，造成排汽缸受热膨胀，进一步导致负胀差增大。因而要高度重视，在停炉不停机操作过程中只要把握迅速恢复主蒸汽温这一主要因素，加速锅炉点火，缩短主汽温下降时间，便可遏制负胀差，保证机组安全。 3停汽机不联停发电机运行操作

汽机跳闸后发电机不联跳，此时汽机在发电机的驱动下定速运行。由于汽机主汽门关闭，汽机不进汽，汽机叶片产生的鼓风摩擦热量无法带走，比停炉不停机方式更易造成负胀差，低压叶片更易损坏。因此处理的关键是及时判断停机的原因，及时消除原因，并恢复挂闸，否则要果断将发电机出口开关断开。为防止汽机跳闸后发电机运行时汽机低压叶片过热，增加发电机程序逆功率保护，当负荷低于-6MW时延时9s跳发电机。停汽机不联停发电机运行操作在消除跳闸原因后汽机挂闸以后的操作与停炉不停机的操作是相同的。 4停炉不停机运行操作方案

1）锅炉MFT后立即检查。检查以下内容：

a.BMS画面上显示MFT首出原因。

b.所有的给煤机、磨煤机、一次风机联锁跳闸。所有的油枪跳闸阀关闭，主油管OFT跳闸阀动作。

c.锅炉火焰电视检测不到火焰，炉膛负压增大，引风机人挡板控制在自动时，将会自动关小至原位的1／3，再开至原位的2／3。

d.汽包水位先降后升，汽温、汽压下降，烟温迅速下降，烟气含氧量增大。

e.所有燃料风挡板、辅助风挡板闭锁，经过一定时间闭锁解除后，所有燃料二次风挡板全部打开，辅助二次风挡板全打开并切至手动方式。