國(guó)臣sgs-爐膛安全給粉系統(tǒng)煤粉爐解決方案(已修改)
2025-05-15 22:29 本頁(yè)面
【正文】 國(guó)臣SGS爐膛安全給粉系統(tǒng)煤粉爐解決方案據(jù)統(tǒng)計(jì)自1980年以來，至少有30臺(tái)鍋爐發(fā)生爐膛放炮事故，以致水冷壁焊縫開裂，剛性梁彎曲變形，頂棚被掀起，煙道膨脹節(jié)開裂等設(shè)備損傷屢屢發(fā)生?！ 【科湓颍? ?、僭O(shè)計(jì)上缺乏可靠的滅火保護(hù)和可靠的聯(lián)鎖、報(bào)警、跳閘裝置； ②爐膛剛性梁抗爆能力低； ③運(yùn)行人員處理燃燒不穩(wěn)或熄火時(shí)方法不對(duì)，錯(cuò)誤采用“爆燃法”搶救，導(dǎo)致滅火放炮； ④燃料質(zhì)量下降、負(fù)荷調(diào)節(jié)失當(dāng)、給粉裝置及控制機(jī)構(gòu)突然失靈等。 防止鍋爐滅火放炮被列入1992年能源部頒《二十項(xiàng)反措》之五，2001年國(guó)家電力公司又頒發(fā)了《二十五項(xiàng)反措》第六章，包括爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）在內(nèi)的滅火保護(hù)裝置在許多電廠推廣使用。 如今， FSSS已經(jīng)成為火電廠的標(biāo)準(zhǔn)配置系統(tǒng)，在爐膛安全保護(hù)上起了關(guān)鍵的作用。 部頒二十項(xiàng)重點(diǎn)反措之五，稱為防止鍋爐滅火放炮事故。《二十五項(xiàng)反措》第六章的提法是防止鍋爐爐膛爆炸事故，因?yàn)闋t膛發(fā)生爆炸而致爐膛損壞不僅發(fā)生在運(yùn)行中滅火時(shí)，檢修動(dòng)火點(diǎn)燃聚集的可燃物及點(diǎn)火時(shí)吹掃不夠同樣會(huì)發(fā)生爆炸而導(dǎo)致爐膛損壞?！ 囊疱仩t爐膛爆炸的機(jī)理分析，當(dāng)只有以下3個(gè)條件同時(shí)存在時(shí)才有可能發(fā)生爆炸。 1)鍋爐爐膛內(nèi)有一定濃度的燃料和空氣積存。 2)積存的燃料和混合物具有爆炸性。 3)具有足夠的點(diǎn)火能源。 常見爐膛中造成爆炸條件的情況是： ?、龠\(yùn)行中滅火，進(jìn)入爐膛的燃料沒有切，經(jīng)過一段時(shí)間聚集的可燃物達(dá)至爆炸濃度并點(diǎn)燃； ?、谝粋€(gè)或幾個(gè)燃燒器火焰熄滅，而其余燃燒器仍正常燃燒。從未點(diǎn)燃的燃燒器進(jìn)入燃料造成可燃物聚集； ?、廴剂下┤胪Ｓ弥械臓t膛造成可燃物聚集； ?、苋剂匣蚩諝馑矔r(shí)中斷又恢復(fù)，造成可燃物聚集。 可燃物聚集后引燃造成的爐膛壓力升高超過爐膛承壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，以致發(fā)生損壞，稱為爐膛放炮或爐膛爆炸。不發(fā)生損壞的俗稱“反正”或“打槍”。 部頒二十項(xiàng)重點(diǎn)反措引入以下反事故措施： ?、僖坏┤珷t滅火，應(yīng)立即切斷進(jìn)入鍋爐的全部燃料，包括給煤、給粉和點(diǎn)火用油、氣等。即所謂主燃料切斷（MFT）； ?、阱仩t點(diǎn)火前必須通風(fēng)，排除爐膛、煙風(fēng)道及其他通道中的可燃物聚集。通風(fēng)時(shí)必須將煙風(fēng)擋板及調(diào)風(fēng)器打開到一定的位置，風(fēng)量應(yīng)大于滿負(fù)荷風(fēng)量的25％，時(shí)間不少于5min，以保證換氣量大于全部容積的5倍（德國(guó)TRD規(guī)定是3倍）； ③點(diǎn)火時(shí)要維持吹掃風(fēng)量；一個(gè)燃燒器投運(yùn)10s內(nèi)（不包括投煤及煤粉達(dá)到燃燒器所需的延滯時(shí)間）點(diǎn)不著，就應(yīng)切斷該燃燒器的燃燒。 《二十五項(xiàng)反措》防止鍋爐爐膛爆炸事故的主要措施如下： 1)為防止鍋爐滅火及燃燒惡化，應(yīng)加強(qiáng)煤質(zhì)管理和燃燒調(diào)整，穩(wěn)定燃燒，尤其是在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)更為重要。 2)為防止燃料進(jìn)入停用的爐膛，應(yīng)加強(qiáng)鍋爐點(diǎn)火及停爐運(yùn)行操作的監(jiān)督?！ ?)保持鍋爐制粉系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行是保證鍋爐燃燒穩(wěn)定的重要因素?！ ?)鍋爐一旦滅火，應(yīng)立即切斷全部燃料；嚴(yán)禁投油穩(wěn)燃或采用爆燃法恢復(fù)燃燒。 5)鍋爐每次點(diǎn)火前，必須按規(guī)定進(jìn)行通風(fēng)吹掃。 6)鍋爐爐膛結(jié)渣除影響鍋爐受熱面安全運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性外，往往由于鍋爐在掉渣的動(dòng)態(tài)過程中，引起爐膛負(fù)壓波動(dòng)或滅火檢測(cè)誤判等因素而導(dǎo)致滅火保護(hù)動(dòng)作，造成鍋爐滅火。因此，除應(yīng)加強(qiáng)燃燒調(diào)整和防止結(jié)渣外，還應(yīng)保持吹灰器正常運(yùn)行尤為重要。 7)加強(qiáng)鍋爐滅火保護(hù)裝置的維護(hù)與管理?！ ∵@些措施解決了常見爐膛中造成爆炸條件中的三個(gè)： ①運(yùn)行中滅火，進(jìn)入爐膛的燃料沒有切，經(jīng)過一段時(shí)間聚集的可燃物達(dá)至爆炸濃度并點(diǎn)燃； ②一個(gè)或幾個(gè)燃燒器火焰熄滅，而其余燃燒器仍正常燃燒。從未點(diǎn)燃的燃燒器進(jìn)入燃料造成可燃物聚集； ?、廴剂下┤胪Ｓ弥械臓t膛造成可燃物聚集； 但是，造成爆炸條件的④燃料或空氣瞬時(shí)中斷又恢復(fù)，造成可燃物聚集和反事故措施①一旦全爐滅火，應(yīng)立即切斷進(jìn)入鍋爐的全部燃料，包括給煤、給粉和點(diǎn)火用油、氣等。即所謂主燃料切斷（MFT）逐漸成為現(xiàn)在電廠運(yùn)行中的一個(gè)矛盾?！ ?不少電廠通過FSSS給粉機(jī)全停邏輯延時(shí)來處理這個(gè)矛盾，這必然帶來爐膛在燃料中斷時(shí)的爐膛熄火，再恢復(fù)時(shí)爆燃法點(diǎn)爐?！ 〉?，燃料中斷的次數(shù)（如電網(wǎng)晃電時(shí)一般為兩次）決定了爐膛給粉量的多少，也決定了爆燃的次數(shù)和強(qiáng)度。當(dāng)中斷次數(shù)超過一次，而每次給粉量不足爆燃濃度，必然造成爆燃的強(qiáng)度增加，引起爆爐。所以，延時(shí)，帶來FSSS安全級(jí)別降低使用，存在爆爐隱患；不延時(shí)，因?yàn)榻o粉跳閘引起停爐，給生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。 這種新的矛盾主要是因?yàn)殡姀S給粉變頻調(diào)速系統(tǒng)的缺陷引起的?！ ‰姀S給粉變頻調(diào)速系統(tǒng)的缺陷 目前，多數(shù)電廠的給粉系統(tǒng)使用的變頻調(diào)速系統(tǒng)，通過DCS或操作臺(tái)輸出4～20mA信號(hào)控制變頻器的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)給粉調(diào)節(jié)。變頻器的起、停、故障和1C/2C電源等信號(hào)再返送給FSSS，F(xiàn)SSS通過這些信號(hào)來判斷給粉全停邏輯，并引發(fā)MFT動(dòng)作。 給粉調(diào)速系統(tǒng)的配電柜，多采用1C/2C分別供電、3C備自投切換方式，當(dāng)有MFT動(dòng)作時(shí)，采用大聯(lián)鎖切除給粉變頻1C/2C電源，停止供粉。這種給粉調(diào)速系統(tǒng)最大的問題就是抗晃電能力差?！ ?1）控制電路抗晃電能力差。這種給粉變頻調(diào)速系統(tǒng)的成套比較陳舊，特別是靠操作臺(tái)來控制調(diào)速的系統(tǒng)，控制電路都是設(shè)計(jì)安裝在變頻器柜內(nèi)，當(dāng)廠用電晃電時(shí)，控制電路失電，無法達(dá)到調(diào)速控制目的。有些DCS的信號(hào)輸入需要電壓－電流信號(hào)轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換模塊也成套在變頻柜內(nèi)，當(dāng)電網(wǎng)晃電時(shí)，這些信號(hào)也一樣無法送達(dá)DCS。 2）變頻器本身抗晃電能力差。當(dāng)廠用電瞬間跌落或備自投切換時(shí)，變頻器會(huì)欠壓保護(hù)，當(dāng)電壓恢復(fù)時(shí)，變頻重啟動(dòng)。這是變頻器設(shè)計(jì)原理決定的，所有廠家的變頻器都存在這種問題?！ ?）1C/2C接觸器抗晃電能力差，有很多電廠存在晃電時(shí)接觸器先跳閘的問題，但這是表面問題，即使接觸器不跳閘，變頻器也會(huì)因?yàn)樗查g失電跳閘，給粉系統(tǒng)一樣無法正常工作。 主要應(yīng)對(duì)措施 從根源上杜絕和制止晃電基本上是無法實(shí)現(xiàn)的，解決這一問題目前主要的應(yīng)對(duì)措施有： 1. FSSS的給粉機(jī)全停邏輯延時(shí)（2～5S），給粉機(jī)變頻器設(shè)置快速重啟動(dòng)，等待電網(wǎng)恢復(fù)后給粉機(jī)變頻器重啟動(dòng)，這既違反了電廠管理規(guī)程，又不能從根本上消除爐膛在晃電時(shí)的安全隱患。延時(shí)短，不可避免停爐；延時(shí)長(zhǎng)，有更嚴(yán)重的事故隱患，延時(shí)簽字人員還要為事故埋單。這種因?yàn)檠訒r(shí)引起的爆爐事故也在很多電廠發(fā)生過?！ ?. 更換給粉機(jī)變頻器。另外原給粉變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制電路在晃電時(shí)
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