调门故障甩负荷事故分析.pdf
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1、 1 调门故障甩负荷事故分析 余 剑 林 波 (宁夏电力科技教育工程院 ) 【摘 要】机组故障甩部分负荷同机组指令突变、给煤率故障、旁路故障火、调门故障等密切相关,尤其是汽 机调门机械故障所产生的甩负荷事故具有一定的隐蔽性。在分析此种事故原因时,汽机侧的负荷参考、主汽压力、 给水流量、电功率等参数是主要条件。从这些参数的中,可以分析出机组在等主汽压力、主汽温度条件下,相同的 负荷参考有基本相同的带载能力,从而确认出甩部分负荷的真正原因。 【关键词】甩负荷 负荷参考 电功率 宁夏某发电有限责任公司 2330MW 燃煤机组,锅炉为武汉锅炉股份有限公司制造的亚临界中 间一次再热自然循环汽包锅炉,型号
2、为 WGZ1112.4/17.53 型,燃烧器采用前后墙布置,前墙为 B、 C、E 磨,后墙为 A、D 磨。汽机为上海汽轮电机有限公司生产的亚临界一次中间再热、单轴双缸双 排汽凝汽式汽轮机,型号为 N33016.7/537/537。发电机为上海汽轮电机有限公司生产的 QFSN 330- - 2 型水氢氢冷发电机。DCS 系统采用上海新华公司生产的 XDPS 分散控制系统,汽轮机电液调 节 DEH 系统为国产新华 DEH- - A 型设备。汽机旁路系统就地设备为德国技术电动旁路,开门速度 慢,大约为 25- 30s,其控制策略由 DCS 系统实现。 1 事故描述: (附图 1) 2008 年 4
3、 月 21 日凌晨 3:42:47,该厂#1 机组在 CCS 控制方式之下,实际负荷 257.69MW, 负荷指令 257.45MW,之后开始降负荷,目标负荷 240.32MW。3:47:07,其实际负荷由 241.33MW 突然开始下降,10s 后负荷下降到 221.50MW,30 秒后下降到 214.56MW,最大降幅达 241.33- 214.56=26.77MW,前 10s 内的下降速率达 118.98MW/min。负荷下降前主汽温度 540.43, 主汽压力 16.85MPa,负荷快速下降之后,主汽温度变化不大,最高 541.98,最低 531.99;主汽 压力最高达 17.45MP
4、a,最低 16.55 MPa。 47s 后,主汽压力 17.35MPa ,高旁入口压力 17.35MPa 时, 高旁自动打开,当高旁开度达到 50%时,主汽压力升到最高,之后开始下降。运行人员在甩负荷发 生后 24s ,即 3:47:32,解除 CCS 控制方式,并于 3:50:02,手动停下一台磨。在此之后,运 行人员将机组稳定下来,重新起磨,将负荷带到 240MW 左右。 2 事故分析 2.1 负荷指令突变引发事故 机组快速降负荷,首先应当考虑机组负荷指令的突变,尤其是一次调频指令对机组负荷影响很 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2 大。经过检查,事故发
5、生前后 5 分钟内机组转速在 3003.3- 2997.3rpm 之间变化,负荷突降时的转速 为 3001.8rpm ,所迭加负荷指令为零。事件发生时机组负荷指令 241.42MW,实际负荷 241.33MW, 事故发生 24s 后,协调切除,指令跟踪实际负荷。从此判断,一次调频或其它外部指令作用引发事 故的可能性没有。 2.2 周边大负载设备影响 当周边地区有负荷很大的设备启停时会引起周围机组实际荷的突升、突降。宁夏境内很多电厂 都有类似情况发生,但由于此种负荷变化时间很短(一般只有 1s 以内) ,因此实际上对系统的影响 几乎没有。为防止意外,事故发生后,厂方首先对周围电厂及电网方面进行了
6、调查,发现除此台机 组外其它周围机组都运行正常,电网方面也没有重大变化,因而排除了电网原因造成的甩负荷事故。 2.3 给煤量影响 为排除给煤率的影响,以机组发生甩负荷后,对给煤指令及反馈进行了检查,结果正常,排除 此项影响。 2.4 旁路的影响 旁路系统做为火电机组的一个重要的组成部分,对机组发负荷、主汽压力等有着很大的影响。 经检查,在甩负荷发生时,高、低压旁路系统未发生快开联锁。只有当高旁入口压力升高 17.35MPa 时,高旁联锁自动打开,所有动作正常。因此也可以排除高、低压旁路系统对机组的影响。 2.5 汽机调门影响 前面的问题排查使问题最后集中在了汽机主汽门及调门问题上。通过检查,在
7、甩负荷发生前后, 中主、 高主一直保持全开, 相关信号正常, 而且实际负荷只减少 26.77, 占当时总负荷的 26.77/241.33 11%,应当不会出现单周进汽的状况,基本可排除中主和高主的问题。 甩负荷发生前后时,中调保持全开(旁路未开之前) ,再热压力由 2.57MPa ,降至 2.26MPa, 由此分析,再热蒸汽量确实下降,因此中调门不是造成此次负荷突降的因素。 甩负荷发生前一刻, 机组为单阀运行模式, 电功率 241.33MW、 主汽压力 16.83MPa、 煤量 122.4t 时,四个调门开度分别为(15.68%、14.57%、15.62%、15.68%) ,由此 DEH 计算
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