一种基于锅炉故障的燃煤机组的管理方法

技术领域

本发明属于燃煤发电技术领域，尤其涉及了一种基于锅炉故障的燃煤机组的管理方法。

背景技术

MFT俗称锅炉主燃料跳闸，是FSSS(FSSS指锅炉炉膛安全监控系统)的重要功能，在锅炉运行的各个阶段，FSSS实时连续的对机组的主要参数和运行状态进行监视，只要这些参数和状态有一个越出了安全运行范围，系统就会发出MFT指令。MFT动作将快速切断所有进入炉膛的燃料，即切断所有的燃油和煤粉输入炉膛，实行紧急停炉，防止炉膛爆燃，并指示引起MFT的第一原因。

在火力发电过程中，锅炉主燃料跳闸(MFT)之后，为了防止骤降的冷汽进入汽轮机组而导致缸温下降使汽轮机损坏，汽轮机机组会直接跳闸。但是当汽轮机跳闸之后存在的问题有：无法对外输电，造成非正常停电影响；要重新热态启动汽轮机，该过程需要1个多小时并且需要耗费大量的燃油来启动。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于锅炉故障的燃煤机组的管理方法，以根据锅炉主燃料跳闸的原因来管理燃煤机组的运行。

为了解决以上问题，本发明提供了一种基于锅炉故障的燃煤机组的管理方法，所述燃煤机组的管理方法包括：

S10、对燃煤机组的锅炉、汽包和风机的运行参数进行实时监测并将监测数据传输至中央控制系统。

S20、在燃煤机组运行过程中，以满足以下条件ⅰ为控制原则控制汽轮机跳闸，同时使MFT动作，其中所述条件ⅰ包括：机组负荷不小于40MW、机组DCS电源丧失、汽包水位值在+300mm以上、过热蒸汽的过热度低于120度。

S30、在燃煤机组运行过程中，以满足以下条件ⅱ为控制原则控制汽轮机不跳闸，同时使MFT动作，其中所述条件ⅱ包括：炉膛压力高于1960Pa；炉膛压力低于-1960Pa；汽包水位值低于-300mm、全部引风机跳闸、全部送风机跳闸、给水泵全停、火检冷却风丧失、空预器全停、火焰丧失、燃料丧失、首次点火失败、点火能量不足。

S40、在以满足所述条件ⅱ为控制原则的基础上，重启锅炉前，先进行以下Ⅰ至Ⅲ项预操作，

所述Ⅰ项预操作：对锅炉进行吹扫时间T1后，复归OFT和MFT。

所述Ⅱ项预操作：使机组的汽动给水泵停运，启动电动给水泵。

所述Ⅲ项预操作：在规定时间T2内运转一次风机、引风机和送风机。

优选地，所述步骤S30中，汽轮机不跳闸时，通过手动控制MFT动作。

优选地，所述步骤S30中在以满足以下条件ⅱ为控制原则的基础上，汽轮机的控制模式切为功率控制模式，将机组变负荷率设置为每分钟150MW，机组目标负荷为20MW；当机组负荷低于20MW时，汽轮机的控制模式切为阀位控制模式。

优选地，所述步骤S40中所述Ⅰ项预操作中的时间T1为5min～7min，所述Ⅲ项预操作中时间T2为25min～30min。

优选地，所述步骤S40中在以满足所述条件ⅱ为控制原则的基础上，重启锅炉前，当辅汽联箱的压力低于0.2Mpa时，从主汽系统获取蒸汽或者从其他正常运行的汽轮机上获取蒸汽。

优选地，所述步骤S40中在以满足所述条件ⅱ为控制原则的基础上，燃煤机组配置有火检强制功能，以辅助锅炉点火。

本发明实施例提供的一种基于锅炉故障的燃煤机组的管理方法，能够基于锅炉出现故障的原因来管理与锅炉同步运行的汽轮机，相比于现有的燃煤机组的运行，具有以下优点：

(1)能够根据锅炉主燃料跳闸的原因来控制汽轮机是否停机，做到停炉停机或者停炉不停机，将原MFT动作后汽轮机直接跳闸，改为视情况跳闸，能够避免耗费大量的燃油来重启汽轮机，减少非正常停电影响。

(2)能够快速恢复发电系统的运转，提高对外发电量，减少经济损失，即停炉不停机时，能够快速重启锅炉以保证锅炉能够及时向正在运行汽轮机提供能量，能够持续对外输电。

附图说明

图1是本发明实施例提供的燃煤机组的管理方法的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

图1是本发明实施例提供的燃煤机组的管理方法的示意图，如图1所示，所述燃煤机组的管理方法包括：

S10、对燃煤机组的锅炉、汽包和风机的运行参数进行实时监测并将监测数据传输至中央控制系统。

首先对燃煤机组的锅炉、汽包和风机的运行参数进行实时监测，以探知锅炉故障的原因，并将监测到的实时数据传输至燃煤机组的中央控制系统中，以便于根据锅炉故障的原因来管理燃煤机组。

S20、在燃煤机组运行过程中，以满足以下条件ⅰ为控制原则控制汽轮机跳闸，同时使MFT动作，其中所述条件ⅰ包括：机组负荷不小于40MW、机组DCS电源丧失、汽包水位值在+300mm以上、过热蒸汽的过热度低于120度。

在具体的实施方案中，若燃煤机组的中央控制系统监测到所述条件ⅰ中的任一项，则同时控制汽轮机跳闸和MFT动作，停炉停机。

例如，在一个具体的实施方案中，若燃煤机组的中央控制系统监测到锅炉故障为机组DCS电源丧失，则控制汽轮机跳闸和锅炉主燃料跳闸。在具体的实施方案中，过热蒸汽的过热度低于120度且维持30min，则控制汽轮机跳闸和锅炉主燃料跳闸。

在具体的实施方案中，满足所述条件ⅰ中任一项时，通过手动控制MFT动作来使锅炉停运以及汽轮机跳闸。

汽轮机危急跳闸系统(ETS)主要是由AST-OPC电磁阀组件组成，AST-OPC电磁阀组件是超速保护-自动停机危急遮断保护电磁阀组件。汽轮机危急跳闸系统(ETS)是保证汽轮发电机组正常运行必不可少的安全保护装置。它接受来自TSI系统或汽轮发电机组其他系统来的报警或停机信号，进行逻辑处理，输出指示灯报警信号或汽轮机遮断信号。

在具体的实施方案中，对燃煤机组的电气线路进行调整，将原MFT跳ETS硬接线取消，但原MFT跳其他回路硬接线保留，增加一路继电器，当所述条件ⅰ中任一项满足时触发ETS跳闸。

S30、在燃煤机组运行过程中，以满足以下条件ⅱ为控制原则控制汽轮机不跳闸，同时使MFT动作，其中所述条件ⅱ包括：炉膛压力高于1960Pa；炉膛压力低于-1960Pa；汽包水位值低于-300mm、全部引风机跳闸、全部送风机跳闸、给水泵全停、火检冷却风丧失、空预器全停、火焰丧失、燃料丧失、首次点火失败、点火能量不足。

在具体的实施方案中，若燃煤机组的中央控制系统监测到所述条件ⅱ中的任一项，则使MFT动作同时控制汽轮机不跳闸，停炉不停机。

例如，在一个具体的实施方案中，若燃煤机组的中央控制系统监测到锅炉故障为炉膛压力高于1960Pa，则控制锅炉主燃料跳闸和汽轮机不跳闸，停炉不停机。

在具体的实施方案中，所述步骤S30中在以满足以下条件ⅱ为控制原则的基础上，汽轮机的控制模式切为功率控制模式，将机组变负荷率设置为每分钟150MW，机组目标负荷为20MW；当机组负荷低于20MW时，汽轮机的控制模式切为阀位控制模式。

在一个具体的实施方案中，DEH即汽轮机数字电液控制系统，从从DCS系统引硬接线至DEH，分成独立三路，当锅炉主燃料跳闸和汽轮机不跳闸时，锅炉停运无法向汽轮机提供能量，此时该汽轮机有功率控制模式和阀位控制模式。

以上所述步骤S20和S30，能够根据锅炉主燃料跳闸的原因来控制汽轮机是否停机，避免锅炉主燃料跳闸后汽轮机立刻跟随跳闸，从而避免耗费大量的燃油来重启汽轮机。

S40、在以满足所述条件ⅱ为控制原则的基础上，重启锅炉前，先进行以下Ⅰ至Ⅲ项预操作，

所述Ⅰ项预操作：对锅炉进行吹扫时间T1后，复归OFT和MFT；

所述Ⅱ项预操作：使机组的汽动给水泵停运，启动电动给水泵；

所述Ⅲ项预操作：在规定时间T2内运转一次风机、引风机和送风机。

在具体的实施方案中，所述步骤S40中所述Ⅰ项预操作中的时间T1为5min～7min，所述Ⅲ项预操作中时间T2为25min～30min。

优选的方案中，时间T1为5min，T2为30min。

由于停炉不停机，锅炉停运无法向正在运行的汽轮机提供能量，为了使汽轮机能够持续工作，需要锅炉及时向汽轮机提供能量，因此，需要在锅炉停运后重启锅炉。

在重启锅炉前，需要对锅炉进行吹扫时间5min，然后复归OFT和MFT，OFT为油燃料跳闸。其主要目的为，吹扫锅炉内部存在的可燃物例如煤粉，避免发生爆炸。当吹扫完成后，将OFT和MFT复位。

由于停炉不停机，由于锅炉停运，机组负荷下降，机组蒸汽量将会减少，此时停运汽动给水泵，减少蒸汽的使用，采用电动给水泵向锅炉补给水。

停炉不停机，在重启锅炉前，在规定时间30min内运转一次风机、引风机和送风机，不需考虑正常情况下各风机允许启动的条件。例如，正常情况下，一次风机允许启动的条件需满足：一次风机A出口挡板关闭、一次热风再循环门关闭、一次风机入口导叶开度小于3％、入口导叶都关闭或另一侧一次风机运行、对应送风机运行、一次风机变频方式时变频器无轻故障或一次风机工频运行。

在具体的方案中，无需考虑正常情况下各风机允许启动的条件，直接在规定时间30min内运转一次风机、引风机和送风机，其主要目的为快速重启锅炉。

在具体的方案中，所述步骤S40中在以满足所述条件ⅱ为控制原则的基础上，重启锅炉前，当辅汽联箱的压力低于0.2Mpa时，从主汽系统获取蒸汽或者从其他正常运行的汽轮机上获取蒸汽。

辅汽联箱从汽轮机中获取蒸汽，当锅炉停运，无法向汽轮机提供能量，辅汽联箱从汽轮机获取的蒸汽量下降，辅汽联箱的压力无法维持在0.2Mpa。

在具体的实施方案中，关闭辅汽至轴封系统进汽电动门，退出辅汽压力自动，同时打开主汽至轴封系统进汽电动门，压力调节投入自动，轴封压力定值先跟踪当前压力，在以0.01Mpa/Min(暂定)的速率将轴封压力定值最终设置为0.02Mpa，以维持辅汽联箱的压力在0.2Mpa。

在具体的实施方案中，联动对应机组2套6KV电气快切装置。

在具体的实施方案中，所述步骤S40中在以满足所述条件ⅱ为控制原则的基础上，燃煤机组配置有火检强制功能，以辅助锅炉点火。

在正常情况下，机组投运油枪以用于锅炉点火，锅炉点火后则会有火检，若检测到火焰，则油枪不跳闸，若火检有问题，油枪跳闸，则会相应的电子元件会发出信号，以便于检修人员进行检修。

由于停炉不停机，在重启锅炉时，油枪投运后，受此时锅炉内的温度、压力等影响，火检出现问题时，油枪会跳闸，造成点火失败，此时，电子元件也会发出信号。

为了快速点火成功，强制火检，将锅炉内油火检视为有火状态，屏蔽此时电子元件发出的信号，由工作人员手动投入运行油枪。能够避免油枪跳闸后花费时间来使油枪自动投运。

在具体的实施方案中，15层二次风风门AA、AB1、AB2、BC1、BC2、BC3、CC、DD、DE1、DE2、DE3、EF1、EF2、EF3和FF沿锅炉炉膛的垂直方向自下而上依次设置，停炉不停机后，将AA层二次风门开度置为80％，将AB、BC层二次风门开度置为50％，将CC、CD层二次风门开度置为30％，将DD层二次风门开度置为20％，其余二次风门、周界风门开度置为0。其目的为辅助重启锅炉。

在具体的实施方案中，停炉不停机，若机组负荷＜45MW时，自动开启阀前疏水、阀壳疏水等5个门。具体地包括左右侧高压主汽门前左右疏水电动门、气动门和高压主汽门阀壳上部疏水气动门。

以上所述，在停炉不停机后，可以通过以上所述措施来达到快速恢复发电系统的运转。

综上所述，本发明实施例提供一种基于锅炉故障的燃煤机组的管理方法，能够根据锅炉主燃料跳闸的原因来控制运行汽轮机是否停机，同时能够快速重启锅炉以保证锅炉能够及时向正在运行汽轮机提供能量，能够持续对外输电。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。