一起送风机故障导致锅炉MFT事故的分析

林健秋

(广东省粤电集团有限公司韶关发电厂，广东 韶关 512132)

一起送风机故障导致锅炉MFT事故的分析

林健秋

(广东省粤电集团有限公司韶关发电厂，广东 韶关 512132)

1 设备简介

某电厂机组容量为300 MW，机组锅炉类型为亚临界压力、一次中间再热、自然循环、双拱型单炉膛、平衡通风、尾部双烟道、“W”型火焰燃煤锅炉，2台送风机为上海鼓风机厂有限公司生产的动叶可调轴流式风机。

2 事故经过

2013-07-31T02：08，该机组负荷160 MW，主汽参数为10.53 MPa/538℃，机组AGC(automatic generation control，自动发电量控制)退出运行，引风机、增压风机控制在自动位置，送风机控制在手动位置。此时， A送风机出口压力、电流、A侧二次风流量突然下降，其中A送风机出口压力在短时间内降至-60 Pa。同时，B送风机电流、风机出口压力也突然下降，送风机出口压力也降至-60 Pa但B侧二次风流量陡然增大。A，B送风机动叶开度分别保持在36 %，28 %未曾变化，A，B送风机电流由25.28 A，25.95 A分别下降至23.4 A，24.1 A，接近空载电流。同时，炉膛含氧量逐步下降，最小到0；炉膛负压也发生较大波动，最低至-1 524 Pa。在此过程中，2台引风机均处于自动控制状态，为维持负压，引风机进口挡板由31 %自动逐步减小至8 %。

运行人员发现送风机出口压力一直为负值，且总风量下降辐度较大，于当日02：10同时开大A，B送风机动叶开度，同时将引风机切至手动调节，维持炉膛负压，2台送风机电流、出口压力均无任何变化。02：12，A送风机动叶开度由36 %升至43 %，B送风机动叶开度由28 %升至41 %，此时A，B送风机出口压力陡然上升，最高分别至2 685 Pa和2 619 Pa，炉膛负压也陡升至1 960 Pa以上，炉膛压力高(高于1 960 Pa并维持1 s)导致锅炉MFT(main fule trip，主燃料保护跳闸)保护动作，引发机组跳闸。

在机组重新启动过程中，02：24再次发生锅炉MFT动作，整个过程与第1次MFT过程类似。

3 原因分析

3.1 根本原因

经对机组运行参数和故障曲线的分析，结合相关专家意见，一致认为：机组运行中B送风机液压调节装置反馈杆轴承严重损坏，导致动叶异常关闭，同时A送风机失速，送风量大幅减少，锅炉二次风压消失，炉膛压力瞬间大幅下降；在运行人员手动操作过程中，A，B送风机动叶调节反应严重迟滞，2台送风机动叶调节至一定程度时送风量突然大幅增加，炉膛压力高触发MFT保护动作，机组跳闸。这是导致这次锅炉MFT事故的根本原因。

3.2 暴露问题

(1) 设备管理人员对委外修理的送风机液压头检修工艺质量管控不到位。事故处理过程中，厂家修复液压头后校正送风机动叶时发现有15 %迟缓，不能使用。而后现场将1台液压头安装到A送风机后，其就地校正动叶数据正常，但远方操作时仍有8 %～10 %的迟缓。

(2) 对新液压头和修复液压头的寿命评估管理存在不足。机组停运时未对送风机动叶开度进行校对，未能及时发现液压头存在的隐患；送风机油化验指标不合格，未采取有效措施促使油质恢复正常。

(3) 二次风量测量装置不准确。A送风机发生失速后，出力陡然下降，而此时引风机为自动控制，出力并未在瞬间大幅下降，导致炉膛负压下降，并使送风机出口压力被抽为负值。由于A送风机出力陡然下降，B送风机侧风道阻力下降，使得B送风机侧二次风量呈增大趋势。此外，由于二次风流量测量装置负压侧测点的压力陡然下降，正压侧堵塞，使得压力来不及变化，导致两侧差压陡然增加，最终导致B侧风量陡然增大。随着负压的调节，负压侧的压力渐渐增大，差压渐渐减小，B侧风量也渐渐减小。因此，在非正常工况下，该风量测量装置无法反映出实际流量。这会降低风量保护的可靠性，并给分析问题带来障碍。

(4) 运行人员对设备异常的分析能力和事故处理能力有待提高。在本次事故中，运行人员未能根据送风机系统参数异常情况作出正确判断，而是采取了同时增大A，B送风机开度的不正确处理方法，导致A送风机失速现象恶化，无法恢复正常出力。

(5) 送风机无振动测量装置，给运行、设备管理人员进行故障分析判断带来不利影响。

4 预防措施

(1) 提高检修工艺水平，确保液压缸的装配质量，防止控制头内部反馈杆功能失效。确保控制头和机壳的扁钢连接牢固，避免控制头摆动；选择质量合格的反馈轴承，并保证润滑良好；确保液压缸各部件配合间隙符合标准要求(如主轴上的铜轴套、伺服阀芯与阀套等配合尺寸)，防止各部件运行中出现卡涩或迟缓。

(2) 全面梳理各轴流风机液压缸的使用年限，对修复的液压缸进行寿命评估，对可靠性差的液压缸予以更换。

(3) 修订液压缸委外修理技术条件书，明确质量要求，严把验收关，确保修后设备的可靠性。

(4) 建立机组停运时对各轴流风机动叶开度进行校对的制度，以便及时发现、消除液压缸缺陷。

(5) 严格执行油质化验和滤油制度，保证油质合格。

(6) 在机组检修时，对可能导致风机失速的原因进行检查分析，包括风道积灰情况、空预器是否堵塞、空预器密封是否良好(主要检查一、二次风密封片是否损坏)、风门挡板开关状态是否正常等。

(7) 对风量测量装置进行改进，定期检查风量、风压测量装置。

(8) 认真分析、总结本次送风机失速事件的经验教训，提高运行人员正确判断、处理送风机失速故障的能力。

(9) 增加风机振动测量装置。

1 马少栋，李春曦，王 欢，等.动叶可调轴流风机失速与喘振现象及其预防措施[J].电力科学与工程，2010(7).

2 王俊辉.轴流式风机失速及对策[J].广东科技，2009(2).

2013-12-24。

林健秋(1981-)，男，工程师，主要从事发电厂运行生产及管理工作，email：kiewa@163.com。