空濾壓差大致使燃燒器壓力波動大停機

1、空濾壓差大致使燃燒器壓力波動大停機 一、事件經(jīng)過2010年3月14日，#1燃機帶供熱運行，負荷365MW/ 9:56:57由于 雨雪天氣，燃機壓氣機入口空氣濾網(wǎng)差壓增大， 10:08:07 發(fā)出“#19 燃燒器HH2頻段壓力波動越限”報警；10:08:11發(fā)出“ #3、#18燃燒 器HH2頻段加速度越限”報警；10:08:12發(fā)出“燃燒器壓力波動大 降負荷”信號；10:08:13又發(fā)出“ #1、#2燃燒器HH2頻段壓力波動 越限”報警； 10:08:14 因燃燒器壓力波動大跳閘保護動作停機。二、原因分析1. 根據(jù)三菱公司設(shè)計，其燃燒器是通過調(diào)整燃料流量和空氣流量來 控制燃燒狀態(tài)。其中擴散燃燒（

2、值班噴嘴）與預(yù)混合燃燒（主噴嘴） 的燃料比通過值班燃料控制信號（PLCSO進行控制；進入燃燒器的 空氣量通過通過燃燒器旁路閥（BY CSO進行控制。為了抑制燃燒振 動增加，保持燃燒器最佳連續(xù)運行狀態(tài)，三菱公司設(shè)計了燃燒振動 自動調(diào)整系統(tǒng)，由自動調(diào)整系統(tǒng) （A-CPFM和燃燒振動檢測傳感器組 成。燃燒振動檢測傳感器共 24 個，包括安裝于 #1-#20 燃燒器的壓力 波動檢測傳感器和分別安裝于 #3、8、13、18 燃燒器的加速度檢測傳 感器。自動調(diào)整系統(tǒng)(A-CPFM根據(jù)燃燒振動檢測數(shù)據(jù)和燃機運行參 數(shù)，對燃燒器穩(wěn)定運行區(qū)域進行分析，并根據(jù)分析結(jié)果自動對 PLCSO 和BYCSO進行修正，從而

3、實現(xiàn)燃燒調(diào)整優(yōu)化。2. #1 燃機控制系統(tǒng)對燃燒器壓力波動傳感器和加速度傳感器檢測數(shù) 據(jù)分為 9個不同的頻段進行分析，分別為 LOW( 15-40HZ),MID(55-95HZ),H1(95-170HZ),H2(170-290HZ),H3(2 90-500HZ) ,HH1(500-2000HZ) ,HH2(2000-2800HZ) ,HH3(2800-3800 HZ ,HH4(4000-4750HZ。在不同頻段針對燃燒器壓力波動傳感器和 加速度傳感器，分別設(shè)置了調(diào)整、預(yù)報警、降負荷、跳閘限值，其 中，調(diào)整功能由A-CPFM系統(tǒng)完成；預(yù)報警、降負荷、跳閘功能由燃 機控制系統(tǒng)實現(xiàn)。當(dāng) 24個傳感器

4、中任意 2 個檢測數(shù)值超過降負荷限 值時，觸發(fā)燃機降負荷；當(dāng) 24個傳感器中任意 2個檢測數(shù)值超過跳 閘限值時，燃燒器壓力波動大跳閘保護動作。此次燃機跳閘即是由 于#1、2、19壓力波動傳感器HH2頻段檢測數(shù)值均超過跳閘限值引 起。3. 根據(jù)三菱公司對燃機跳閘前后運行數(shù)據(jù)進行的分析，在燃燒器壓 力波動HH2頻段數(shù)值出現(xiàn)越限報警時，H1頻段數(shù)值也出現(xiàn)異常升高。此外，由于該天降雪天氣的影響，壓氣機入口空氣濾網(wǎng)差壓在原有基礎(chǔ)上出現(xiàn)異常增大，最高達到 1.6kPa 。壓氣機入口空氣濾網(wǎng)差壓 增大，進入燃機的空氣流量減少。在空氣流量減少的情況下，燃機 運行區(qū)域非常接近燃燒器壓力波動 H1和HH2頻段越限

5、報警區(qū)域。該 臺燃機日計劃出力曲線于10:00從360MV升到370MW，由AGC自動控 制。燃機負荷上升燃料閥打開，此時要求進口空氣量同時增大，以 滿足合適的燃空比；但由于壓氣機入口空氣濾網(wǎng)差壓大致使進入燃 機的空氣流量減少，造成燃燒不穩(wěn)定，引起燃燒振動。燃燒振動出 現(xiàn)后燃機控制系統(tǒng)ACPFh已動作并進行調(diào)整。當(dāng)振動值達到報警值 時RUNBAC功能也啟動，但是由于振動值升高太快，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 調(diào)節(jié)發(fā)揮調(diào)作用前，燃燒振動達到跳機值，導(dǎo)致燃機因燃燒器壓力 波動越限跳閘。4. 空氣濾芯為紙質(zhì)材料，紙纖維遇潮膨脹使得過濾器差壓升高。遇 雨雪天氣（尤其是小雨雪） ，空氣濕度大時空濾器差壓升高，雨雪停

6、止，空氣濕度降低，差壓會快速下降。入口空氣過濾器濾芯于 2009年 10 月更換，進入冬季供熱后機組長周期高負荷運行，空氣濾芯差壓上升較快。冬季大霧及雨雪天氣較多， 紙質(zhì)空氣濾芯處于惡劣運行工況下。機組在供熱季必須連續(xù)運行， 而空氣濾芯又不能在機組運行中更換。針對空氣濾芯差壓升高現(xiàn)象， 為保證機組連續(xù)高負荷運行，滿足供熱需求，開展了以下幾個方面的工作：一是多次進行在線人工清理，清理后增加一層包面，減少 灰塵進入空氣濾芯；二是連續(xù)投入反吹系統(tǒng)，減少灰塵在濾芯上的 積累；三是在空氣進氣口外側(cè)搭設(shè)防雨雪棚，減少進入空氣過濾器 的雨雪量。三、防范措施1. 機組跳閘后，立即啟動兩臺啟動爐，一方面向熱網(wǎng)系

7、統(tǒng)供蒸汽， 使熱網(wǎng)系統(tǒng)能夠低溫運行；另一方面為燃氣提供軸封蒸汽，維持凝 汽器真空，為燃機的隨時啟動做準(zhǔn)備。2. 將數(shù)據(jù)發(fā)送到三菱公司總部即進行數(shù)據(jù)分析。 3月15日凌晨 4時， 日方提供初步分析結(jié)果，確認燃機本體及燃燒器正常，機組跳閘就 是由于空濾器差壓大，長負荷時空氣量不足造成燃燒不穩(wěn)，出現(xiàn)燃 燒振動。3. 在壓氣機空氣入口原有單級濾網(wǎng)基礎(chǔ)上，增加粗濾，以減小惡劣 天氣情況下對濾網(wǎng)差壓的影響。4. 重新進行燃燒調(diào)整。由于機組跳閘時 （機組在高負荷工況） ，機組 的自動燃燒控制系統(tǒng)已進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)參數(shù)已改變，因此機組啟動 后需在高負荷段進行燃燒調(diào)整，重新對調(diào)節(jié)參數(shù)進行確認、優(yōu)化， 以保證燃燒穩(wěn)定。三菱公司的燃燒調(diào)整專家 16日到達， 3月 17日開 始燃燒調(diào)整， 3月 17日16時30分完成燃燒調(diào)整工作。5. 對于雨雪天氣情況下空氣濾芯差壓升高，而且不能在線更換濾芯， 影響機組長周期連續(xù)運行的問題。與燃機入口空氣系統(tǒng)設(shè)計制造商 美國唐納森公司 （三菱公司的分包商） 進行技術(shù)交流，確定了技術(shù)方 案，