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占总减负荷次数的5.1 %

作者:丛林巫师 来源:本站原创 日期:2020-05-14 09:20 点击: 

  篇论文是小编近年来看到的最好的一篇机组异常总结性文章,是最好,没有之一。论文分析了上海电网时间点故障发多、减负荷与跳机故障比为3:1等,有点大数据分析的味道。好东西小编不私藏,各位可以慢慢看,关注火电厂技术联盟,一起学火电知识。

  2006年,上海电网拥有300 MW及以上大型燃煤机组20台,总容量约8 400 MW。在随后的10年内,先后投产不同容量的大型燃煤机组8台。截至2015年底,上海电网大机组达到28台,总容量约14 300 MW。除此之外,上海电网还陆续投运大型燃气轮机组若干台。随着大型燃煤机组和燃气轮机组的投运,小型燃煤机组逐渐淘汰,不仅优化了电源点布局,而且大大改善了上海地区大气环境。

  随着大容量、高参数机组的大量投运和自动化水平的提高,发电机组运行的安全性不断得到改善,但自2010年起,随着外来电量的日益增加,上海电网发电机组利用小时数不断下降,不少机组长期处于停运状态或者低负荷运行状态,严重影响发电机组运行的稳定性。2006—2015年的数据表明,因各类主要辅机及其他辅助设备故障引起的机组减负荷事件高达1 455次,年平均减负荷达145.5次。机组频发减负荷事件不仅影响电网稳定性,也影响到企业经济效益的提升。

  根据电网运行日志统计,2006—2015年,上海电网发电机组共发生1455次机组减负荷事件;每次减负荷容量有大有小,最大达500 MW,最小不足 50 MW。

  2006—2015年,上海电网发电机组年平均减负荷145.5次,年平均机组跳闸47.4次,两者之间呈3∶1关系。图1为机组减负荷次数与跳闸次数年度分布。

  由图2可见,两者变化趋势基本一致,其中减负荷和跳闸次数最高月份发生在迎峰度夏和迎峰度冬2个用电高峰时期。因此,确保这2个用电高峰期间主辅设备运行可靠性具有重要意义。

  图3为总减负荷次数、磨煤机故障引起减负荷次数和机组跳闸次数24 h分布。

  图3显示,机组减负荷和跳闸次数高发点有2个:8时和13时,这2个高发点正是机组急需快速加负荷点,需要各类辅机频繁启动和调整以满足电网负荷要求。因此,应及早做好主辅设备状态检查和消缺,确保加负荷过程中主辅设备都处于最佳健康状态。

  分析机组减负荷原因,有利于寻找规律、得出结论、提出防范建议,有效抑制减负荷事件发生。1 455次机组减负荷原因分类如表1所示。

  由表1可见,在1 455次机组减负荷原因中,前5位分别为:磨煤机故障、风机故障、高炉休风、泵故障及“四管”泄漏,计962次,占66.1 %;重要辅机设备(磨煤机、泵、风机、给煤机及空预器)故障共计843次,占57.9 %。由此可见,主要辅机设备可靠性差是引起机组减负荷事件频发的主要因素。

  磨煤机设备故障引起机组减负荷420次,占28.9 %。图4为磨煤机设备故障原因分类。

  机械故障包括:煤粉管漏风漏粉、结焦、分离器故障、底座开裂、支架裂纹、轴径磨损、振动大等。排前3位的是:煤粉管漏风漏粉17次,结焦13次,分离器故障6次。

  热控设备故障包括:卡件故障、反馈信号异常、接线松动、干扰、测量表计故障等。其中,控制卡件故障6次,信号异常4次,接线次。

  油站漏油故障包括:油泵故障、油位异常、油箱漏油、密封圈失效等。其中,油泵故障7次,漏(渗)油5次,油位异常2次,关注火电厂技术联盟,一起学知识。

  电气设备故障包括:变频器故障、电磁阀故障、电缆损坏、马达故障、轴承温度高等。其中,变频器故障9次,电缆头故障3次,电磁阀故障2次。

  图5显示,磨煤机设备故障引起机组减负荷最高点发生在上午8时的加负荷过程中,此时正是电网需要各台机组启动磨煤机快速加负荷时段。此时频发生减负荷事件,说明磨煤机设备的健康状态还有待提高。

  风机包括送风机、引风机和一次风机,故障次数共计199次,占13.7 %。其中送风机80次,引风机61次,一次风机58次。风机设备故障原因分类如表2所示。

  由表2可见,在风机设备故障原因中,挡板及动/静叶故障排第1位,主要集中在卡涩、销子脱落、连杆脱落、叶片断裂等。其中,挡板及动/静叶卡涩高达25次,销子等机械器件脱落8次。

  马达故障及轴承温度高包括:马达发热、电机线圈温度高及轴承温度高、马达损坏等。其中,轴承温度高7次,马达发热4次,电机线次。

  液压设备故障包括:液压泵故障、液压缸故障,液压缸漏油、液压缸固定螺栓松动等。

  其他故障16次,包括电气设备故障、热控设备故障、异声、UPS电源故障等小概率故障。其中,电缆故障4次,热控设备故障4次,异声3次。

  高炉休风是大型钢铁企业自备电厂的一种特殊运行模式。近年来,由于产能调整以及厂房拆迁等需要,造成供自备电厂的高炉和焦炉煤气不稳,甚至突发中断等异常状况,并引起机组减负荷运行。

  图6为2006—2015年高炉休风变化趋势。从图中可见,高炉休风自2008年开始发生并逐年增加,到2014年达到最高值39次。自2015年起,由于大部分炼钢设备停产或搬迁才开始急剧下降。

  泵设备故障引起机组减负荷计104次,占总减负荷次数的7.1 %。其中,给水泵设备故障69次,占总减负荷次数的4.7 %;其次为循泵18次,占总减负荷次数的1.2 %。图7为104次各类泵设备故障引起机组减负荷次数占比。

  热控设备故障包括:卡件故障、测速探头损坏、位反异常、接线松动、真空表故障等。其中,卡件故障4次。

  “四管”(水冷壁、过热器、再热器、省煤器管简称为“四管”)泄漏引起机组减负荷102次,占总减负荷次数的7.0 %。在102次“四管”泄漏中,排第1位的是水冷壁管泄漏,共计44次。详细分类如表4所示。

  “四管”泄漏机理分2类:一类与内壁氧化皮大面积脱落堵塞或异物堵塞、吹灰器吹损、烟气磨损和超温等有关;另一类与金属材料和结构工艺有关,如材料缺陷、焊接缺陷和膨胀等。

  给煤机设备故障引起机组减负荷89次,占总减负荷次数的6.1 %。原因分类如表5所示。

  堵煤和断煤主要是指由于煤质潮湿引起的给煤机停运。机械设备故障包括:刮板损坏、齿轮箱故障、销子断裂等。

  其他故障包括:异声、振动大、挡板故障、轴承温度高、清扫链断裂、轴承磨损等。

  主设备(指机、电、炉设备)故障引起机组减负荷74次,占总减负荷次数的5.1 %。主要包括:凝汽器泄漏、发电机冷却水系统异常、电刷冒烟、大机振动大、油质劣化、超温、冷却水系统垃圾堵塞、定子接地报警、定子线圈温度高、轴电流异常、炉膛压力异常、氢冷器漏、旁路异常、主变油色谱数据异常、双色水位计漏等低烈度危险事件。

  调门(包括主汽门、给水调门、减温水调门、旁路门等)故障56次,其中主汽调门故障39次。主汽门故障原因有:晃动、卡涩、松动、油动机故障、管道泄漏等。

  煤质差主要是指热值低、灰分高、含硫量高。煤质差导致锅炉燃烧不稳、调整困难、制粉系统故障率高,既影响锅炉运行的安全性,又影响企业经济效益。

  其他故障引起机组减负荷224次,占总减负荷次数的15.4 %。详细分类如表6所示。

  结焦原因引起减负荷43次。主要原因是来煤杂,而且灰分高、热值低,这是一种危害性较大的运行缺陷。必须从煤种选择、配煤、运行调整等多方面进行治理,使结焦程度降到最低,减少打焦吹灰频度。

  因脱硫脱硝设备故障引起的减负荷36次。主要包括:增压风机故障、GGH故障、监测数据超标、挡板卡涩、振动大、电气设备故障等。其中,增压风机故障7次,GGH故障4次,监测数据超标4次。

  因空预器故障引起的减负荷31次。主要原因有:马达故障、联轴器故障、振动大、热控设备故障、防磨板脱落、齿轮箱故障、漏油等。其中,马达故障7次,联轴器故障4次,振动大3次,热控设备故障2次。

  因热控设备故障引起的机组直接减负荷24次,占总减负荷次数的1.7 %。加上间接原因(指热控设备故障造成辅机设备跳闸并引起机组减负荷) 49次,两者共计73次,占总减负荷次数的5.0 %。

  热控设备故障包括:卡件故障、变送器接头渗漏、火焰探头异常、热控气源异常、电接点水位计异常以及测量信号干扰等。

  因燃气不稳及喘振等引起的减负荷23次。其中,燃气不稳8次,喘振4次。其他还包括漏油、漏水、焊缝裂纹、有害气体数据异常等。

  因捞渣机故障引起的减负荷21次,包括堵塞5次、断链4次、电流大2次,还有如继电器接触不良、导向轮脱落、齿轮和皮带脱扣等。

  因其他事件引起的减负荷46次,占总减负荷次数的3.2 %。主要包括:小管道泄漏、高加漏、阀门异常、管道焊缝裂纹、抽气机异常、密封圈吹损、压气机异常等。

  需要特别指出的是,在重要辅机设备故障中因变频器故障引起的减负荷共计29次,其中,磨煤机系统9次,风机系统12次,给煤机系统8次。这些故障大多发生在2006年、2007年大功率辅机电机改变频调速工作早期;由于对大功率变频器掌握不透,了解不深,致使变频器故障频发。随着技术人员对变频技术的深入了解和掌握,变频器运行可靠性得到极大改善,故障率受到明显遏制。

  虽然机组减负荷事件对电网冲击没有机组跳闸严重,但仍给电网负荷和频率的稳定带来一定的扰动。要想减少发电机组减负荷次数,可靠的设备是先决条件,正常的检修和维护是基础,有效的技术管理和监督是保证。为此,应从日常管理、检修试验、设备质量、维护消缺、人员素质等方面着手,切实做好如下工作。

  (1) 消除各个环节中的风险因素。海因里希法则指出,任何重大事故的发生看似偶然,其实是各种因素积累到一定程度的必然结果,都是有端倪可查、有征兆可寻、有苗头可发现、有隐患可排除的,都会经过萌芽、发展、发生的过程。风险可能存在于所有环节,只有把所有环节中的风险因素消除掉,事故才能彻底避免。因此,要善于从日常运行中找隐患,从常规现象中见异常,从细枝末节中寻苗头,做到防患于未然。

  (2) 加强设备缺陷分析管理,提高辅机设备运行可靠性。设备缺陷是指运行机组主辅设备和公用系统的异常(如震动、位移、卡涩、松动、失灵等),或者因设备异常引起参数不正常等“抢先起跑”现象。加强缺陷管理的目的是防止和减少设备故障率,提高设备可靠性。因此必须做到:缺陷不消除不放过;消除的缺陷原因不清不放过;缺陷对设备系统影响不分析不放过;未排除其他同类设备及系统是否存在同样的缺陷不放过;延期处理缺陷未制定防范措施和处理预案不放过,从而实现设备可控、在控和本质安全。

  (3) 积极使用先进监测手段。“工欲善其事,必先利其器”。近年来,发电机组已处于“强馈入、弱开机、低负荷、深调峰”新常态,这给发电机组的安全运行带来新课题。为此在采用传统检修、维护、消缺等手段基础上,积极采用如红外成像检测、视频监控、仿真验证、状态监测等新技术、新方式,实现立体化、全天候监控,确保现场设备安全可靠运行。

  当前,机组运行环境纷繁复杂,引发减负荷的因素众多,防止非计划减负荷工作千头万绪,运行人员要尽心尽责,维护人员要勤查勤治;更要未雨绸缪,抓好源头控制,查清风险因素,达到减少和预防机组减负荷事件频发的目的。(来源:汽机监督)

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