锅炉蒸汽吹灰器故障报警研究与开发

锅炉蒸汽吹灰器故障报警研究与开发

王林娜1,崔明阳2胡家瑞3

（1.华电能源佳木斯热电厂2.华电能源佳木斯热电厂3.华电能源哈尔滨热电有限责任公司）

摘要：本文主要针对蒸汽吹灰器损坏且无报警功能，导致长时间冲刷使受热面吹损泄漏的情况，提出开发300MW发电机组TCS3000控制系统蒸汽吹灰器报警功能，提高蒸汽吹灰系统运行的安全稳定性，降低四管泄漏事件的概率。

关键词：吹灰器；模块；逻辑

1 前言

蒸汽吹灰器又叫长伸缩式吹灰器，应用在电厂锅炉过热器、再热器、省煤器上的，用于吹扫这此设备管束中的积灰，对防止锅炉受热面积灰和结焦，维持受热面清洁，提高传热效率，避免尾部烟道及空预器二次燃烧，保证锅炉安全、经济运行方面起着十分重要的作用。

在采用蒸汽吹灰系统的机组中吹灰器吹损受热面造成机组非停事故屡见不鲜。当吹灰器停于炉内未退出炉膛时，吹灰枪喷嘴固定朝某一方向冲刷受热面，造成该处受热面管子被 蒸汽冲蚀减薄，直至最终爆管泄漏。若不及时停炉，则与其相临的其它受热面管子也会被相继吹损爆破，造成重大损失。

2 事故分析

某电厂2019年6月16日，8时31分，主汽流量512t/h、主汽压力13.22MPa、主汽温度537℃、再热蒸汽压力2.08MPa、再热温度535.5℃、给水流量545.18t/h、炉膛负压-65Pa、给煤量110t/h。2号锅炉炉管泄漏自动报警装置,实时棒图18、20、22、26、28、30报警。检查2号炉右墙标高45米处炉内受热面有泄漏声。9时20分值长联系省调2号机组下滑，12时18分，2号机组与系统解列。

2.1原因分析

2.1.1  直接原因：再热器泄漏直接原因为吹灰器吹损。

爆口形貌表现为外部冲刷减薄，未见胀粗、变色等，冲刷减薄管段部位在IK8长吹灰器停留吹扫范围内。由于长吹灰器IK8故障，吹灰器喷嘴停留在探出900mm位置，蒸汽由间隔180°2个喷口水平向前后两侧吹扫，查询记录10日至14日（退出时）累计吹灰时间为9小时48分钟，造成后侧后屏再热器吹漏6根，减薄5根，前侧后屏过热器吹薄8根。

2.1.2  间接原因：管理不到位，吹灰器程控报警存在漏洞。

一是吹灰管理要求、执行、监督不到位，未及时发现吹灰器异常（未回退到位），导致受热面吹损泄漏；二是DCS报警不完善，DCS逻辑中没有考虑指令发出后吹枪实际状态和DCS不符的情况。

未严格按照公司《防止火电厂锅炉四管泄漏管理办法（A版）》第十七条规定，“每次吹灰结束，应确认吹灰器退回原位，进汽阀可靠关闭，防止吹灰漏汽、漏水吹损受热面或漏水至墙箱内造成管子裂纹”。

调阅运行、DCS记录，2019年6月10日9时，2号炉进行蒸汽吹灰，DCS于11时35分24秒发出IK8吹灰器启动指令，同时DCS显示“右侧墙IK、IKEL吹灰器前进”（并联信号，任何一个右侧墙吹灰器运行都显示此信号），通过对IK吹灰器原理图分析，吹枪指令发出10秒（DCS指令脉冲
10秒，见图一），前进450mm，由于吹灰器后限位开关LSR故障，导致吹枪停在450mm处，DCS显示在原位（绿灯常亮）。6月11日15时进行吹灰，IK8吹灰器又前进450mm，停在900mm处，正好停在再热器第一屏与第二屏位置。14日，发现IK8长蒸汽吹灰器未退到位,探出900mm，手动摇出。

图一：IK吹灰器原理图

3优化逻辑设计

3.1进行吹枪报警逻辑修改，报警具备根据指令、反馈判断吹枪运行情况功能。修改逻辑报警实现远方可靠确认状态，吹扫后及时复核巡检时再重点复核退到位情况，管理人员加强监督。

3.2吹灰器故障报警研究与开发

要实现吹灰器报警功能，需要从上、下位两方面进行研究。根据吹灰器的实际报警需要我们小组研发了两个模块，分别是：FB-CHQ1模块和CHQ精灵。

3.2.1设计“FB-CHQ1模块”下位模块的逻辑图

该模块由31个基本模块搭建而成。实现两种情况的报警功能：1、当启动指令发出后，在吹灰器开始吹扫的时间内，“退到位”反馈信号未消失，我们将发出报警信号。

当启动指令发出后，在吹灰器完成吹扫退回原位的时间内“退到位”反馈信号未来，我们也将发出报警信号。

3.2.2设计“CHQ精灵”上位模块编辑语句

我们在画板中绘制触摸图标及弹出的操作面板，在每个操作块的标签中写入要实现的功能语句，并通过cicode语言编辑脚本，与标签中的语句对应，实现画面报警功能。当报警信号发出时，运行画面显示黄框闪烁。

3.2.3实现的功能

第一点：可以多次调用。两个模块均能多次调用，只需改变输入输出标签就能完成不同吹灰器的操作功能。
  第二点：编程量少。“FB-CHQ1”功能块使用31块基本模块搭建组成，调用该功能块编程量小，占用篇幅少。“CHQ精灵”模块填写量小，只需填写两个标签即可。

第三点：具有报警功能。“CHQ精灵”模块有报警功能，在吹灰器操作时间内未检测到相应反馈信号，则在画面上显示黄框闪烁报警，提醒运行人员注意。

4使用效果

4.1使用效果

该设计模块在2X300MW发电机组中应用，单台机组吹灰器共90个， 若均实现报警功能，需从上、下位两方面进行组态。①下位组态按每个吹灰器31个下位模块计算，需调用2790个下位模块。研发了“FB-CHQ1模块”后仅需调用90个模块；②上位组态按每个吹灰器增加一个弹出对话框，一个黄色报警框计算，需要绘制90幅操作面板，填写450个标签，编辑90个cicode语言脚本。研发了“CHQ精灵”后仅需绘制1幅操作面板，填写180个标签，编辑1个cicode语言脚本。

采用研发的模块后大大减少DPU的占用篇幅及编程工作量。同时有了报警提醒，运行人员可以及时通知检修人员处理缺陷，有效避免四管泄漏事故发生。

5结束语

蒸汽吹灰具有较好的吹灰效果，但同时也会造成受热面吹损甚至泄漏等不良影响。因此查找吹损发生部位，分析原因并制定防治措施能够有效减少四管泄漏引起的非停次数，提高锅炉运行的可靠性。本文仅从实现吹枪报警逻辑入手，提醒运行人员及时处理异常，避免长时间吹扫造成受热面吹损事故发生。

参考文献：

[1] 范丛振 锅炉原理[M] 北京 水利电力出版社 1995

[2] 中国动力工程学会.火力发电设备技术手册（第四卷）火电站系统与辅机[M] 北京 机械工业出版社 2006

作者简介：王林娜 华电能源股份有限公司佳木斯热电厂，热控专业，高级工程师。地址：黑龙江省佳木斯市长安东路950号，邮政编码154005

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