宁夏某电厂1机组锅炉干除渣故障停机事件报告
一、设备概况
机组为330MW亚临界、间接空冷、抽汽凝汽式供热汽轮机发电机组,三大主机均为上海电气集团产品。锅炉型号为SG-1165/17.5-M743,系亚临界、一次中间再热、自然循环汽包炉,采用单炉膛Π型布置、平衡通风、冷一次风正压直吹式磨组、四角切向燃烧、直流燃烧器摆动调温、全钢构架悬吊结构、紧身封闭、干式固态连续排渣;汽轮机为CJK330-16.67/0.4/538/538型亚临界、单轴、一次中间再热、双缸双排汽、间接空冷、抽汽凝汽式汽轮机,排汽冷却方式为自然通风间接空冷;发电机为QFSN-330-2型氢冷发电机组,发电机-主变压器采用单元接线,220kV主接线采用一个半断路器接线。
炉底灰渣经由锅炉过渡渣斗下落到干式排渣机不锈钢输送钢带上,高温炉渣在向外输送过程中被逆向流动的空气冷却,到排渣机头部被冷却到100℃以下。冷空气与热渣进行逆向热交换,在锅炉炉膛负压的作用下,由排渣机壳体上开设的可调进风口进入干渣机内部后进入炉膛。过渡渣斗出口设置耐热钢组成格栅结构大焦拦截网,大于300mm的大焦被拦截,通过液压关断装置进行挤压破碎清除。被冷却的灰渣经碎渣机破碎后,由斗式提升机输送至渣仓储存,再由电动给料机送入湿式搅拌机加湿搅拌后装入自卸汽车,送至灰场。
二、事件经过
(一)停运前运行方式:#1机组有功负荷165MW;锅炉引、送、一次风机均双侧运行,A、B、C磨组运行,D、E磨组备用;双汽动给水泵运行;间冷系统A、C循环泵运行,B泵备用;脱硫系统主塔A、B浆液循环泵运行,副塔B、C浆液循环泵运行;环保设施运行正常。
(二)事件经过:自4月5日18时55分起,#1机组锅炉干排渣系统输送链发生打滑现象,不能连续排渣,关闭挤渣头停运检修,检查发现输送链变形过长,截取输送链长度900mm,修复钢带承载板变形4处,更换托轮4个。投运后在增大渣量的情况下输送链仍然打滑,因输送链热态截取已到极限,机械张紧调整到最大,再无在线检修手段。申请宁夏调通中心调停未批,令维持运行。4月6日4时50分锅炉6.3米看火孔堵渣,申请宁夏调通中心停机处理,调通中心告网上负荷紧张未批准,遂申请解列AGC控降负荷并固定至165MW运行,同时调整入炉煤热值,控制入炉煤量,加大排渣速度。4月7日9时,排渣过程中大焦块突然掉落将干排渣系统输送链压死发生卡转现象,钢带承载板弯曲变形,长度约4米,底部托辊弯曲2根。经多方处理仍然无法恢复输送链运行,锅炉不能有效排渣。为防止炉膛大面积堆焦,申请宁夏调通中心停机处理未获批准。经协调,宁夏调通中心于11时25分批准解列,#1机组打闸停运。因调通中心告5月份不再安排#1机组检修,经多方协商,宁夏调通中心批准4月11日零时由备用转为C级检修。
此次非停事件发生后1小时向国电电力管控中心作了汇报,2小时向国电电力监控中心上报非停快报,由国电电力向集团电力运营监控中心汇报。
此次非停事件共84小时35分,累计损失电量约2460万千瓦时。
三、检查处理情况
检查情况:停炉冷却后检查发现,大焦块将输送链压死,炉膛内堆焦至标高8.4米左右。
处理情况:灰渣冷却后开展清渣作业,计划按检修进度安排进行干排渣系统输送链及清扫链更换。
四、经济损失
(一)直接损失
1.干排渣期间稳燃投油3.6吨,折合2.2万元;
2.设备维修费用:计划#1机组C修更换干排渣输送链及清扫链,维修费用不计;
3.调度两个细则考核33.0万。
(二)间接损失
非停时长共84小时35分,累计损失电量约2460万千瓦时,损失30.5万元。
(三)机会损失
按日平均发电量650万千瓦时计,至月底损失电量1.22亿千瓦时(交易电量已转移),按每度电边际利润0.124元测算,机会损失约1197万元。
五、原因分析
(一)直接原因
输送链钢带承载板弯曲变形故障无在线检修手段,灰渣不能有效排出,造成炉内堆渣。放渣过程中掉落的大焦块将干渣机输送链压死造成干渣机卡转,炉膛内灰渣无法及时排出导致炉内结焦造成机组迫停。
(二)间接原因
1.输送链钢网失去弹性松弛、承载板发生塑性变形及托辊、防偏轮磨损等原因导致干渣机不能正常持续运行,经多次截链处理仍未能彻底消除输送链打滑停转现象。
2.输送链频繁打滑导致挤渣头累计关闭时间过长,炉膛内灰渣持续增多;同时灰斗内的灰渣不能及时得到冷却造成输送链受热伸长、打滑加剧,碎渣机发热导致其对轮销(尼龙)断裂,需定时停运冷却影响正常排渣速度。
3.事故排渣口设计截面积较小,在碎渣机停运时大块灰渣无法破碎频繁发生堵塞,需人工清理延误排渣进度。
4.运行人员经验不足,在放渣过程中2-1S、2-4挤渣头全开,造成大焦块未经挤渣头挤压直接掉落,瞬间压死输送链,造成输送链卡转,锅炉无法排渣,机组停运。
(三)管理原因
对频发性缺陷管控不力,对辅机故障的敏感性不足,对风险分析不到位,运行分析缺失,对异常运行方式造成的后果预判不足。
六、管理追溯
(一)历史检修情况
2019年4月19日到6月2日B级检修,截取钢网1000mm,修复更换变形边耳,补齐脱落螺栓并加固补焊。清扫链检查驱动装置,修复主动链轮轴,更换主动链轮一副、清扫链刮板20块,链条截取。更换清扫链主动轮轴承一副,轴承座一副。检查输送链托轮、托辊,更换托辊2根,更换托轮12个,对所有托轮、托辊轴承加油。
2019年10月29日设备维护,检查干排渣机输送钢带钢承载板变形,停运消缺,更换4块承载板。
2020年3月15日设备维护,检查清扫链刮板有部分变形,停运消缺,更换变形刮板22片。
2020年4月5日停运检修,截取输送链长度900mm,修复钢带承载板变形4处,同时对输送链托轮、托辊进行了检查,更换托轮4个。
(二)技术监督情况
检查发现输送链及清扫链磨损严重,输送链衬网失去弹性,受热情况下导致输送链衬板搭接缝隙较大,输送链弹性松弛、承载板塑性变形及托辊、防偏轮磨损。
(三)人员培训情况
涉及本次事件的所有人员均经过上岗前培训合格,取得相应资格证书。
七、暴露的问题
(一)标准化检修作业开展不力。锅炉分部对干排渣系统的检修质量不高,卡涩缺陷处理不彻底,致使缺陷重复发生。输送链弹性松弛、承载板塑性变形及托辊、防偏轮磨损等频发性、顽固性缺陷没有得到有效治理。
(二)技术监督范围不全面,治理工作不到位。对设备缺陷风险分析、评估不足,未辨识潜在安全风险和严重后果。针对干渣机频繁故障,虽分析了原因、制定了措施,计划在今年C级检修中对清扫链、输送链进行更换,但在实施前对缺陷的隐形风险评估不足。
(三)异常分析工作不到位,各级人员对锅炉干渣机缺陷敏感性不足、重视程度不够。
(四)放渣人员经验不足。对放渣缺乏统筹考虑,对派生的问题考虑不全面,挤渣头开启较多,导致熔融状的焦块将干渣机输送链堵死干渣机停转。
八、防范措施
(一)利用此次#1机组检修机会对干渣机进行整体大修,更换整条输送链钢网、承载板、部分清扫链刮板、链条、托辊防偏轮等,修后确保可靠运行,达到设计要求。同时对#2炉干渣机进行安全和技术评估,制定检修方案,待机实施。
(二)利用此次#1机组检修机会对水冷壁、过度渣斗和渣斗进行全面检查,检查焊口有无开裂、是否存在变形现象,对受热面及渣斗强度进行评估,同时排查电除尘各电场灰斗强度,发现问题及时整改。
(三)加强对干排渣系统的维护,开展设备缺陷分析,找出缺陷产生的原因,制定防控措施和解决方案,修编完善干排渣系统事故处置预案,细化现场处置方案,成立攻关小组开展专项攻关,实施重点督办。
(四)加强日常设备技术监督和缺陷管理,将缺陷发生率、消除率、及时率纳入月度绩效管理,严格执行标准化检修作业和三级验收制度验收,发挥技术监督作用,制定专项技术措施,实施动态的、全天候的、全过程的技术监督管理。
(五)利用状态检修、计划检修和日常维护相结合的检修管理模式,合理安排设备检修,逐步消除设备失修欠修现状,强化设备检修过程管理,严把三级质量验收关;强化设备日常维护管理,落实质量管控责任。
(六)制定现场处置卡,完善干排渣系统时故障放渣的操作,对操作人员进行严格的安全技能培训,使操作人员对相关工作环境和设备设施全面了解,掌握相应的操作技能,提高人员异常处置能力。
(七)加强燃煤入厂和掺烧管理,防止煤质突变影响燃烧安全和形成结焦,加强吹灰管理,定期进行吹灰并检查清理炉内结焦。
(八)加强安全生产风险辨识评估控制管理,强化异常运行方式的风险分析评估,制定切实可行的控制措施,杜绝此类事件的再次发生。
九、责任认定及考核
(一)责任认定
根据公司《生产安全事件调查与处理办法》,此次事件认定为一类障碍。锅炉分部对频发性缺陷治理不力,付主要责任;发电部在锅炉排渣时风险分析及预控措施不到位,负此次事件的次要责任。
(二)考核
1.按照《集团有限责任公司火电机组非计划停运管理办法(试行)》《电力安全环保奖励基金管理办法》的相关规定,考核公司党政第一责任人及生产负责人。
2.按照“四不放过”的原则,依据公司《机组非计划停运考核办法》《安全生产奖惩办法》的相关规定,考核如下:
(1) 考核锅炉分部全员绩效分10分,扣发锅炉分部季度安全取消锅炉分部一季度安全奖;
(2) 锅炉分部主任刘某,部门安全第一责任人,安全技术管理工作不到位,对此次事件负管理责任,考核3000元;
(3) 锅炉分部书记兼副主任苗某某,按照“一岗双责、失职追责”的原则,对此次事件负管理责任,考核3000元;
(4) 锅炉分部副主任翁某某,对此次事件负设备检修和技术管理责任,考核2500元;
(5) 锅炉分部技术专责李某某,对此次事件负技术管理责任,考核2000元;
(6) 锅炉分部转机班班长张某某,作为班组安全第一责任人,对此次事件负安全技术管理责任,考核1000元;
(7) 锅炉分部转机班设备专责人李某某,对此次事件设备管理责任,考核1000元;
(8) 发电部主任张某某,部门安全第一责任人,安全技术管理工作不到位,对此次事件负管理责任,考核2000元;
(9) 发电部书记兼副主任秦某某,按照“一岗双责、失职追责”的原则,对此次事件负管理责任,考核2000元;
(10) 发电部主管副主任王某某,对此次事件负运行专业管理责任,考核1500元;
(11) 发电部专工毛某某,对此次事件负专业管理责任,考核1000元;
(12) 发电部值长简某,对此次事件负专业管理责任,考核1000元;
(13) 发电部#1机组机长丁某某,对此次事件负机组管理责任,考核1000元;
(14) 发电部#1机组主控韩某,对此次事件负操作责任,考核800元;
(15) 生产技术部主任郝某某,对此次事件负公司技术管理责任,考核2000元;
(16) 安健环部主任胡某某,对此次事件负公司安全管理责任,考核2000元;
(17) 生产支部书记兼安健环部副主任陈某某,按照“一岗双责”的原则,对此次事件负公司安全管理责任,考核2000元;
(18) 生产技术部锅炉专责景某某,对此次事件负公司技术管理责任,考核1000元。