曹 偉,張 英，周 馳，張來星，張 強(qiáng)

(1.國家能源集團(tuán)吉林龍華白城熱電廠，吉林 白城 137000；2.國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長春 130021；3.通化熱電有限責(zé)任公司，吉林 通化 134000)

隨著汽輪發(fā)電機(jī)組控制水平的提高，熱控設(shè)備對(duì)機(jī)組安全性的影響也越來越大，近年來，由熱控原因引發(fā)的機(jī)組非計(jì)劃停機(jī)(以下簡稱非停)事件呈上升趨勢。某熱電廠2017年一季度發(fā)生的13起非停事件中，由熱控原因引發(fā)的就占了7起，占比高達(dá)53.84%，因此，增加熱控設(shè)備可靠性，減少保護(hù)誤動(dòng)成為現(xiàn)階段熱控管理的重中之重。

熱控保護(hù)誤動(dòng)的原因是多種多樣的，其中，涉及保護(hù)的現(xiàn)場測量元件和執(zhí)行元件由于分布在生產(chǎn)現(xiàn)場的每個(gè)角落，安裝環(huán)境復(fù)雜，容易受到周邊工況的影響，發(fā)生誤動(dòng)概率較高，因此，加強(qiáng)現(xiàn)場設(shè)備的可靠性對(duì)減少熱控保護(hù)誤動(dòng)概率有著重要的意義。本文通過對(duì)某熱電廠發(fā)生的一起熱控設(shè)備故障引發(fā)的非停事件進(jìn)行分析，指出加強(qiáng)現(xiàn)場設(shè)備可靠性對(duì)防止熱控保護(hù)誤動(dòng)的重要性，并對(duì)加強(qiáng)現(xiàn)場設(shè)備防護(hù)的方法進(jìn)行探討[1]。

1 事件經(jīng)過

某熱電廠4號(hào)C260/N350-16.7/537/537型汽輪機(jī)為亞臨界、一次中間再熱、兩缸兩排汽、凝汽式汽輪機(jī)。

20191020T17:07:00前，4號(hào)機(jī)組維持202 MW負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行；17：07：51，1號(hào)機(jī)組5號(hào)低壓加熱器(以下簡稱低加)凝結(jié)水出口電動(dòng)門開反饋突然消失，聯(lián)鎖關(guān)閉5段抽汽至低加抽汽逆止門、5段抽汽至低加抽汽電動(dòng)門；17：08：01，5號(hào)低加出水電動(dòng)門開反饋恢復(fù)；17：24：51，5號(hào)低加出水電動(dòng)門關(guān)反饋發(fā)出，開關(guān)反饋同時(shí)存在持續(xù)到17：34：51，5號(hào)低加出水電動(dòng)門的開關(guān)反饋又同時(shí)消失；17：35：32，凝結(jié)水流量由734 t/h下降到30 t/h，凝結(jié)水母管壓力由1.5 MPa突升至2.95 MPa；17:45:20，汽輪機(jī)危急遮斷保護(hù)系統(tǒng)(ETS)跳閘，抗燃油油壓力低。17：45：22，鍋爐總?cè)剂咸l(MFT)，為汽輪機(jī)跳閘。

經(jīng)運(yùn)行檢修人員處理后， 19：57：00，4號(hào)機(jī)組并網(wǎng)。

2 原因分析

檢查5號(hào)低加凝結(jié)水出口門操作員站狀態(tài)為灰色(灰色代表開關(guān)反饋均消失)，汽機(jī)廠房汽機(jī)電動(dòng)執(zhí)行器(MCC)柜內(nèi)發(fā)現(xiàn)5號(hào)低加凝結(jié)水出口門380 V電源空氣斷路器跳閘，送電后5號(hào)低加凝結(jié)水出口門狀態(tài)為綠色(綠色代表閥門全關(guān)狀態(tài))，就地檢查閥門在全關(guān)位，可以判定凝結(jié)水中斷由5號(hào)低加凝結(jié)水出口門誤關(guān)引發(fā)。事后與廠家人員溝通，判斷為控制板故障導(dǎo)致閥門誤關(guān)。在5號(hào)低加出水電動(dòng)門誤關(guān)后，凝結(jié)水中斷，凝結(jié)水母管壓力上升至2.95 MPa，系統(tǒng)壓力增加導(dǎo)致位于汽機(jī)零米的精處理陰床樹脂捕捉器法蘭盤呲裂，大量凝結(jié)水直接噴至位于陽床周邊的抗燃油箱處，使得抗燃?jí)毫Φ捅Ｗo(hù)開關(guān)積水短路，引發(fā)ETS動(dòng)作停機(jī)。

抗燃油壓力低保護(hù)開關(guān)防護(hù)不當(dāng)是該次事件的重要原因?？谷加拖到y(tǒng)由汽輪機(jī)廠家配套提供，用于熱控保護(hù)的抗燃油壓力低開關(guān)也按照廠家的要求就近安裝在抗燃油箱上。四個(gè)壓力開關(guān)沒有完全獨(dú)立的取樣裝置，而是通過閥組安裝在油箱上，而且壓力開關(guān)的電氣連接插頭是向上的，雖然有護(hù)套管防護(hù)，但是隨著多次檢修拆裝以及檢修工藝的欠缺，插頭的防護(hù)等級(jí)已經(jīng)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)遇到大量凝結(jié)水近10 min的噴射后，開關(guān)積水短路導(dǎo)致ETS保護(hù)誤動(dòng)停機(jī)。

3 解決對(duì)策

本次事件是一起因現(xiàn)場熱控設(shè)備的可靠性差而引發(fā)的非停事件，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和壓力開關(guān)都是最常見的熱控設(shè)備，它們安裝在現(xiàn)場的每一個(gè)角落，環(huán)境復(fù)雜而多變，而且熱控設(shè)備多以電子元件作為控制核心，對(duì)溫度、濕度、振動(dòng)等指標(biāo)都有嚴(yán)苛的要求，在現(xiàn)有的環(huán)境下提高熱控設(shè)備的可靠性，應(yīng)從以下方面綜合考慮[2]。

a.合理使用智能一體化執(zhí)行機(jī)構(gòu)。目前智能一體化是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主流，但是在使用過程中問題頗多，主要原因還是控制電路板對(duì)現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性差。進(jìn)口執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如ROTORK、ABB、Auma等品牌)價(jià)格頗高，一般應(yīng)用在重要的調(diào)整閥上，關(guān)斷閥上大面積使用造價(jià)太高；一些口碑較好的國產(chǎn)或合資品牌(如瑞基、奧托克、耐奇等)，價(jià)格與進(jìn)口執(zhí)行機(jī)構(gòu)相差有限；價(jià)位偏低的其他品牌在使用過程中都逃不過高溫、振動(dòng)等對(duì)電子元器件的干擾，隨著使用時(shí)間的增加，故障率也會(huì)逐漸增加，雖有分體式智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠提高對(duì)使用環(huán)境的溫度適應(yīng)性，但總體上，電子元件的壽命限制了智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)的使用年限。而該廠一期機(jī)組使用超過15年的帶操作柜的閥門電動(dòng)裝置，如揚(yáng)州某廠生產(chǎn)的DWZ型等，其故障率和維護(hù)量只有二期智能一體化的十分之一還少，而且發(fā)生故障后，班組人員能夠及時(shí)修理，有利于設(shè)備盡快恢復(fù)運(yùn)行。在一些環(huán)境惡劣，閥門開關(guān)速度要求不高的場合，這種閥門電動(dòng)裝置的可靠性和實(shí)用性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于智能一體化執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

b.加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場測點(diǎn)的物理防護(hù)，尤其是涉及保護(hù)的開關(guān)測點(diǎn)。從檢修工藝上嚴(yán)格要求，確保防護(hù)指標(biāo)合格；從取樣方法上，確保做到獨(dú)立的三取二通道，并且將測點(diǎn)分散安裝在不同的位置，減少環(huán)境因素的影響；通過醒目的警示標(biāo)識(shí)區(qū)分保護(hù)用測點(diǎn)，減少人員誤操作的可能；對(duì)大、小汽輪機(jī)的線性可變差動(dòng)變壓器(LVDT)定期檢查緊固；冬季對(duì)取樣增加電伴熱、增加保溫并定期巡檢，防止因氣溫寒冷導(dǎo)致取樣管凍堵；壓縮空氣系統(tǒng)定期排油、排水；輸煤系統(tǒng)的所有的端子盒、接線盒都包裹嚴(yán)密，防止水沖洗污染設(shè)備。加強(qiáng)巡檢，讓設(shè)備專責(zé)人最快的掌握每一臺(tái)現(xiàn)場設(shè)備的最新狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

c.廠家配套提供的設(shè)備要及早改造，如抗燃油、頂軸油、送、引風(fēng)機(jī)的液壓油站等。廠家成套過來的設(shè)備多以實(shí)現(xiàn)機(jī)務(wù)功能為主，其控制設(shè)備的用料和可靠性令人擔(dān)憂。尤其是抗燃油系統(tǒng)、頂軸油系統(tǒng)等，應(yīng)與機(jī)務(wù)專業(yè)共同盡早對(duì)其進(jìn)行合理改造。

d.機(jī)務(wù)技術(shù)改造后的配套熱控設(shè)備要進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，尤其是近年來低氮、脫硝、超低排放改造后新增的設(shè)備。配套過來的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、測量儀表以及其他附屬設(shè)備的可靠性非常重要，一旦出現(xiàn)故障，有可能造成環(huán)保指標(biāo)超標(biāo)，后果非常嚴(yán)重，因此一定要掌握這些設(shè)備的健康度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備故障，避免造成環(huán)保事件。

e.合理使用低價(jià)中標(biāo)采購回來的物資，做到物盡其用。接收到低于行業(yè)平均價(jià)格的伴熱帶、高壓針型閥、壓力表等，合理地應(yīng)用到現(xiàn)場，如把該批次伴熱帶用在敷設(shè)長度較短的場合；把針型閥用在工作壓力較低的地方，把壓力表安裝在外圍污水系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)等不需要連續(xù)出力的地方，并通過加強(qiáng)巡檢，定期檢測等手段來掌握設(shè)備狀況，以確保能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備異常，降低設(shè)備故障對(duì)系統(tǒng)安全性的影響。

4 結(jié)語

在目前的生產(chǎn)經(jīng)營形式下，如何提高設(shè)備可靠性已經(jīng)不單純是技術(shù)問題，而是綜合性的管理問題。隨著煤價(jià)的升高，火電企業(yè)的經(jīng)營形勢日漸嚴(yán)峻，如何在維護(hù)費(fèi)用緊張的情況下，盡可能的提高設(shè)備可靠性，保證熱力系統(tǒng)的運(yùn)行安全，值得我們認(rèn)真探討。只有在工作中認(rèn)真總結(jié)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行精心維護(hù)，對(duì)有關(guān)的保護(hù)邏輯進(jìn)行認(rèn)真的審核，嚴(yán)格按有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行工作，才會(huì)大大減少熱工保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)事故的發(fā)生概率，確保機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。