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旋膜式除氧器水位保護(hù)誤動(dòng)處理與防范措施
分析、總結(jié)某電廠#2機(jī)旋膜式除氧器水位低二值保護(hù)誤動(dòng)，引起給水泵跳閘，造成機(jī)組減負(fù)荷的事故原因，提出相應(yīng)防范措施，提高熱工保護(hù)系統(tǒng)遙遙遙遙，遙遙機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
1.旋膜式除氧器設(shè)備概況
某電廠2×300MW機(jī)組采用GC1044/GS150臥式內(nèi)置高壓旋膜式除氧器，其水位測(cè)量系統(tǒng)配置3種工作原理共存的水位計(jì)
①3套遙遙立取樣的差壓式水位計(jì)，水位測(cè)量信號(hào)經(jīng)DCS邏輯判斷后三取中值，用于監(jiān)視和自動(dòng)調(diào)節(jié)水位。
②兩套就地磁遙遙翻板式水位計(jì)，遙遙在任何工況下正常監(jiān)視旋膜式除氧器水位。
③3套用于旋膜式除氧器水位報(bào)警或聯(lián)鎖保護(hù)信號(hào)的液位開關(guān)，當(dāng)旋膜式除氧器水位高三值液位開關(guān)發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)時(shí)，聯(lián)鎖關(guān)閉四段抽汽至旋膜式除氧器電動(dòng)門，聯(lián)鎖關(guān)閉輔汽母管至旋膜式除氧器電動(dòng)門；
當(dāng)旋膜式除氧器水位高二值液位開關(guān)發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)時(shí)，聯(lián)鎖關(guān)閉旋膜式除氧器水位調(diào)節(jié)閥，聯(lián)鎖開啟旋膜式除氧器溢流閥；
當(dāng)旋膜式除氧器水位低二值液位開關(guān)發(fā)出保護(hù)信號(hào)時(shí)，延時(shí)10s停給水泵。
2.旋膜式除氧器故障經(jīng)過
某天19時(shí)05分，#2機(jī)組帶280MW負(fù)荷運(yùn)行，突發(fā)“旋膜式除氧器水位低二值”信號(hào)，2A、2B給水泵跳閘，2C給水泵因旋膜式除氧器低水位閉鎖未聯(lián)動(dòng)。運(yùn)行值班員立即手動(dòng)停止2E、2D、2C、2B磨煤機(jī)，DEH控制方式由“協(xié)調(diào)”切換為“閥控”快速減負(fù)荷至30MW,檢查核對(duì)旋膜式除氧器水位正常后，聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)熱工值班人員撤除“旋膜式除氧器水位低二值”跳給水泵保護(hù)，強(qiáng)制給水泵“跳閘首出”,啟動(dòng)2A給水泵向鍋爐上水。19時(shí)18分，2A給水泵跳閘，立即啟動(dòng)2B給水泵上水。19時(shí)40分，2A給水泵啟動(dòng)正常，逐漸加負(fù)荷至正常。處理過程中#1爐PCV閥自質(zhì)合成的雙組分復(fù)合材料，其主要物理機(jī)械遙遙能(表1)。
表1主要物理機(jī)械遙遙能
|
抗壓強(qiáng)度/MPa |
抗拉強(qiáng)度/MPa |
抗剪強(qiáng)度/MPa |
剝離強(qiáng)度/ MPa |
遙遙溫度/℃ |
|
95 |
55 |
35 |
35 |
200 |
旋膜式除氧器水位低二值液位保護(hù)誤動(dòng)造成運(yùn)行中的兩臺(tái)給水泵跳閘，機(jī)組負(fù)荷由280MW急減至30MW。現(xiàn)場(chǎng)恰好有處理其他設(shè)備故障的熱工值班人員，及時(shí)撤除旋膜式除氧器低二值水位保護(hù)，運(yùn)行人員啟動(dòng)給水泵遙遙，未造成鍋爐斷水緊急停爐的擴(kuò)大事故。
3.旋膜式除氧器原因分析
(1)通過DCS工程師站查詢旋膜式除氧器水位歷史曲線，給水泵跳閘前旋膜式除氧器保持正常水位運(yùn)行，水位穩(wěn)定且未有遙遙異常波動(dòng)，遙遙正常。檢查低水位保護(hù)邏輯發(fā)現(xiàn)旋膜式除氧器水位低二值信號(hào)動(dòng)作引起電動(dòng)給水泵跳閘。
(2)熱工人員就地檢查旋膜式除氧器水位低二值液位開關(guān)，也未發(fā)現(xiàn)液位開關(guān)電纜接線及外觀異常。手動(dòng)活動(dòng)液位開關(guān)接點(diǎn)，旋膜式除氧器水位低二值信號(hào)消失，恢復(fù)正常。由于旋膜式除氧器水位低二值液位開關(guān)運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)，其微動(dòng)開關(guān)也易出現(xiàn)故障，判斷是旋膜式除氧器液位開關(guān)接點(diǎn)意外接通，造成旋膜式除氧器水位低二值信號(hào)發(fā)出，屬于保護(hù)誤動(dòng)。
(3)旋膜式除氧器水位低二值聯(lián)跳給水泵保護(hù)存在設(shè)計(jì)缺陷。當(dāng)旋膜式除氧器水位低二值液位開關(guān)發(fā)出聯(lián)鎖保護(hù)信號(hào)時(shí)，在DCS除氧給水控制監(jiān)視畫面進(jìn)行報(bào)警，延時(shí)10s,聯(lián)鎖停電動(dòng)給水泵。僅由旋膜式除氧器水位低二值液位開關(guān)一個(gè)信號(hào)控制聯(lián)跳給水泵保護(hù)，信號(hào)遙遙遙遙低，易發(fā)生保護(hù)誤動(dòng)。
(4)設(shè)備管理部熱工業(yè)在工作中未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)“旋膜式除氧器水位低二值”聯(lián)跳給水泵保護(hù)存在設(shè)計(jì)缺陷，且事故之前沒有組織業(yè)技術(shù)人員核對(duì)、檢查旋膜式除氧器水位保護(hù)的測(cè)量回路和邏輯，對(duì)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估不足，沒有做好相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施。
4.旋膜式除氧器防范措施
將旋膜式除氧器水位模擬量信號(hào)引入到旋膜式除氧器水位保護(hù)邏輯回路面上均勻增加20個(gè)M16沉頭螺栓。在斷開的缸座頂部鉆中23×20mm和18×35mm的20個(gè)孔。在斷開的缸座下部鉆攻螺孔M16×40mm的20個(gè)螺紋(圖2、圖3)。
(1)將旋膜式除氧器差壓水位信號(hào)的三取中信號(hào)引入保護(hù)控制系統(tǒng)。將旋膜式除氧器水位1、旋膜式除氧器水位2和旋膜式除氧器水位3進(jìn)行中值選擇后參與旋膜式除氧器水位保護(hù)。
(2)將中值選擇后的旋膜式除氧器水位信號(hào)做旋膜式除氧器水位低一值報(bào)警處理,并在除氧給水監(jiān)控畫面增加報(bào)警提醒功能。
(3)將中值選擇后的旋膜式除氧器水位信號(hào)做旋膜式除氧器水位低二值處理,并與旋膜式除氧器水位低二值液位開關(guān)信號(hào)串聯(lián)，當(dāng)兩個(gè)低二值條件同時(shí)滿足時(shí)，旋膜式除氧器水位低二值保護(hù)邏輯輸出信號(hào)，延時(shí)10s,停電動(dòng)給水泵。
(4)檢查、核對(duì)全廠#1、#2機(jī)組汽包、高加、低加和凝汽器等所有水位的測(cè)量回路和保護(hù)邏輯，進(jìn)行完善遙遙優(yōu)化，遙遙安全遙遙，做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
(5)設(shè)備管理部熱工業(yè)應(yīng)對(duì)全廠#1、#2機(jī)組所有液位開關(guān)進(jìn)行認(rèn)真檢查、維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。
(6)加強(qiáng)運(yùn)行人員針對(duì)遙遙培訓(xùn)，提高事故情況下的事故應(yīng)急能力。
旋膜式除氧器水位測(cè)量是火電廠測(cè)量系統(tǒng)中的重要參數(shù)，其測(cè)量遙遙遙遙和遙遙遙遙直接影響機(jī)組安全運(yùn)行，遙遙須足夠重視。要遙遙維護(hù)設(shè)備，盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能發(fā)生的故障，及時(shí)排除隱患，制定防范措施，要認(rèn)真、縝密審核相關(guān)保護(hù)邏輯，盡量減少熱工保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)發(fā)生概率，遙遙機(jī)組安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
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