儀用氣失壓的事故處理分析和對(duì)策預(yù)案
1.基本情況介紹某電廠二臺(tái)370MW機(jī)組共用一套儀用氣制備系統(tǒng)，系統(tǒng)包括三臺(tái)離心式儀用氣泵，三臺(tái)儲(chǔ)氣罐和二臺(tái)并聯(lián)的無(wú)加熱儀用氣干燥器，每臺(tái)干燥器的二只干燥塔的切換周期為10分鐘，正常運(yùn)行時(shí)儀用氣母管壓力0.65MPa左右。故障發(fā)生前#22和#23儀用氣泵PLC控制方式運(yùn)行，#21儀用氣泵就地方式備用，#22儀用干燥器故障隔絕，只有#21儀用干燥器運(yùn)行。
#3機(jī)組CTF方式，B/C/D磨運(yùn)行，負(fù)荷375MW，#4機(jī)組CTF方式，A/B/C磨運(yùn)行，負(fù)荷375MW。8:51:44監(jiān)盤發(fā)現(xiàn)儀用氣壓力從0.66MPa快速下跌，立即就地檢查并啟動(dòng)#21儀用氣泵，查儲(chǔ)氣罐壓力正常，儀用氣壓力仍急速下跌。現(xiàn)場(chǎng)判斷為#21干燥器故障，打開因故障隔絕的#22儀用干燥器進(jìn)、出口門后儀用氣壓回升（因沒送電，#22干燥器二側(cè)塔的再生排氣閥都在關(guān)位，沒有再生功能）。8:58:54儀用氣壓開始回升，9:05:28氣壓逐漸恢復(fù)正常值0.588MPa。期間儀用氣壓力*低至零（CRT顯示0.059MPa）。事后檢查發(fā)現(xiàn)#21儀用干燥器進(jìn)口三通閥的尼龍活動(dòng)閥心裂成二半，分別將干燥器二個(gè)干燥塔進(jìn)氣孔堵住造成儀用氣母管壓力降到零，二臺(tái)機(jī)組儀用氣失氣。2.事故處理的分析、總結(jié)1)本次現(xiàn)場(chǎng)事故處理時(shí)及時(shí)操作恢復(fù)了因故障隔絕的#22干燥器的進(jìn)氣和出氣門，沒有恢復(fù)本身有故障的#22干燥器的電源，這對(duì)恢復(fù)氣壓、避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大都是很有效的操作方法。
2)儀用氣壓降低時(shí)＃4機(jī)將吸風(fēng)機(jī)、所有磨組的各控制站切至手動(dòng)，將機(jī)組控制切到了TF1方式。雖然在這次故障處理中不能起到減緩儀用氣壓下降的作用，但這種操作思路是非常正確的，可以避免控制系統(tǒng)誤動(dòng)造成工況波動(dòng)。3)當(dāng)儀用氣壓下跌造成#4機(jī)給水泵A、B再循環(huán)門因失氣相繼打開，給水流量開始下降，給水主控站指令100%，汽包水位稍降至-72mm，在汽包水位還并不是很低的情況下及時(shí)打閘了A磨煤機(jī)是正確的，為給水控制創(chuàng)造了一個(gè)非常有利的條件。水位*低才跌至-172mm。并且將打磨放在了將吸風(fēng)機(jī)、磨組控制切為手動(dòng)方式后進(jìn)行，也可以避免工況不必要的擾動(dòng)。當(dāng)儀用氣恢復(fù)后給泵再循環(huán)門開始自動(dòng)關(guān)小，給水流量快速增大時(shí)，運(yùn)行人員及時(shí)降低給泵轉(zhuǎn)速控制汽包水位，沒有發(fā)生汽包水位波動(dòng)，#4機(jī)組汽包水位的控制是很成功的。4)#4機(jī)組的汽溫控制也是比較好的，儀用氣壓低至0.152MPa時(shí)，一、二減調(diào)門失氣開始關(guān)閉。當(dāng)儀用氣壓恢復(fù)到0.125MPa時(shí)過(guò)熱器器減溫水門又得氣自動(dòng)開啟，一減自動(dòng)開度到*大時(shí)一減流量達(dá)176.6t/h。運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并手動(dòng)將過(guò)熱器一減和二減調(diào)門關(guān)小。#4機(jī)機(jī)側(cè)主汽溫控制在*高546℃和*低516.3℃之間，機(jī)側(cè)再熱汽溫控制在*高545.6℃和*低533.8℃之間。#3機(jī)組的汽溫控制方面不如#4機(jī)組。儀用氣壓低造成過(guò)熱器減溫水全關(guān)造成#3機(jī)機(jī)側(cè)主汽溫*高560℃。手動(dòng)減小各磨煤量、調(diào)整一、二次風(fēng)壓，控制汽溫。當(dāng)儀用氣壓恢復(fù)時(shí)過(guò)熱器減溫水調(diào)門得氣自動(dòng)全開，一減流量高達(dá)232.8 t/h，因?yàn)槭謩?dòng)操作關(guān)一減調(diào)門較晚，機(jī)側(cè)主汽溫*低降至472.7℃。5)#3機(jī)儀用氣壓力跌至0.155MPa時(shí)，高、低加正常水位調(diào)門失氣開始關(guān)，而危急調(diào)門失氣自動(dòng)打開。當(dāng)儀用氣恢復(fù)，氣壓升至0.15MPa時(shí)，危急調(diào)門開始關(guān)，但儀用氣壓回升至0.323 MPa時(shí)正常水位調(diào)門才開始開，中間相隔56秒鐘。由于儀用氣恢復(fù)過(guò)程中加熱器危急調(diào)門和正常疏水門不是自動(dòng)同時(shí)反向關(guān)，且動(dòng)作快、慢速率不一，造成#3機(jī)的#4、3、6、7、8加熱器依次因水位高高跳閘。加上之前手動(dòng)關(guān)小一、二級(jí)減溫水前的時(shí)間內(nèi)，在鍋爐總煤量沒有變化的前題下，一、二級(jí)減溫水量之和增加了200t/h左右，這就增大主汽量。減溫水量大增加上加熱器相繼跳閘就造成了#3機(jī)負(fù)荷短時(shí)間從332MW升至413.8 MW，立即手動(dòng)關(guān)汽機(jī)調(diào)門減負(fù)荷。6)#3機(jī)組儀用氣壓力跌至0.114MPa時(shí)，除氧器給水調(diào)門A/B（二只閥*大開至100%）及凝泵再循環(huán)門失氣開大（*大開至62%）。凝泵出口壓力*低跌至1.76MPa，手動(dòng)啟備用凝泵后凝水壓力回升。氣壓恢復(fù)正常后除氧器給水調(diào)門A（大閥）卡在12%左右的位置，除氧器水位下跌，除氧器水位*低跌至1800mm，就地手動(dòng)開給水調(diào)門旁路門維持除氧器水位，氣壓恢復(fù)后凝泵再循環(huán)門關(guān)，及時(shí)停運(yùn)凝泵A。避免了因凝器和除氧器水位異常造成的設(shè)備跳閘。7)#4機(jī)在儀用氣壓力跌至0.089MPa時(shí)，凝水再循環(huán)門因失氣自動(dòng)開大，引起除氧器水位下降和凝水壓力下降，除氧器水位低至2539mm 并發(fā)出壞質(zhì)量報(bào)警，除氧器給水調(diào)門被強(qiáng)切手動(dòng)，凝水壓力低至1.598MPa時(shí)備用凝泵聯(lián)動(dòng)。當(dāng)儀用氣壓恢復(fù)時(shí)，在之前全開指令作用下除氧器給水調(diào)門迅速全開，造成了凝器水位低跳運(yùn)行凝泵B，運(yùn)行人員及時(shí)手動(dòng)將B凝泵重新啟動(dòng)，并打開凝水補(bǔ)水旁路門（電動(dòng)門）。又一次避免了一次跳機(jī)事故發(fā)生。8)#4機(jī)組在儀用氣壓恢復(fù)時(shí)，因?yàn)闆]有及時(shí)調(diào)節(jié)關(guān)小除氧器的給水調(diào)門，不但使凝器水位低跳凝泵，還造成了除氧器水位高保護(hù)動(dòng)作，關(guān)除氧器進(jìn)汽門、連排至除氧器電動(dòng)門、關(guān)#6高加正常疏水。除氧器失去進(jìn)汽后水位大幅波動(dòng)，立即派人就地看水位調(diào)整并恢復(fù)除氧器進(jìn)汽。#6高加跳閘后手動(dòng)關(guān)閉#7高加正常疏水，控制#7、#8高加水位正常，各低加正常疏水失氣關(guān)、危急疏水得氣后全關(guān)導(dǎo)致低加全部跳閘。9)在儀用氣壓力失去時(shí)，風(fēng)煙系統(tǒng)各氣動(dòng)風(fēng)門擋板及引風(fēng)機(jī)進(jìn)口檔板均能自動(dòng)閉鎖在當(dāng)前位置，爐膛負(fù)壓調(diào)整較平緩，對(duì)于這次事故處理是有利的，二次風(fēng)壓與一次風(fēng)壓調(diào)整由于不采用氣動(dòng)門調(diào)節(jié)，未受影響。3.儀用氣失壓對(duì)機(jī)組的影響和對(duì)設(shè)備改進(jìn)的建議3.1. 儀用氣失壓對(duì)運(yùn)行的影響1)通過(guò)這次#3、4機(jī)組儀用氣失壓的處理發(fā)現(xiàn)，各氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安全調(diào)整的氣壓底線約為0.3-0.35MPa，保持氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不因氣壓低而失控的*低氣壓為0.2 MPa。2)儀用氣壓力跌至0.3-0.35MPa時(shí)，氣動(dòng)調(diào)整門的調(diào)整、操作會(huì)遲緩，影響正常調(diào)整速率的準(zhǔn)確性。3)儀用氣壓力跌至0.2 MPa以下時(shí)，氣動(dòng)調(diào)整門會(huì)因失氣自動(dòng)全開或自動(dòng)開大，會(huì)使運(yùn)行參數(shù)發(fā)生大幅度變化，很容易造成機(jī)組保護(hù)跳閘。如汽泵再循環(huán)門、除氧器給水調(diào)門及凝泵再循環(huán)門因氣壓低自動(dòng)開始打開，這會(huì)造成鍋爐給水量大幅度減小，容易造成汽包水位低動(dòng)作MFT。4)儀用氣壓力跌至0.2 MPa以下時(shí)，除氧器給水調(diào)門及凝泵再循環(huán)門失氣開，對(duì)除氧器水位及凝器水位調(diào)整影響非常大，凝泵出口壓力會(huì)快速下降，如果啟動(dòng)備用凝泵或凝泵聯(lián)動(dòng)后不能及時(shí)控制除氧器給水閥，因?yàn)槟魉莘e較除氧器小得多，所以凝器水位會(huì)快速降低并跳閘運(yùn)行凝泵而擴(kuò)大事故，而除氧器可能也會(huì)水位高高保護(hù)動(dòng)作，并引起除氧器工況波動(dòng)造成給泵故障、加熱器水位波動(dòng)，甚至可能使機(jī)組超負(fù)荷。如果凝水壓力低不能及時(shí)恢復(fù)，給泵也會(huì)因失去密封水而跳閘（延時(shí)30秒）。這是事故處理的重點(diǎn)。5)儀用氣壓力跌至0.2 MPa以下時(shí)，過(guò)熱器一、二減調(diào)門失氣全關(guān)，機(jī)組負(fù)荷會(huì)有一定的下降，主汽溫會(huì)快速升高。對(duì)鍋爐和汽輪機(jī)造成超溫危脅。6)儀用氣失壓時(shí)，加熱器危疏調(diào)門失氣自動(dòng)開，正常疏水調(diào)門關(guān)。儀用氣失壓后，油跳閘閥、油再循環(huán)閥失氣關(guān)，此運(yùn)行期間不能投油槍，失去穩(wěn)燃手段。7)儀用氣壓低至0.2 MPa以下時(shí)，除氧器水位調(diào)節(jié)失控會(huì)造成水位高高保護(hù)動(dòng)作，關(guān)除氧器進(jìn)汽門及到除氧器的疏水門。除氧器失去進(jìn)汽，給泵可能發(fā)生汽蝕。8)如果儀用氣失壓時(shí)處理不好造成機(jī)組MFT時(shí)，各風(fēng)門擋板、氣動(dòng)門和逆止閥不能正確執(zhí)行MFT的相關(guān)連鎖，對(duì)機(jī)組安全有非常大的危脅。3.2. 儀用氣壓恢復(fù)時(shí)對(duì)運(yùn)行的影響9)儀用氣失壓后氣壓恢復(fù)時(shí)對(duì)機(jī)組的擾動(dòng)也是非常大的。氣壓恢復(fù)時(shí)給泵再循環(huán)和凝泵再循環(huán)門會(huì)快速關(guān)閉，造成凝水和鍋爐給水控制非常大的擾動(dòng)，很容易造成機(jī)組跳閘。10)過(guò)熱器一、二減調(diào)門因得氣會(huì)快速全開，減溫水量快速大量增加不僅會(huì)使汽溫快速下降，也會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷升高。如果儀用氣恢復(fù)時(shí)控制不好過(guò)熱器減溫水，對(duì)汽輪機(jī)沖擊很大，有可能會(huì)損壞主設(shè)備。11)如果氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍在自動(dòng)控制方式，因?yàn)閮x用氣失壓時(shí)氣動(dòng)閥自己關(guān)或開，已經(jīng)給這個(gè)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)參數(shù)造成了很大的偏差，當(dāng)儀用氣壓恢復(fù)時(shí)，一是氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有恢復(fù)失氣前狀態(tài)的作用力，二是調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)會(huì)因?yàn)檫@個(gè)非常大的偏差使該氣動(dòng)機(jī)構(gòu)全開或全關(guān)（與失氣時(shí)相反），如除氧器給水調(diào)門。12)儀用氣壓力恢復(fù)時(shí)加熱器危疏會(huì)自動(dòng)全關(guān)，而正常疏水不會(huì)同步自動(dòng)打開，非常容易導(dǎo)致水位高高跳加熱器，機(jī)組可能超負(fù)荷，汽機(jī)末級(jí)葉片運(yùn)行工況惡劣。3.3. 相關(guān)的建議及事故后對(duì)設(shè)備的改進(jìn)1)干燥器的進(jìn)、出口三通閥前后已經(jīng)發(fā)生過(guò)多次故障，由于三通閥閥心是由二塊尼龍材質(zhì)粘結(jié)而成，加之每五分鐘動(dòng)作一次，容易故障，應(yīng)該進(jìn)行改進(jìn)以提高三通閥閥心的工作可靠性，增加定期檢查的頻率。2)儀用氣泵控制已經(jīng)改為PLC控制，為了防止特殊情況下再生排氣閥故障造成儀用氣壓低，建議當(dāng)儀用氣母管壓力低至一定值（建議定為0.4 MPa）時(shí)，增加一邏輯來(lái)強(qiáng)制關(guān)閉干燥器的再生排氣閥以維持儀用氣母管壓力。3)建議優(yōu)化凝泵出水門邏輯，凝泵停運(yùn)或跳閘后保持開狀態(tài)，但允許運(yùn)行人員操作關(guān)閉。這樣增加了運(yùn)行的靈活性，有利于緊急工況下的處理。4)給干燥器增加了旁路，以便在干燥器故障時(shí)作為臨時(shí)措施防止儀用氣失壓。5)在原來(lái)從廠用氣至儀用儲(chǔ)氣罐的備用旁路上增加了氣動(dòng)控制閥，當(dāng)氣壓低至0.524 MPa時(shí)自動(dòng)打開供氣，以便在儀用氣泵故障時(shí)通過(guò)廠用氣向儀用氣供氣。1)儀用氣泵故障，應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)備用氣泵，檢查投用廠用氣備用氣源。2)如果確認(rèn)是儀用干燥器故障（干燥器前氣壓正常），手動(dòng)開啟干燥器旁路門向儀用氣母管供氣，并及時(shí)將故障干燥器隔絕。4.2. 儀用氣壓低至安全調(diào)整的氣壓底線前（0.4～0.35MPa），根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行下列操作。1)退出AGC和一次調(diào)頻，機(jī)組控制切為TF1方式，將吸風(fēng)機(jī)和磨組各控制站切至手動(dòng)方式。同時(shí)將重要的氣動(dòng)調(diào)節(jié)切為手動(dòng)方式，負(fù)荷和工況穩(wěn)定。2)負(fù)荷大于300MW時(shí)可以打閘運(yùn)行中的*上層磨煤機(jī)運(yùn)行，以減輕給水壓力。啟動(dòng)給泵的事故密封水泵備用，開啟備用凝泵的出水門備用，以防給泵失去密封水跳閘。3)啟動(dòng)大小機(jī)備用潤(rùn)滑油泵做好安全停機(jī)的事故預(yù)想。4)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)注水泵必須倒至凝器供水方式，事故時(shí)可向凝器補(bǔ)水。5)盡可能避免非緊急和必要的操作。一是可以防止氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作會(huì)加速氣壓降低，二是防止操作失控。三是由于失壓后，OFT動(dòng)作，不能投油槍穩(wěn)燃，所以爐側(cè)應(yīng)盡量保持工況穩(wěn)定。4.3. 儀用氣壓低至0.2MPa時(shí)的的操作和注意事項(xiàng)1)將給泵再循環(huán)、除氧器給水調(diào)門、過(guò)熱器減溫水調(diào)門切為手動(dòng)方式，并嚴(yán)密注意和檢查給泵再循環(huán)、除氧器給水調(diào)門、凝泵再循環(huán)門、過(guò)熱器減溫水調(diào)門、加熱器疏水門等氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)和動(dòng)作情況。2)如果給泵再循環(huán)失氣開大，影響汽包上水時(shí)可以啟動(dòng)電泵增加給水量。3)除氧器給水調(diào)門及凝泵再循環(huán)門失氣打開時(shí)，對(duì)除氧器水位及凝器水位調(diào)整影響非常大，如果凝水壓力低于1.8MPa,啟動(dòng)備用凝泵提高凝水壓力。如果凝器水位下降快可以啟動(dòng)注水泵向凝器補(bǔ)水。4.4. 儀用氣壓開始恢復(fù)時(shí)的操作和注意事項(xiàng)1)注意檢查各氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作狀態(tài)，儀用氣壓恢復(fù)后，所有失氣偏離控制指令的各氣動(dòng)門和擋板將很快恢復(fù)到指令值，處理時(shí)應(yīng)盡可能將重要控制切手動(dòng)。2)當(dāng)儀用氣壓恢復(fù)使凝泵再循環(huán)、除氧器給水調(diào)門自動(dòng)回關(guān)時(shí)（除氧器給水調(diào)門可能因指令大而保持全開），迅速手動(dòng)控制除氧器水位調(diào)整門，穩(wěn)定凝水系統(tǒng)和除氧器工況。二臺(tái)凝泵運(yùn)行則停運(yùn)一臺(tái)，同時(shí)注意凝器補(bǔ)水門動(dòng)作狀態(tài)，如注水泵在運(yùn)行則根據(jù)需要停運(yùn)。3)儀用氣壓恢復(fù)時(shí)，過(guò)熱器一、二級(jí)減溫水調(diào)門會(huì)快速全開，減溫水量快速大量增加，所以要立即檢查控制過(guò)熱器一、二級(jí)減溫水，防止汽溫大幅波動(dòng)或造成汽輪機(jī)沖擊（或末級(jí)葉片水擊）。
