王驍帆

摘 要：介紹了三起熱工系統(tǒng)導(dǎo)致的機(jī)組MFT事故，深入分析了三起事故的具體過程和原因。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)大型燃煤電廠的實(shí)際情況，提出具體預(yù)防措施，為今后類似故障提供參考。

關(guān)鍵詞：MFT；隱患排查；電力系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）33-0123-02

Abstract： MFT accidents caused by three unit thermal system are introduced， and the specific processes and causes of the three accidents are analyzed in depth. On this basis， in view of the actual situation of large coal-fired power plants in China， the specific preventive measures are proposed to provide reference for similar failures in the future.

Keywords： MFT； hidden trouble investigation； electric power system

1 概述

電力工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，充足穩(wěn)定的電力供應(yīng)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要保障。電力安全是國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督的重要方面，我國(guó)正努力大幅度提升電力生產(chǎn)與供應(yīng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、便捷性，以達(dá)到最大限度的接納新能源、提高設(shè)備利用率、改善用戶供電質(zhì)量的目的[1，2]。燃煤電廠生產(chǎn)過程中的機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)事件，是電力企業(yè)較為嚴(yán)重的事故，造成較大安全隱患和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在諸多導(dǎo)致機(jī)組非停的原因中，熱控系統(tǒng)原因所占比例較大，文章通過分析三起熱控導(dǎo)致的機(jī)組非停事故，并提出相關(guān)措施，供同行參考。

2 事故案例

某電廠機(jī)組容量為600MW，鍋爐設(shè)計(jì)燃用無煙煤，W型火焰燃燒方式，鍋爐為亞臨界壓力中間一次再熱的自然循環(huán)鍋爐，雙拱形單爐膛，燃燒器布置于下爐膛前后拱上，固態(tài)排渣，全鋼結(jié)構(gòu)，全懸吊結(jié)構(gòu)，平衡通風(fēng)，半露天布置。

2.1 火檢信號(hào)丟失導(dǎo)致的MFT事故

2.1.1 事故經(jīng)過

機(jī)組帶負(fù)荷400MW正常運(yùn)行中，六臺(tái)磨煤機(jī)A、B、C、E、F磨煤機(jī)運(yùn)行，D磨備用，鍋爐燃燒穩(wěn)定。C、E、F磨煤機(jī)突因火檢信號(hào)（兩個(gè)或兩個(gè)以上燃燒器無火）丟失同時(shí)保護(hù)跳磨，1分鐘內(nèi)，因燃燒波動(dòng)過大，A、B磨煤機(jī)也因火檢信號(hào)（兩個(gè)或兩個(gè)以上燃燒器無火）丟失相繼保護(hù)跳閘，同時(shí)鍋爐“全爐膛火焰喪失”信號(hào)發(fā)出，MFT動(dòng)作。

2.1.2 原因分析

非停發(fā)生前機(jī)組各項(xiàng)參數(shù)保持穩(wěn)定，鍋爐燃燒無異常指征。因此，排除了C、E、F磨煤機(jī)因鍋爐燃燒失穩(wěn)導(dǎo)致火檢同時(shí)失去的可能。根據(jù)事故追憶系統(tǒng)報(bào)警記錄，磨煤機(jī)C、E、F，以及備用的D磨煤機(jī)和油層火檢模擬量信號(hào)在同一時(shí)間發(fā)出故障信號(hào)。隨即檢查機(jī)組所有火檢的電源及信號(hào)傳輸回路，發(fā)現(xiàn)C、D、E、F磨煤機(jī)火檢和所有油槍火檢配置在同一火檢管理系統(tǒng)通訊鏈路，火檢配置在另外一火檢管理系統(tǒng)通訊鏈路中，根據(jù)目前現(xiàn)場(chǎng)的火檢配置及故障信息，結(jié)合非停發(fā)生前火檢信號(hào)異常發(fā)生的規(guī)律，確定因火檢管理系統(tǒng)發(fā)生接地異常、強(qiáng)干擾信號(hào)竄入通訊鏈路等問題，導(dǎo)致配置在同一通訊鏈路上的C、E、F磨煤機(jī)的火檢同時(shí)發(fā)生信號(hào)故障，C、E、F磨煤機(jī)保護(hù)跳閘后，因鍋爐燃燒強(qiáng)烈波動(dòng)進(jìn)一步導(dǎo)致A、B磨煤機(jī)跳閘。

此次事故中，鍋爐的多臺(tái)磨煤機(jī)及油槍的火檢在同一條火檢管理系統(tǒng)通訊鏈路中，如因通訊一旦鏈路發(fā)生異常，將導(dǎo)致配置在鏈路上所有火檢信號(hào)同時(shí)故障，機(jī)組跳閘，火檢電源回路配置也不合理，由一路保安段220伏AC和一路廠用電220伏AC經(jīng)接觸器切換后供至兩只24伏直流電源模塊，兩路直流電源并聯(lián)對(duì)鍋爐所有44只火檢裝置供電，存在當(dāng)出現(xiàn)接觸器切換時(shí)間過長(zhǎng)或切換失敗時(shí)，造成所有火檢裝置失電的可能，不符合熱工重要信號(hào)獨(dú)立配置、風(fēng)險(xiǎn)分散的原則。

2.1.3 預(yù)防措施

一是取消機(jī)組火檢管理系統(tǒng)的串聯(lián)通訊回路方式，進(jìn)行通訊回路改造，確保單個(gè)火檢系統(tǒng)的獨(dú)立性和熱工重要保護(hù)信號(hào)的可靠性；二是對(duì)火檢電源系統(tǒng)進(jìn)行改造，增加一個(gè)電源接觸器，與原有接觸器形成冗余配置，兩個(gè)接觸器分別設(shè)置保安段優(yōu)先和廠用電優(yōu)先，同時(shí)各向一個(gè)24伏直流電源模塊供電。改造后可保證單路220伏AC電源失去或單個(gè)接觸器異常時(shí)，各火檢的24伏直流供電仍為正常。

2.2 真空低保護(hù)跳閘導(dǎo)致的MFT事故

2.2.1 事故經(jīng)過

機(jī)組帶負(fù)荷305MW運(yùn)行中，汽輪機(jī)突然跳閘，輸出原因?yàn)椤罢婵盏捅Ｗo(hù)跳閘”，鍋爐MFT聯(lián)所保護(hù)動(dòng)作?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)閱曲線記錄，確定為真空低壓力開關(guān)4取2信號(hào)動(dòng)作，觸發(fā)ETS跳閘。

2.2.2 原因分析

汽輪機(jī)跳閘時(shí)，機(jī)組各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)正常，排除了真空系統(tǒng)破壞的可能性。真空系統(tǒng)試驗(yàn)塊所安裝的4個(gè)壓力開關(guān)#1、#2壓力開關(guān)真實(shí)動(dòng)作，導(dǎo)致了真空低4取2跳閘信號(hào)發(fā)出，取樣管路內(nèi)真空值達(dá)到了動(dòng)作值，但實(shí)際機(jī)組真空并沒有變化，經(jīng)過對(duì)儀表管路的檢查清理，發(fā)現(xiàn)儀表管路中存在微小非金屬屑，能夠堵塞試驗(yàn)?zāi)K中的截流孔（孔徑0.8mm），造成真空保護(hù)測(cè)點(diǎn)異常動(dòng)作。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)檢查又發(fā)現(xiàn)另一個(gè)問題，哈爾濱汽輪機(jī)廠設(shè)計(jì)汽輪機(jī)真空低保護(hù)試驗(yàn)裝置，分成兩路取樣，每路取樣各帶2個(gè)壓力開關(guān)（一路帶#1、#3開關(guān)，一路帶#2、#4開關(guān)），這4個(gè)壓力開關(guān)通過兩“或”一“與”，4取2的方式組成汽輪機(jī)真空低保護(hù)跳閘邏輯，正常情況下應(yīng)該為#1、#3開關(guān)中的一只與#2、#4開關(guān)中的一只同時(shí)動(dòng)作構(gòu)成保護(hù)動(dòng)作條件，而現(xiàn)場(chǎng)取樣管路檢查發(fā)現(xiàn)保護(hù)開關(guān)安裝位置不正確，實(shí)際動(dòng)作的#1、#2開關(guān)均安裝在實(shí)驗(yàn)裝置的同一路取樣管路上，這樣當(dāng)取樣管路堵塞時(shí)#1、#2開關(guān)同時(shí)動(dòng)作，從而導(dǎo)致汽輪機(jī)真空低跳閘。此次事故中，熱工設(shè)備管理、檢修人員隱患排查不到位，真空取樣管路焊接后未進(jìn)行焊渣、異物吹掃，真空低保護(hù)開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)安裝位置錯(cuò)誤，未實(shí)現(xiàn)真正意義上的四取二保護(hù)邏輯，保護(hù)傳動(dòng)不到位，試驗(yàn)內(nèi)容不完整，沒有嚴(yán)格進(jìn)行試驗(yàn)來檢驗(yàn)真空系統(tǒng)的可靠性，冷態(tài)下只進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)單點(diǎn)傳動(dòng)，未對(duì)試驗(yàn)電磁閥及真空低保護(hù)邏輯的在線試驗(yàn)。

2.2.3 預(yù)防措施

加強(qiáng)日常檢修維護(hù)工作，清理真空保護(hù)的取樣管路和試驗(yàn)?zāi)K，在檢查校驗(yàn)真空系統(tǒng)儀表的同時(shí)，增加檢查吹取樣管路和試驗(yàn)?zāi)K的工作內(nèi)容。排查現(xiàn)場(chǎng)真空保護(hù)開關(guān)接線和設(shè)備標(biāo)識(shí)牌，使得取樣位置與邏輯相對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)真正的四取二邏輯，并進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)。對(duì)其他保護(hù)開關(guān)及變送器進(jìn)行深入隱患排查工作，核對(duì)測(cè)點(diǎn)的取樣位置和管路，對(duì)存在問題的取樣結(jié)構(gòu)進(jìn)行整改，徹底消除同類共性問題，堵塞管理漏洞。完善汽機(jī)、鍋爐保護(hù)系統(tǒng)作業(yè)指導(dǎo)書，對(duì)保護(hù)聯(lián)鎖傳動(dòng)內(nèi)容認(rèn)真檢查梳理，檢查試驗(yàn)方法及試驗(yàn)條件的正確性及可行性，有實(shí)際條件的保護(hù)項(xiàng)目要從信號(hào)源頭傳動(dòng)，完善聯(lián)鎖保護(hù)傳動(dòng)單記錄表，在試驗(yàn)結(jié)果項(xiàng)中分清通道試驗(yàn)結(jié)果，并填寫開關(guān)狀態(tài)顯示是否正確，規(guī)范聯(lián)鎖保護(hù)傳動(dòng)流程和實(shí)驗(yàn)記錄。加大日常隱患排查力度，對(duì)熱工邏輯各分系統(tǒng)逐一進(jìn)行深度排查，從現(xiàn)場(chǎng)安裝取樣到DCS邏輯和電纜及現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)排查出的隱患進(jìn)行監(jiān)督落實(shí)，加強(qiáng)熱工人員技術(shù)水平培訓(xùn)，徹底消除人員水平低、測(cè)點(diǎn)安裝錯(cuò)誤、保護(hù)傳動(dòng)不到位等方面的隱患。

2.3 汽包水位高觸發(fā)的MFT事故

2.3.1 事故經(jīng)過

機(jī)組負(fù)荷450MW正常運(yùn)行中，汽包壓力測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2測(cè)量值12.3Mpa、12.6Mpa均波動(dòng)約1.58Mpa，熱控人員在檢查該問題過程中，汽包水位測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2同時(shí)由-2.3mm、-2.6mm突變至+306mm、+329mm，汽包水位高三值保護(hù)觸發(fā)鍋爐MFT，機(jī)組跳閘。

2.3.2 原因分析

鍋爐MFT跳閘時(shí)，機(jī)組各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)正常，排除了汽包水位異常升高的可能性。熱控人員在檢查汽包壓力測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2測(cè)量值波動(dòng)過程中，分析判斷可能因?yàn)樾盘?hào)干擾導(dǎo)致，所以私自決定對(duì)汽包壓力測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2在邏輯中進(jìn)行強(qiáng)制模擬為當(dāng)前值，然后進(jìn)行電纜排查，確定干擾源，但是操作人員錯(cuò)誤的將汽包壓力測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2的模擬值同時(shí)下裝至汽包水位測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2的邏輯中，造成汽包水位測(cè)點(diǎn)數(shù)值突變，該操作人員同時(shí)也違反該廠保護(hù)投退制度中規(guī)定：下裝邏輯時(shí)每次只允許下裝一個(gè)測(cè)點(diǎn)邏輯，最終導(dǎo)致汽包水位3取2保護(hù)動(dòng)作，鍋爐MFT跳閘。

此次事故中，熱工檢修人員對(duì)邏輯組態(tài)圖中信號(hào)走向，測(cè)點(diǎn)名稱描述未完全熟知，對(duì)保護(hù)回路未完全掌握，錯(cuò)誤的將汽包壓力數(shù)值模擬為汽包水位測(cè)量值。工作隨意性大，對(duì)機(jī)組3取2主保護(hù)的兩個(gè)信號(hào)同時(shí)進(jìn)行模擬，未考慮機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)生異常時(shí)，主保護(hù)拒動(dòng)造成的后果，也未嚴(yán)格執(zhí)行該廠保護(hù)投退制度所規(guī)定的下裝邏輯時(shí)每次只允許下裝一個(gè)測(cè)點(diǎn)邏輯的要求，同時(shí)監(jiān)護(hù)人員也未履行職責(zé)，對(duì)該次信號(hào)模擬操作未提出異議并及時(shí)制止。

2.3.3 預(yù)防措施

首先要嚴(yán)格執(zhí)行電廠保護(hù)投退制度規(guī)定，履行逐級(jí)審批流程，堅(jiān)決杜絕出現(xiàn)隨意進(jìn)行保護(hù)信號(hào)、邏輯組態(tài)修改下裝的問題，監(jiān)護(hù)人員履職盡責(zé)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)保護(hù)投退過程中存在的問題，進(jìn)行提醒和制止。不斷加強(qiáng)熱控人員技術(shù)水平的培訓(xùn)，對(duì)DCS系統(tǒng)中的保護(hù)回路、邏輯組態(tài)加強(qiáng)學(xué)習(xí)，熱控人員要對(duì)每個(gè)信號(hào)采集、信號(hào)走向以及在邏輯圖中的位置全部掌握，杜絕存在可能、大概、差不多等一知半解就進(jìn)行操作的現(xiàn)象。完善電廠熱控保護(hù)投退制度，尤其主保護(hù)信號(hào)模擬是否必須進(jìn)行，事故預(yù)想是否全面，是否制定應(yīng)急處置方案，重要操作是否提高監(jiān)護(hù)等級(jí)，各級(jí)人員到位監(jiān)督落實(shí)責(zé)任。只有不斷的加強(qiáng)熱控系統(tǒng)管理，才能降低人員水平低、人為失誤所帶來的后果。

3 結(jié)束語

各類生產(chǎn)事故、非停事件不是偶然事件，有其自身發(fā)生的必然性，事后調(diào)查分析往往發(fā)現(xiàn)這些問題是由各種設(shè)備原因、人為責(zé)任匯聚至一起自然發(fā)生，這些不安全事件歸根結(jié)底就是物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為兩個(gè)要素決定，再?gòu)某跏荚O(shè)計(jì)不合理、隱患排查不仔細(xì)、設(shè)備維護(hù)不到位、工作人員操作失誤等各種原因中表露出來，但只要在生產(chǎn)過程中不斷的排查消除隱患，優(yōu)化改造設(shè)備，加強(qiáng)人員管理，落實(shí)各級(jí)責(zé)任，汲取各類生產(chǎn)事件的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，消除物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為，發(fā)生事故的概率就會(huì)大大降低，才能保證發(fā)電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

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