曹 偉,張 英，周 馳，張來星，張 強

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

隨著汽輪發(fā)電機組控制水平的提高，熱控設備對機組安全性的影響也越來越大，近年來，由熱控原因引發(fā)的機組非計劃停機(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53.84%，因此，增加熱控設備可靠性，減少保護誤動成為現階段熱控管理的重中之重。

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

1 事件經過

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

20191020T17:07:00前，4號機組維持202 MW負荷穩(wěn)定運行；17：07：51，1號機組5號低壓加熱器(以下簡稱低加)凝結水出口電動門開反饋突然消失，聯鎖關閉5段抽汽至低加抽汽逆止門、5段抽汽至低加抽汽電動門；17：08：01，5號低加出水電動門開反饋恢復；17：24：51，5號低加出水電動門關反饋發(fā)出，開關反饋同時存在持續(xù)到17：34：51，5號低加出水電動門的開關反饋又同時消失；17：35：32，凝結水流量由734 t/h下降到30 t/h，凝結水母管壓力由1.5 MPa突升至2.95 MPa；17:45:20，汽輪機危急遮斷保護系統(tǒng)(ETS)跳閘，抗燃油油壓力低。17：45：22，鍋爐總燃料跳閘(MFT)，為汽輪機跳閘。

經運行檢修人員處理后， 19：57：00，4號機組并網。

2 原因分析

檢查5號低加凝結水出口門操作員站狀態(tài)為灰色(灰色代表開關反饋均消失)，汽機廠房汽機電動執(zhí)行器(MCC)柜內發(fā)現5號低加凝結水出口門380 V電源空氣斷路器跳閘，送電后5號低加凝結水出口門狀態(tài)為綠色(綠色代表閥門全關狀態(tài))，就地檢查閥門在全關位，可以判定凝結水中斷由5號低加凝結水出口門誤關引發(fā)。事后與廠家人員溝通，判斷為控制板故障導致閥門誤關。在5號低加出水電動門誤關后，凝結水中斷，凝結水母管壓力上升至2.95 MPa，系統(tǒng)壓力增加導致位于汽機零米的精處理陰床樹脂捕捉器法蘭盤呲裂，大量凝結水直接噴至位于陽床周邊的抗燃油箱處，使得抗燃壓力低保護開關積水短路，引發(fā)ETS動作停機。

抗燃油壓力低保護開關防護不當是該次事件的重要原因?？谷加拖到y(tǒng)由汽輪機廠家配套提供，用于熱控保護的抗燃油壓力低開關也按照廠家的要求就近安裝在抗燃油箱上。四個壓力開關沒有完全獨立的取樣裝置，而是通過閥組安裝在油箱上，而且壓力開關的電氣連接插頭是向上的，雖然有護套管防護，但是隨著多次檢修拆裝以及檢修工藝的欠缺，插頭的防護等級已經達不到設計要求。當遇到大量凝結水近10 min的噴射后，開關積水短路導致ETS保護誤動停機。

3 解決對策

本次事件是一起因現場熱控設備的可靠性差而引發(fā)的非停事件，執(zhí)行機構和壓力開關都是最常見的熱控設備，它們安裝在現場的每一個角落，環(huán)境復雜而多變，而且熱控設備多以電子元件作為控制核心，對溫度、濕度、振動等指標都有嚴苛的要求，在現有的環(huán)境下提高熱控設備的可靠性，應從以下方面綜合考慮[2]。

a.合理使用智能一體化執(zhí)行機構。目前智能一體化是電動執(zhí)行機構的主流，但是在使用過程中問題頗多，主要原因還是控制電路板對現場環(huán)境的適應性差。進口執(zhí)行機構(如ROTORK、ABB、Auma等品牌)價格頗高，一般應用在重要的調整閥上，關斷閥上大面積使用造價太高；一些口碑較好的國產或合資品牌(如瑞基、奧托克、耐奇等)，價格與進口執(zhí)行機構相差有限；價位偏低的其他品牌在使用過程中都逃不過高溫、振動等對電子元器件的干擾，隨著使用時間的增加，故障率也會逐漸增加，雖有分體式智能執(zhí)行機構能夠提高對使用環(huán)境的溫度適應性，但總體上，電子元件的壽命限制了智能執(zhí)行機構的使用年限。而該廠一期機組使用超過15年的帶操作柜的閥門電動裝置，如揚州某廠生產的DWZ型等，其故障率和維護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，班組人員能夠及時修理，有利于設備盡快恢復運行。在一些環(huán)境惡劣，閥門開關速度要求不高的場合，這種閥門電動裝置的可靠性和實用性遠遠大于智能一體化執(zhí)行機構。

b.加強對現場測點的物理防護，尤其是涉及保護的開關測點。從檢修工藝上嚴格要求，確保防護指標合格；從取樣方法上，確保做到獨立的三取二通道，并且將測點分散安裝在不同的位置，減少環(huán)境因素的影響；通過醒目的警示標識區(qū)分保護用測點，減少人員誤操作的可能；對大、小汽輪機的線性可變差動變壓器(LVDT)定期檢查緊固；冬季對取樣增加電伴熱、增加保溫并定期巡檢，防止因氣溫寒冷導致取樣管凍堵；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、接線盒都包裹嚴密，防止水沖洗污染設備。加強巡檢，讓設備專責人最快的掌握每一臺現場設備的最新狀況，發(fā)現問題及時處理。

c.廠家配套提供的設備要及早改造，如抗燃油、頂軸油、送、引風機的液壓油站等。廠家成套過來的設備多以實現機務功能為主，其控制設備的用料和可靠性令人擔憂。尤其是抗燃油系統(tǒng)、頂軸油系統(tǒng)等，應與機務專業(yè)共同盡早對其進行合理改造。

d.機務技術改造后的配套熱控設備要進行重點防護，尤其是近年來低氮、脫硝、超低排放改造后新增的設備。配套過來的執(zhí)行機構、測量儀表以及其他附屬設備的可靠性非常重要，一旦出現故障，有可能造成環(huán)保指標超標，后果非常嚴重，因此一定要掌握這些設備的健康度，及時發(fā)現和處理設備故障，避免造成環(huán)保事件。

e.合理使用低價中標采購回來的物資，做到物盡其用。接收到低于行業(yè)平均價格的伴熱帶、高壓針型閥、壓力表等，合理地應用到現場，如把該批次伴熱帶用在敷設長度較短的場合；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，并通過加強巡檢，定期檢測等手段來掌握設備狀況，以確保能及時發(fā)現和處理設備異常，降低設備故障對系統(tǒng)安全性的影響。

4 結語

在目前的生產經營形式下，如何提高設備可靠性已經不單純是技術問題，而是綜合性的管理問題。隨著煤價的升高，火電企業(yè)的經營形勢日漸嚴峻，如何在維護費用緊張的情況下，盡可能的提高設備可靠性，保證熱力系統(tǒng)的運行安全，值得我們認真探討。只有在工作中認真總結，對設備進行精心維護，對有關的保護邏輯進行認真的審核，嚴格按有關的標準和規(guī)程進行工作，才會大大減少熱工保護誤動或拒動事故的發(fā)生概率，確保機組安全、穩(wěn)定運行。