單元制機(jī)組“兩機(jī)一控”改造中的安全及技術(shù)策略

徐 柳

（大唐淮南洛河發(fā)電廠，安徽 淮南 232000）

單元制機(jī)組“兩機(jī)一控”改造中的安全及技術(shù)策略

徐 柳

（大唐淮南洛河發(fā)電廠，安徽 淮南 232000）

介紹了某電廠2臺(tái)單元制機(jī)組的概況及其進(jìn)行“兩機(jī)一控”改造的技術(shù)方案，闡述了在改造過程中為防止運(yùn)行人員誤操作、檢修人員走錯(cuò)間隔而實(shí)施的安全策略和檢驗(yàn)控制設(shè)備功能是否完善的技術(shù)策略，最后總結(jié)了改造后的運(yùn)行情況。

單元制；兩機(jī)一控；分散控制系統(tǒng)

1 概述

某電廠3，4號(hào)機(jī)組均為國(guó)產(chǎn)2×300 MW單元制機(jī)組，分別于1997，1998年投產(chǎn)。其鍋爐采用上海鍋爐廠有限公司制造的1 025 t/h亞臨界強(qiáng)制循環(huán)汽包爐；汽輪機(jī)采用上海汽輪機(jī)廠有限公司生產(chǎn)的亞臨界、單軸、雙缸雙排汽、反動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)；熱控系統(tǒng)采用美國(guó)西屋控制公司生產(chǎn)的WDPF-Ⅱ型分散控制系統(tǒng)(DCS)。

由于機(jī)組運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，元器件逐漸老化，系統(tǒng)故障率增高，可靠性變差，不能保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2009年和2012年分別對(duì)3，4號(hào)機(jī)組DCS系統(tǒng)進(jìn)行了改造，均改為采用上海新華控制技術(shù)(集團(tuán))有限公司生產(chǎn)的XCU800控制系統(tǒng)，同時(shí)把電氣控制系統(tǒng)(ECS)、鍋爐吹灰程控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程小DAS(開放系統(tǒng)的直連式存儲(chǔ))系統(tǒng)全部更換為遠(yuǎn)程I/O控制柜，并將DCS系統(tǒng)控制引入原基地式調(diào)節(jié)儀(約30套)中。以上對(duì)2臺(tái)機(jī)組控制系統(tǒng)進(jìn)行的改造，為實(shí)現(xiàn)“兩機(jī)一控”創(chuàng)造了條件。

為進(jìn)一步調(diào)動(dòng)運(yùn)行人員的積極性，優(yōu)化運(yùn)行人員的配置，更加合理地利用運(yùn)行人力資源，2013年5月該廠決定對(duì)3，4號(hào)機(jī)組進(jìn)行“兩機(jī)一控”技術(shù)改造，即把原3號(hào)機(jī)組的所有操作員站和操作控制按鈕等設(shè)備全部移至4號(hào)機(jī)組控制室內(nèi)，將2臺(tái)機(jī)組的控制室合并使用，從而實(shí)現(xiàn)2臺(tái)機(jī)組運(yùn)行設(shè)備操作的“兩機(jī)一控”和運(yùn)行人員的科學(xué)調(diào)配。

2 安全策略

為有效地防止2臺(tái)機(jī)組在網(wǎng)運(yùn)行時(shí)運(yùn)行人員的誤操作；同時(shí)也為了防止一臺(tái)機(jī)組在網(wǎng)運(yùn)行，另一臺(tái)機(jī)組停備檢修時(shí)，檢修人員走錯(cuò)間隔，造成誤操作等嚴(yán)重威脅機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況的發(fā)生，該廠在實(shí)施“兩機(jī)一控”改造時(shí)，實(shí)施了以下安全策略。

2.1 隔離操作員站電源配置

為保證2臺(tái)機(jī)組操作員站控制計(jì)算機(jī)的電源可靠性，分開單獨(dú)布置2臺(tái)機(jī)組操作員站的電源，即分別從3，4號(hào)機(jī)組的DCS電源柜各自取2路單獨(dú)的電源(不間斷電源和保安段)，保證一臺(tái)機(jī)組檢修停電不影響另一臺(tái)機(jī)組操作員站正常運(yùn)行。

2.2 控制、保護(hù)設(shè)備采用冗余電源

“手動(dòng)停爐1”按鈕、“手動(dòng)停爐2”按鈕、1號(hào)過熱器釋放閥、2號(hào)過熱器釋放閥、汽機(jī)復(fù)位、緊急停機(jī)、啟交流油泵、啟直流油泵、開真空破壞門、小機(jī)A急停、小機(jī)B急停、發(fā)電機(jī)跳閘等控制、保護(hù)設(shè)備的電源都取自3號(hào)機(jī)組熱控保護(hù)柜內(nèi)的冗余電源，保證了即使在3號(hào)機(jī)組DCS系統(tǒng)發(fā)生故障或其他危急情況發(fā)生時(shí)機(jī)組也能安全可靠地停運(yùn)。此外，在敷設(shè)控制電纜時(shí)，也預(yù)留了備用芯。

2.3 隔離機(jī)組檢修、操作通道地理位置

實(shí)施“兩機(jī)一控”改造后，2臺(tái)機(jī)組控制室的合并給檢修與運(yùn)行人員工作時(shí)帶來(lái)了不便。為了防止檢修與運(yùn)行人員走錯(cuò)位置，造成誤操作事故的發(fā)生，改變了控制室門的開設(shè)方向，使到不同機(jī)組檢修或操作的人員走不同方向的通道，并在通道出口門處做了醒目的標(biāo)識(shí)牌，加以提醒。同時(shí)，對(duì)檢修與運(yùn)行人員進(jìn)行安全培訓(xùn)教育，提高其安全意識(shí)。

2.4 采用光纖通訊

原機(jī)組DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸采用同軸電纜通訊方式。2臺(tái)機(jī)組的控制室合并使用后，由于3號(hào)機(jī)組與控制室通訊距離較遠(yuǎn)，為防止各種電磁干擾對(duì)3號(hào)機(jī)組通訊信號(hào)的影響，采用了抗干擾能力強(qiáng)、信息容量大的光纖通訊方式。并且除了A，B，C這3根正常使用的網(wǎng)線外，還分別預(yù)留了一對(duì)一冗余的備用光纜，充分保證了DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的可靠性。

3 技術(shù)策略

3.1 檢查手動(dòng)停爐保護(hù)回路

(1) 熱控人員強(qiáng)制不滿足條件的MFT(鍋爐主燃料跳閘)信號(hào)，復(fù)位MFT。

(2) 由于手動(dòng)停爐按鈕是串聯(lián)使用的，運(yùn)行人員單獨(dú)按下“手動(dòng)停爐1”或“手動(dòng)停爐2”按鈕，DCS系統(tǒng)和跳閘板柜保護(hù)應(yīng)不動(dòng)作，檢查DCS系統(tǒng)是否發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)。

(3) 運(yùn)行人員同時(shí)按下“手動(dòng)停爐1”和“手動(dòng)停爐2”按鈕，DCS系統(tǒng)和跳閘板柜保護(hù)應(yīng)動(dòng)作，DCS系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)，跳閘板柜相應(yīng)繼電器應(yīng)動(dòng)作。

3.2 檢查過熱器釋放閥保護(hù)回路

(1) 運(yùn)行人員確保1號(hào)過熱器釋放閥具備動(dòng)作條件，就地處于關(guān)閉位置，熱控人員確保設(shè)備正常供電。

(2) 運(yùn)行人員將旋鈕旋至“HAND”(手動(dòng))位置，運(yùn)行人員按下“OPEN”(打開)按鈕，就地確認(rèn)1號(hào)過熱器釋放閥起座；運(yùn)行人員再次按下“CLOSE”(關(guān)閉)按鈕，就地確認(rèn)1號(hào)過熱器釋放閥回座。

(3) 運(yùn)行人員將旋鈕旋至“AUTO”(自動(dòng))位置，熱控人員強(qiáng)制過熱器壓力高信號(hào)，就地確認(rèn)1號(hào)過熱器釋放閥起座；熱控人員釋放過熱器壓力高信號(hào)，再次強(qiáng)制過熱器壓力低信號(hào)，就地確認(rèn)1號(hào)過熱器釋放閥回座。

3.3 檢查汽機(jī)復(fù)位保護(hù)回路

(1) 運(yùn)行人員確認(rèn)滿足3號(hào)機(jī)組掛閘條件，熱控人員將影響汽機(jī)掛閘的所有保護(hù)條件逐一驗(yàn)證。當(dāng)任一保護(hù)條件不滿足時(shí)，運(yùn)行人員按下“汽機(jī)復(fù)位”按鈕，汽機(jī)都應(yīng)不能掛閘。

(2) 熱控人員強(qiáng)制條件使其滿足要求；運(yùn)行人員按下“汽機(jī)復(fù)位”按鈕，汽機(jī)能夠正常掛閘。

3.4 檢查緊急停機(jī)保護(hù)回路

緊急停機(jī)按鈕是串聯(lián)使用的，運(yùn)行人員單獨(dú)按下“緊急停機(jī)1”或“緊急停機(jī)2”按鈕，汽機(jī)不會(huì)跳閘；當(dāng)運(yùn)行人員同時(shí)按下“緊急停機(jī)1”和“緊急停機(jī)2”按鈕時(shí)，汽機(jī)能夠正常跳閘。

3.5 檢查交流油泵啟動(dòng)回路

(1) 運(yùn)行人員確保3號(hào)機(jī)交流油泵具備啟動(dòng)條件，且處于停止?fàn)顟B(tài)。

(2) 運(yùn)行人員手動(dòng)按下“啟交流油泵”按鈕，就地確認(rèn)油泵正常啟動(dòng)。

3.6 檢查直流油泵啟動(dòng)回路

(1) 運(yùn)行人員確保3號(hào)機(jī)直流油泵具備啟動(dòng)條件，且處于停止?fàn)顟B(tài)。

(2) 運(yùn)行人員手動(dòng)按下“啟直流油泵”按鈕，就地確認(rèn)油泵正常啟動(dòng)。

3.7 檢查真空破壞門啟動(dòng)回路

(1) 熱控人員確認(rèn)3號(hào)機(jī)真空破壞門電源正常供電且“開允許”，運(yùn)行人員確認(rèn)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。

(2) 運(yùn)行人員按下“開真空破壞門”按鈕，就地確認(rèn)閥門正常開啟。

3.8 檢查汽動(dòng)給水泵A，B緊急停機(jī)保護(hù)回路

(1) 熱控人員強(qiáng)制部分條件使3號(hào)機(jī)A/B小機(jī)滿足掛閘要求。

(2) 運(yùn)行人員在小汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)(MEH)中操作，使3號(hào)機(jī)組A/B小機(jī)正常掛閘。

(3) 運(yùn)行人員分別按下“小機(jī)A/B急?！卑粹o，確認(rèn)A/B小機(jī)能夠正常跳閘。

3.9 檢查機(jī)組連鎖橫向保護(hù)試驗(yàn)控制回路

運(yùn)行人員安排好機(jī)組的試驗(yàn)方式，使機(jī)組具備橫向連鎖保護(hù)條件，熱控、電氣人員檢查控制回路(見圖1)，確定控制回路正確。

由運(yùn)行人員來(lái)確定跳閘順序采用電氣—汽機(jī)—鍋爐方式還是鍋爐—汽機(jī)—電氣方式，進(jìn)一步驗(yàn)證保護(hù)邏輯的正確性、可靠性。

3.10 檢查DCS系統(tǒng)操作員站畫面更新

(1) 調(diào)用任何陰極射線顯像管(CRT)畫面，均應(yīng)在1 s內(nèi)完全顯示出來(lái)。

圖1 連鎖橫向保護(hù)試驗(yàn)控制回路示意

(2) 所有顯示的數(shù)據(jù)應(yīng)至少保證1 s更新1次。

(3) 在操作員站畫面上，增加一定量的軟報(bào)警光字牌，用于提醒運(yùn)行人員。運(yùn)行人員通過鍵盤或鼠標(biāo)等手段發(fā)出的任何操作指令，均應(yīng)在1 s或更短的時(shí)間內(nèi)被執(zhí)行。

4 “兩機(jī)一控”改造后的運(yùn)行情況

“兩機(jī)一控”改造后，2臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行狀況良好。運(yùn)行值班實(shí)行了機(jī)控長(zhǎng)制，運(yùn)行人員由原來(lái)2臺(tái)機(jī)組16人減少為11人。這使運(yùn)行人員的配置得到了優(yōu)化，特別是當(dāng)一臺(tái)機(jī)組啟?；蚴鹿侍幚淼炔僮鞴ぷ髁枯^大時(shí)，人員力量得到了充分發(fā)揮，提高了人力資源的效率。

2014-04-15。

徐 柳(1972-),男，工程師，主要從事熱控、自動(dòng)調(diào)節(jié)、DH控制方面的工作，email：2198213471@qq.com。