除氧器水位保護(hù)誤動(dòng)處理與防范措施

吳 江

（陜西清水川能源股份有限公司 陜西府谷）

1.設(shè)備概況

某電廠2×300MW機(jī)組采用GC-1044/GS-150臥式內(nèi)置高壓除氧器，其水位測量系統(tǒng)配置3種工作原理共存的水位計(jì)：①3套獨(dú)立取樣的差壓式水位計(jì)，水位測量信號(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。②兩套就地磁性翻板式水位計(jì)，確保在任何工況下正常監(jiān)視除氧器水位。③3套用于除氧器水位報(bào)警或聯(lián)鎖保護(hù)信號(hào)的液位開關(guān)，當(dāng)除氧器水位高三值液位開關(guān)（KKS編碼：LBD40CL205≥2450 mm）發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)時(shí)，聯(lián)鎖關(guān)閉四段抽汽至除氧器電動(dòng)門，聯(lián)鎖關(guān)閉輔汽母管至除氧器電動(dòng)門；當(dāng)除氧器水位高二值液位開關(guān)（KKS編碼：LBD40CL204≥2400 mm）發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)時(shí)，聯(lián)鎖關(guān)閉除氧器水位調(diào)節(jié)閥，聯(lián)鎖開啟除氧器溢流閥；當(dāng)除氧器水位低二值液位開關(guān)（KKS編碼：LBD40CL201≤1000 mm）發(fā)出保護(hù)信號(hào)時(shí)，延時(shí)10 s，停給水泵。

#1、#2機(jī)組正常運(yùn)行，協(xié)調(diào)方式投入，#2機(jī)組有功功率280 MW，除氧器壓力0.77 MPa、水位2234 mm，2A、2B電泵并列運(yùn)行，2C電泵投聯(lián)動(dòng)備用，主給水三沖量投入，2A電泵電流446 A，轉(zhuǎn)速4935 r/min，流量454 m3/h，耦合器勺管開度60.7%，2B電泵電流444 A，轉(zhuǎn)速4913 r/min，流量450 m3/h，耦合器勺管開度63.5%。

2.故障經(jīng)過

某天19時(shí)05分，#2機(jī)組帶280 MW負(fù)荷運(yùn)行，突發(fā)“除氧器水位低二值”信號(hào)，2A、2B給水泵跳閘，2C給水泵因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)除氧器水位正常后，聯(lián)系現(xiàn)場熱工值班人員撤除“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閥自動(dòng)、手動(dòng)均打不開，過熱器#1安全門動(dòng)作后未回座，經(jīng)檢修處理后正常。

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280 MW急減至30 MW。現(xiàn)場恰好有處理其他設(shè)備故障的熱工值班人員，及時(shí)撤除除氧器低二值水位保護(hù)，運(yùn)行人員啟動(dòng)給水泵成功，未造成鍋爐斷水緊急停爐的擴(kuò)大事故。

3.原因分析

（1）通過DCS工程師站查詢除氧器水位歷史曲線，給水泵跳閘前除氧器保持正常水位運(yùn)行，水位穩(wěn)定且未有明顯異常波動(dòng)，顯示正常。檢查低水位保護(hù)邏輯發(fā)現(xiàn)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)，除氧器水位低二值信號(hào)消失，恢復(fù)正常。由于除氧器水位低二值液位開關(guān)運(yùn)行時(shí)間過長，其微動(dòng)開關(guān)也易出現(xiàn)故障，判斷是除氧器液位開關(guān)接點(diǎn)意外接通，造成除氧器水位低二值信號(hào)發(fā)出，屬于保護(hù)誤動(dòng)。

（3）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)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)10 s，聯(lián)鎖停電動(dòng)給水泵。僅由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)可靠性低，易發(fā)生保護(hù)誤動(dòng)。

（4）設(shè)備管理部熱工專業(yè)在工作中未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)“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專業(yè)技術(shù)人員核對(duì)、檢查除氧器水位保護(hù)的測量回路和邏輯，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.防范措施

將除氧器水位模擬量信號(hào)引入到除氧器水位保護(hù)邏輯回路中，以提高保護(hù)信號(hào)及保護(hù)邏輯可靠性，確保給水控制系統(tǒng)穩(wěn)定。

（1）將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)。將除氧器水位1（KKS編碼：LBD40CL001）、除氧器水位2（KKS編碼：LBD40CL002） 和除氧器水位 3（KKS編碼：LBD40CL003）進(jìn)行中值選擇后參與除氧器水位保護(hù)。

（2）將中值選擇后的除氧器水位信號(hào)做除氧器水位低一值報(bào)警處理（KKS編碼：LBD40CL202≤1500mm），并在除氧給水監(jiān)控畫面增加報(bào)警提醒功能。

（3）將中值選擇后的除氧器水位信號(hào)做除氧器水位低二值處理（KKS編碼：LBD40CL203≤1050mm），并與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)，除氧器水位低二值保護(hù)邏輯輸出信號(hào)，延時(shí)10 s，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量回路和保護(hù)邏輯，進(jìn)行完善性優(yōu)化，確保安全性，做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

（5）設(shè)備管理部熱工專業(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)性培訓(xùn)，提高事故情況下的事故應(yīng)急能力。

5.結(jié)束語

除氧器水位測量是火電廠測量系統(tǒng)中的重要參數(shù)，其測量準(zhǔn)確性和可靠性直接影響機(jī)組安全運(yùn)行，必須足夠重視。要精心維護(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，確保機(jī)組安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。