一次鍋爐壓力高高保護動作事件原因的分析

田雨森 徐劍暉 王明生

摘 要：某火電廠增壓風(fēng)機入口門無指令情況下關(guān)閉，使得鍋爐煙氣通道阻塞，鍋爐壓力高高保護動作發(fā)出，機組跳閘。經(jīng)現(xiàn)場對設(shè)備操作、卡件通道，入口門電源、線纜絕緣及機柜卡件等現(xiàn)場情況檢查后，判斷由于機柜上方墻面凝結(jié)水滴落至卡件上，導(dǎo)致入口門指令導(dǎo)通，擋板關(guān)閉。根據(jù)分析出的原因，提出了防范措施。

關(guān)鍵詞：鍋爐壓力高高;原因分析;卡件進水;分散布置

0 前言

火電廠重要設(shè)備保護信號，操作反饋信號的分散布置對于電廠運行安全至關(guān)重要。某火電廠增壓風(fēng)機入口門無指令情況下關(guān)閉，使得鍋爐煙氣通道阻塞，鍋爐壓力高高保護動作發(fā)出，經(jīng)一系列分析后認為重要熱工控制回路的I/O信號未分散布置和熱工設(shè)備隱患排查不夠細致，造成機柜上方墻面凝結(jié)水滴落至卡件上，卡件內(nèi)回路導(dǎo)通，閥門誤動，機組跳閘，案例借鑒意義較大。文章[1，2，3]提出了熱工可靠性評估及熱工隱患排查方法等有較大參考價值。

1 系統(tǒng)及事件簡介

某公司4號機組脫硫系統(tǒng)配置4A、4B兩臺增壓風(fēng)機，DCS控制系統(tǒng)于2010年改造為上海新華控制工程有限公司XDC-800控制系統(tǒng)，增壓風(fēng)機入口電動執(zhí)行機構(gòu)為ROTORK-A/AWT多回轉(zhuǎn)型產(chǎn)品，增壓風(fēng)機及入口電動執(zhí)行機構(gòu)于2007年投運。

事件前，4號機組負荷403MW，A/B/C/D/E制粉系統(tǒng)運行，爐膛壓力逐漸由-50Pa升高至200Pa。事件發(fā)生時，爐膛壓力突升至2390Pa，增壓風(fēng)機入口壓力升至5500Pa，鍋爐MFT動作，首出原因“爐膛壓力高高”。

2 現(xiàn)場檢查情況

2.1 運行人員檢查情況

MFT動作后，增壓風(fēng)機入口壓力在高限（5500 Pa），手動降低送引風(fēng)機出力無效，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)4A、4B增壓風(fēng)機入口擋板門均在關(guān)位。

調(diào)閱DCS歷史數(shù)據(jù)，9：31：39，4A增壓風(fēng)機入口擋板開到位信號消失;9：32：11，4B增壓風(fēng)機入口擋板開到位信號消失;9：32：26，4A增壓風(fēng)機入口擋板關(guān)到位信號發(fā)出;9：32：57，4B增壓風(fēng)機入口擋板關(guān)到位信號發(fā)出。

2.2 設(shè)備操作檢查情況

調(diào)閱DCS系統(tǒng)歷史記錄，9：31前后，運行人員未對4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板進行操作，DCS系統(tǒng)未向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令。4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板電動執(zhí)行機構(gòu)始終在遠方控制位置，且4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板電動執(zhí)行機構(gòu)高度約25米，布置于不同檢修平臺，調(diào)閱高空監(jiān)控，未發(fā)現(xiàn)人為操作。詢問脫硫運行人員、調(diào)閱相關(guān)監(jiān)控，機組跳閘前無人員進入二期脫硫電子設(shè)備間。

2.3 卡件通道檢查情況

檢查4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板關(guān)指令均布置于同一DO卡件（7號柜6號站1號卡），停機后重新對4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板開/關(guān)信號對應(yīng)卡件和端子板進行試驗，繼電器動作正常。

2.4 入口門電源檢查情況

對4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板的MCC柜對應(yīng)電源開關(guān)進行停電、送電試驗，失電、送電情況下執(zhí)行機構(gòu)位置保持不變。

2.5 線纜絕緣檢查情況

測量4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板控制電纜絕緣，用1000V搖表測量線間絕緣、對地絕緣均>10MΩ，檢查設(shè)備接線無松動，執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)部無進水現(xiàn)象。

2.6 DCS機柜和卡件檢查情況

檢查發(fā)現(xiàn)8號機柜頂部有凝露現(xiàn)象，如圖1所示。6號站1號DO端子板留有水漬。調(diào)閱二期脫硫電子間溫濕度曲線，事件前一天20：00，電子間濕度由65.46%上升至67.69%，溫度由17.88℃持續(xù)降低，最低降低至16.90℃。

3 原因的分析

（1）4號機組停運的直接原因：爐膛壓力高高（保護定值為2000Pa，壓力開關(guān)三取二動作）。（2）爐膛壓力高高原因：4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板全關(guān)，爐后煙氣通道堵塞，導(dǎo)致爐膛壓力高高。（3）4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板全關(guān)原因：7號柜6號站1號DO端子板位于機柜最上層，機柜頂部凝結(jié)水滴落到該端子板，造成4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板關(guān)指令接線先后導(dǎo)通，4A/4B增壓風(fēng)機入口擋板關(guān)閉。（4）8號機柜頂部凝露的原因：事件前一天當?shù)亟涤炅枯^大，空氣濕度升高。脫硫電子間東北角空調(diào)出風(fēng)吹向7號機柜上部，造成機柜頂部較環(huán)境溫度低，同時因機柜內(nèi)部卡件散熱，熱空氣向柜頂流動，造成空氣中的水分在機柜頂部凝結(jié)。

4 防治措施

（1）將廠內(nèi)增壓風(fēng)機入口擋板‘開、‘關(guān)指令移至其他DO端子板，實現(xiàn)與增壓風(fēng)機入口擋板‘開、‘關(guān)指令分散布置。（2）排查DCS系統(tǒng)同類設(shè)備的控制I/O信號，實現(xiàn)重要熱工控制回路的I/O信號分別配置在不同的I/O模件上，分散安全風(fēng)險。（3）根據(jù)空氣濕度變化及時調(diào)整電子間環(huán)境溫度，檢查DCS電子間空調(diào)出風(fēng)口位置，避免空調(diào)出風(fēng)口正對機柜，防止機柜發(fā)生凝露現(xiàn)象。

參考文獻：

[1]周穎珍.熱工可靠性評估探討和應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（08）：15-16.

[2]王惠慧.淺談DCS系統(tǒng)可靠性管理[J].科技資訊，2017（34）：65-67.

[3]王平.熱工專業(yè)如何做好隱患排查[J].技術(shù)與市場，2015（12）：189.