一起循環(huán)水量不足造成機組低真空保護動作跳閘原因分析

李衍平

(華電國際萊城發(fā)電廠，山東 濟南 271100)

1 事故經(jīng)過

8月13日，某廠4號機組按規(guī)定進行A循環(huán)水泵至B循環(huán)水泵定期切換工作，工作人員就地配合操作。09:53，工作人員從集控室操作啟動B循環(huán)水泵并檢查運行正常，開始停運A循環(huán)水泵操作，在關閉A循環(huán)水泵出口門時，A循環(huán)水泵出口門狀態(tài)顏色由紅色(代表全開)變?yōu)辄S色(代表中間位置)，但始終未變?yōu)榫G色(代表全關)，隨即聯(lián)系正在就地配合操作的工作人員進行檢查，就地檢查確認"關過力矩"報警，將閥門柜控制開關由“遠方”切換“就地”后，操作A循環(huán)水泵出口門至全開。當值機組長決定終止循環(huán)水泵切換工作，在集控室DCS操作員站停止B循環(huán)水泵，聯(lián)系檢修人員到現(xiàn)場處理A循環(huán)水泵出口門返回集控室。

11:01，檢修人員到現(xiàn)場手搖A循環(huán)水泵出口門后，聯(lián)系工作人員關閉A循環(huán)水泵出口門。隨即準備重啟B循環(huán)水泵，關閉A循環(huán)水泵出口門，并通知正在巡檢的原就地配合操作的工作人員到循環(huán)水泵房配合操作。工作人員從DCS操作啟動B循環(huán)水泵、操作關閉A循環(huán)水泵出口門，操作后發(fā)現(xiàn)A循環(huán)水泵出口門狀態(tài)指示黃色，隨即關閉B循環(huán)水泵進、出口門后停B循環(huán)水泵。

11:06:47，4號機組跳閘，ETS首出“汽輪機低真空保護動作”。11:10，開啟A循環(huán)水泵出口門，恢復循環(huán)水正常運行。11:11，4號機組重新掛閘，轉(zhuǎn)速沖至3000 r/min。11:22，機組并列，運行正常。

2 檢查情況

2.1 設備基本情況

3、4號機組各配有2臺雙速混流式循環(huán)水泵，正常運行方式為1臺泵運行，1臺泵備用，根據(jù)季節(jié)變化變速運行。其中A泵為大泵，高、低速流量分別為19 152 t/h、15 000 t/h，高、低速額定電流分別為171 A、130 A；B泵為小泵，高、低速流量分別為17 000 t/h、13 860 t/h，高、低速額定電流分別為123 A、94 A。循環(huán)水母管管道設計壓力為0.25 MPa，正常單泵運行時根據(jù)高低速和大小泵不同，母管壓力在0.15～0.2 MPa。循環(huán)水泵出入口門各配置1臺電動蝶閥。泵與出口蝶閥的操作順序為：出口電動蝶閥在循環(huán)水泵啟動后自動聯(lián)鎖開啟、循環(huán)水泵跳閘時自動聯(lián)鎖關閉；循環(huán)水泵正常停止時，先人工關閉出口蝶閥，再停止循環(huán)水泵運行。入口電動蝶閥一般不關閉，需要隔離循環(huán)水泵時才關閉。夏季工況下，A、B循環(huán)水泵均采用高速運行方式。

2.2 事故過程運行操作調(diào)查情況

第1次切換循環(huán)水泵前，A循環(huán)水泵運行，B循環(huán)水泵備用，A循環(huán)水泵運行電流129 A。09:53，開啟B循環(huán)水泵，電流142 A運行正常，A循環(huán)水泵電流升至145 A,循環(huán)水母管壓力為0.24 MPa。當關閉A循環(huán)水泵出口門時，發(fā)現(xiàn)操作不動，運行人員就地檢查出口門操作箱過力矩報警，A循環(huán)水泵電流無變化。運行人員停止B循環(huán)水泵，打開A循環(huán)水泵出口門，終止循環(huán)水泵切換工作，并聯(lián)系檢修人員處理A循環(huán)水泵出口門。

熱工、汽輪機檢修人員到達現(xiàn)場，打開循環(huán)水泵出口門上方蓋板，然后手搖電動執(zhí)行機構(gòu)手輪，活動循環(huán)水泵出口門，要求運行人員操作A循環(huán)水泵出口門驗證過力矩故障處理情況。當運行人員接到檢修人員試驗要求后，至循環(huán)水泵出口門處監(jiān)護設備。

11:01:11，就地監(jiān)護的運行人員尚未到達現(xiàn)場，集控室操作人員即開啟B循環(huán)水泵，此時B循環(huán)水泵電流為142 A，A循環(huán)水泵電流升至144 A，循環(huán)水壓力為0.2 MPa。11:02:02，關閉A循環(huán)水泵出口門，發(fā)現(xiàn)出口門狀態(tài)指示黃色，B循環(huán)水泵電流為124 A(B泵正常運行電流為120 A，額定電流為123 A)，運行人員判斷A循環(huán)水泵出口門為開啟狀態(tài)，因B循環(huán)水泵電流超過正常運行值，按規(guī)程要求停止B循環(huán)水泵。11:03:09，操作關閉B循環(huán)水泵出口門，發(fā)現(xiàn)B循環(huán)水泵出口門狀態(tài)指示黃色。實際上，在運行人員第2次執(zhí)行了A循環(huán)水泵出口門關閉操作后，雖然DCS畫面的出口門狀態(tài)顯示為黃色，但B循環(huán)水泵電流發(fā)生較大變化，事后觀察歷史趨勢在第2次停運B循環(huán)水泵出口門操作后，即出現(xiàn)循環(huán)水母管壓力降至0.09 MPa異?，F(xiàn)象(正常壓力為0.2 MPa左右)，由此表明A、B循環(huán)水泵出口門確已接近全關，但是運行操作人員未能結(jié)合電流、水壓的參數(shù)變化情況及時做出正確判斷。

11:04:28，運行人員將B循環(huán)水泵入口門關閉，11:05:10，停止B循環(huán)水泵運行，水泵停運后，運行人員發(fā)現(xiàn)機組真空快速下降，11:05:57，運行人員開啟B循環(huán)水泵，因B循環(huán)水泵入口門處在關閉狀態(tài)，閉鎖了B循環(huán)水泵的啟動按鈕。11:06:47，4號機組真空降至74.3 kPa，汽輪機低真空保護動作，機組跳閘。

2.3 設備檢查情況

B循環(huán)水泵停運后，汽輪機檢修時對出口門變速機構(gòu)解體檢查發(fā)現(xiàn)潤滑油脂發(fā)生劣化、軸承內(nèi)圈出現(xiàn)缺損，導致閥門啟閉力矩增大；對A循環(huán)水泵出口門變速機構(gòu)解體檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。

3 原因分析

3.1 機組跳閘

機組運行中循環(huán)水量不足，造成汽輪機低真空保護動作。

3.2 機組循環(huán)水量不足

在配合檢修人員驗證A循環(huán)水泵出口門過力矩缺陷處理情況時，運行人員操作過程聯(lián)系不當，在就地監(jiān)護人員尚未到位即開始操作，操作后又未詢問就地檢修人員設備動作情況，在A循環(huán)水泵出口門DCS畫面顯示狀態(tài)為黃色、實際上已接近全關，盲目判斷A循環(huán)水泵出口門還處于打開狀態(tài)，準備停止已啟動的B循環(huán)水泵。在停B循環(huán)水泵前，操作人員未聯(lián)系就地監(jiān)視人員進行A循環(huán)水泵出口門開度確認，也沒有和第1次停B循環(huán)水泵前一樣，重復開啟A循環(huán)水泵出口門，在此情況下運行人員盲目決定停運B循環(huán)水泵，在關閉B循環(huán)水泵出口門、準備停運水泵時，也未及時發(fā)現(xiàn)循環(huán)水母管壓力快速降至0.09 MPa，造成循環(huán)水量不足，汽輪機真空下降。

在發(fā)現(xiàn)真空下降后采取應急處理措施不當，未采取開啟A循環(huán)水泵出口門方式，而是采用重新啟動進出口門全關、已經(jīng)停運的B循環(huán)水泵方式，但因B循環(huán)水泵入口門已關閉，閉鎖了B循環(huán)水泵啟動，導致恢復真空延誤，失去了挽救事故的時機，最終真空快速下降至保護動作值，機組跳閘。

3.3 運行人員停B循環(huán)水泵

第1次停運B循環(huán)水泵：由于在切換循環(huán)水泵過程中操作關閉A循環(huán)水泵出口門時發(fā)現(xiàn)存在"關過力矩"缺陷，導致A循環(huán)水泵出口門不能全關，無法停運A泵。在就地操作重新打開出口門后，決定停止切換工作，先聯(lián)系檢修人員來處理缺陷。

第2次停運B循環(huán)水泵：雖然第2次操作關閉A循環(huán)水泵出口門狀態(tài)顯示仍為黃色，且B循環(huán)水泵電流已有明顯下降，但B循環(huán)水泵仍超電流運行(此時B循環(huán)水泵電流為124 A且一直為紅色報警狀態(tài)，而額定電流為123 A)，運行人員擔心B循環(huán)水泵長時間超電流運行導致設備損壞，且錯誤判斷認為A循環(huán)水泵出口門實際位置仍在開位，即A循環(huán)水泵正常運行，遂決定停止B循環(huán)水泵運行。

4 防范措施

a.加強工作人員責任心教育和技能培訓，強化生產(chǎn)人員對設備異常情況下的分析處理能力，提高運行人員的應急處理能力，切實提高業(yè)務技能水平。

b.對運行規(guī)程進行全面梳理，補充完善循環(huán)水泵切換操作過程發(fā)生異常情況下的應急處理措施。

c.針對3、4號機組循環(huán)水泵出口門無法就地監(jiān)視的問題，對平臺蓋板進行改造，便于運行人員進行檢查。

d.對3、4號機組循環(huán)水泵出口門變速箱進行檢查，并制定其他循環(huán)水系統(tǒng)所有蝶閥檢查計劃，根據(jù)系統(tǒng)運行和機組負荷情況安排檢查。

e.加強設備檢修維護工作，確保檢修質(zhì)量。

5 結(jié)束語

加強循環(huán)水系統(tǒng)設備管理，消除設備缺陷，定期切換操作嚴格執(zhí)行工作票和責任人員到位制度。檢修后循環(huán)水泵切換操作一直安全，未再發(fā)生循環(huán)水流量不足事故，切實保證了安全生產(chǎn)。