儀用氣失壓的事故處理分析和對策預案
1.基本情況介紹某電廠二臺370MW機組共用一套儀用氣制備系統，系統包括三臺離心式儀用氣泵，三臺儲氣罐和二臺并聯的無加熱儀用氣干燥器，每臺干燥器的二只干燥塔的切換周期為10分鐘，正常運行時儀用氣母管壓力0.65MPa左右。故障發生前#22和#23儀用氣泵PLC控制方式運行，#21儀用氣泵就地方式備用，#22儀用干燥器故障隔絕，只有#21儀用干燥器運行。
#3機組CTF方式，B/C/D磨運行，負荷375MW，#4機組CTF方式，A/B/C磨運行，負荷375MW。8:51:44監盤發現儀用氣壓力從0.66MPa快速下跌，立即就地檢查并啟動#21儀用氣泵，查儲氣罐壓力正常，儀用氣壓力仍急速下跌。現場判斷為#21干燥器故障，打開因故障隔絕的#22儀用干燥器進、出口門后儀用氣壓回升（因沒送電，#22干燥器二側塔的再生排氣閥都在關位，沒有再生功能）。8:58:54儀用氣壓開始回升，9:05:28氣壓逐漸恢復正常值0.588MPa。期間儀用氣壓力*低至零（CRT顯示0.059MPa）。事后檢查發現#21儀用干燥器進口三通閥的尼龍活動閥心裂成二半，分別將干燥器二個干燥塔進氣孔堵住造成儀用氣母管壓力降到零，二臺機組儀用氣失氣。2.事故處理的分析、總結1)本次現場事故處理時及時操作恢復了因故障隔絕的#22干燥器的進氣和出氣門，沒有恢復本身有故障的#22干燥器的電源，這對恢復氣壓、避免事故進一步擴大都是很有效的操作方法。
2)儀用氣壓降低時＃4機將吸風機、所有磨組的各控制站切至手動，將機組控制切到了TF1方式。雖然在這次故障處理中不能起到減緩儀用氣壓下降的作用，但這種操作思路是非常正確的，可以避免控制系統誤動造成工況波動。3)當儀用氣壓下跌造成#4機給水泵A、B再循環門因失氣相繼打開，給水流量開始下降，給水主控站指令100%，汽包水位稍降至-72mm，在汽包水位還并不是很低的情況下及時打閘了A磨煤機是正確的，為給水控制創造了一個非常有利的條件。水位*低才跌至-172mm。并且將打磨放在了將吸風機、磨組控制切為手動方式后進行，也可以避免工況不必要的擾動。當儀用氣恢復后給泵再循環門開始自動關小，給水流量快速增大時，運行人員及時降低給泵轉速控制汽包水位，沒有發生汽包水位波動，#4機組汽包水位的控制是很成功的。4)#4機組的汽溫控制也是比較好的，儀用氣壓低至0.152MPa時，一、二減調門失氣開始關閉。當儀用氣壓恢復到0.125MPa時過熱器器減溫水門又得氣自動開啟，一減自動開度到*大時一減流量達176.6t/h。運行人員及時發現并手動將過熱器一減和二減調門關小。#4機機側主汽溫控制在*高546℃和*低516.3℃之間，機側再熱汽溫控制在*高545.6℃和*低533.8℃之間。#3機組的汽溫控制方面不如#4機組。儀用氣壓低造成過熱器減溫水全關造成#3機機側主汽溫*高560℃。手動減小各磨煤量、調整一、二次風壓，控制汽溫。當儀用氣壓恢復時過熱器減溫水調門得氣自動全開，一減流量高達232.8 t/h，因為手動操作關一減調門較晚，機側主汽溫*低降至472.7℃。5)#3機儀用氣壓力跌至0.155MPa時，高、低加正常水位調門失氣開始關，而危急調門失氣自動打開。當儀用氣恢復，氣壓升至0.15MPa時，危急調門開始關，但儀用氣壓回升至0.323 MPa時正常水位調門才開始開，中間相隔56秒鐘。由于儀用氣恢復過程中加熱器危急調門和正常疏水門不是自動同時反向關，且動作快、慢速率不一，造成#3機的#4、3、6、7、8加熱器依次因水位高高跳閘。加上之前手動關小一、二級減溫水前的時間內，在鍋爐總煤量沒有變化的前題下，一、二級減溫水量之和增加了200t/h左右，這就增大主汽量。減溫水量大增加上加熱器相繼跳閘就造成了#3機負荷短時間從332MW升至413.8 MW，立即手動關汽機調門減負荷。6)#3機組儀用氣壓力跌至0.114MPa時，除氧器給水調門A/B（二只閥*大開至100%）及凝泵再循環門失氣開大（*大開至62%）。凝泵出口壓力*低跌至1.76MPa，手動啟備用凝泵后凝水壓力回升。氣壓恢復正常后除氧器給水調門A（大閥）卡在12%左右的位置，除氧器水位下跌，除氧器水位*低跌至1800mm，就地手動開給水調門旁路門維持除氧器水位，氣壓恢復后凝泵再循環門關，及時停運凝泵A。避免了因凝器和除氧器水位異常造成的設備跳閘。7)#4機在儀用氣壓力跌至0.089MPa時，凝水再循環門因失氣自動開大，引起除氧器水位下降和凝水壓力下降，除氧器水位低至2539mm 并發出壞質量報警，除氧器給水調門被強切手動，凝水壓力低至1.598MPa時備用凝泵聯動。當儀用氣壓恢復時，在之前全開指令作用下除氧器給水調門迅速全開，造成了凝器水位低跳運行凝泵B，運行人員及時手動將B凝泵重新啟動，并打開凝水補水旁路門（電動門）。又一次避免了一次跳機事故發生。8)#4機組在儀用氣壓恢復時，因為沒有及時調節關小除氧器的給水調門，不但使凝器水位低跳凝泵，還造成了除氧器水位高保護動作，關除氧器進汽門、連排至除氧器電動門、關#6高加正常疏水。除氧器失去進汽后水位大幅波動，立即派人就地看水位調整并恢復除氧器進汽。#6高加跳閘后手動關閉#7高加正常疏水，控制#7、#8高加水位正常，各低加正常疏水失氣關、危急疏水得氣后全關導致低加全部跳閘。9)在儀用氣壓力失去時，風煙系統各氣動風門擋板及引風機進口檔板均能自動閉鎖在當前位置，爐膛負壓調整較平緩，對于這次事故處理是有利的，二次風壓與一次風壓調整由于不采用氣動門調節，未受影響。1)通過這次#3、4機組儀用氣失壓的處理發現，各氣動執行機構安全調整的氣壓底線約為0.3-0.35MPa，保持氣動執行機構不因氣壓低而失控的*低氣壓為0.2 MPa。2)儀用氣壓力跌至0.3-0.35MPa時，氣動調整門的調整、操作會遲緩，影響正常調整速率的準確性。3)儀用氣壓力跌至0.2 MPa以下時，氣動調整門會因失氣自動全開或自動開大，會使運行參數發生大幅度變化，很容易造成機組保護跳閘。如汽泵再循環門、除氧器給水調門及凝泵再循環門因氣壓低自動開始打開，這會造成鍋爐給水量大幅度減小，容易造成汽包水位低動作MFT。4)儀用氣壓力跌至0.2 MPa以下時，除氧器給水調門及凝泵再循環門失氣開，對除氧器水位及凝器水位調整影響非常大，凝泵出口壓力會快速下降，如果啟動備用凝泵或凝泵聯動后不能及時控制除氧器給水閥，因為凝汽器水容積較除氧器小得多，所以凝器水位會快速降低并跳閘運行凝泵而擴大事故，而除氧器可能也會水位高高保護動作，并引起除氧器工況波動造成給泵故障、加熱器水位波動，甚至可能使機組超負荷。如果凝水壓力低不能及時恢復，給泵也會因失去密封水而跳閘（延時30秒）。這是事故處理的重點。5)儀用氣壓力跌至0.2 MPa以下時，過熱器一、二減調門失氣全關，機組負荷會有一定的下降，主汽溫會快速升高。對鍋爐和汽輪機造成超溫危脅。6)儀用氣失壓時，加熱器危疏調門失氣自動開，正常疏水調門關。儀用氣失壓后，油跳閘閥、油再循環閥失氣關，此運行期間不能投油槍，失去穩燃手段。7)儀用氣壓低至0.2 MPa以下時，除氧器水位調節失控會造成水位高高保護動作，關除氧器進汽門及到除氧器的疏水門。除氧器失去進汽，給泵可能發生汽蝕。8)如果儀用氣失壓時處理不好造成機組MFT時，各風門擋板、氣動門和逆止閥不能正確執行MFT的相關連鎖，對機組安全有非常大的危脅。9)儀用氣失壓后氣壓恢復時對機組的擾動也是非常大的。氣壓恢復時給泵再循環和凝泵再循環門會快速關閉，造成凝水和鍋爐給水控制非常大的擾動，很容易造成機組跳閘。10)過熱器一、二減調門因得氣會快速全開，減溫水量快速大量增加不僅會使汽溫快速下降，也會導致負荷升高。如果儀用氣恢復時控制不好過熱器減溫水，對汽輪機沖擊很大，有可能會損壞主設備。11)如果氣動執行機構仍在自動控制方式，因為儀用氣失壓時氣動閥自己關或開，已經給這個控制系統的調節參數造成了很大的偏差，當儀用氣壓恢復時，一是氣動執行機構有恢復失氣前狀態的作用力，二是調節控制系統會因為這個非常大的偏差使該氣動機構全開或全關（與失氣時相反），如除氧器給水調門。12)儀用氣壓力恢復時加熱器危疏會自動全關，而正常疏水不會同步自動打開，非常容易導致水位高高跳加熱器，機組可能超負荷，汽機末級葉片運行工況惡劣。1)干燥器的進、出口三通閥前后已經發生過多次故障，由于三通閥閥心是由二塊尼龍材質粘結而成，加之每五分鐘動作一次，容易故障，應該進行改進以提高三通閥閥心的工作可靠性，增加定期檢查的頻率。2)儀用氣泵控制已經改為PLC控制，為了防止特殊情況下再生排氣閥故障造成儀用氣壓低，建議當儀用氣母管壓力低至一定值（建議定為0.4 MPa）時，增加一邏輯來強制關閉干燥器的再生排氣閥以維持儀用氣母管壓力。3)建議優化凝泵出水門邏輯，凝泵停運或跳閘后保持開狀態，但允許運行人員操作關閉。這樣增加了運行的靈活性，有利于緊急工況下的處理。4)給干燥器增加了旁路，以便在干燥器故障時作為臨時措施防止儀用氣失壓。5)在原來從廠用氣至儀用儲氣罐的備用旁路上增加了氣動控制閥，當氣壓低至0.524 MPa時自動打開供氣，以便在儀用氣泵故障時通過廠用氣向儀用氣供氣。1)儀用氣泵故障，應及時啟動備用氣泵，檢查投用廠用氣備用氣源。2)如果確認是儀用干燥器故障（干燥器前氣壓正常），手動開啟干燥器旁路門向儀用氣母管供氣，并及時將故障干燥器隔絕。4.2. 儀用氣壓低至安全調整的氣壓底線前（0.4～0.35MPa），根據機組實際運行情況進行下列操作。1)退出AGC和一次調頻，機組控制切為TF1方式，將吸風機和磨組各控制站切至手動方式。同時將重要的氣動調節切為手動方式，負荷和工況穩定。2)負荷大于300MW時可以打閘運行中的*上層磨煤機運行，以減輕給水壓力。啟動給泵的事故密封水泵備用，開啟備用凝泵的出水門備用，以防給泵失去密封水跳閘。3)啟動大小機備用潤滑油泵做好安全停機的事故預想。4)機組正常運行時注水泵必須倒至凝器供水方式，事故時可向凝器補水。5)盡可能避免非緊急和必要的操作。一是可以防止氣動執行機構動作會加速氣壓降低，二是防止操作失控。三是由于失壓后，OFT動作，不能投油槍穩燃，所以爐側應盡量保持工況穩定。4.3. 儀用氣壓低至0.2MPa時的的操作和注意事項1)將給泵再循環、除氧器給水調門、過熱器減溫水調門切為手動方式，并嚴密注意和檢查給泵再循環、除氧器給水調門、凝泵再循環門、過熱器減溫水調門、加熱器疏水門等氣動執行機構的狀態和動作情況。2)如果給泵再循環失氣開大，影響汽包上水時可以啟動電泵增加給水量。3)除氧器給水調門及凝泵再循環門失氣打開時，對除氧器水位及凝器水位調整影響非常大，如果凝水壓力低于1.8MPa,啟動備用凝泵提高凝水壓力。如果凝器水位下降快可以啟動注水泵向凝器補水。1)注意檢查各氣動執行機構的動作狀態，儀用氣壓恢復后，所有失氣偏離控制指令的各氣動門和擋板將很快恢復到指令值，處理時應盡可能將重要控制切手動。2)當儀用氣壓恢復使凝泵再循環、除氧器給水調門自動回關時（除氧器給水調門可能因指令大而保持全開），迅速手動控制除氧器水位調整門，穩定凝水系統和除氧器工況。二臺凝泵運行則停運一臺，同時注意凝器補水門動作狀態，如注水泵在運行則根據需要停運。3)儀用氣壓恢復時，過熱器一、二級減溫水調門會快速全開，減溫水量快速大量增加，所以要立即檢查控制過熱器一、二級減溫水，防止汽溫大幅波動或造成汽輪機沖擊（或末級葉片水擊）。
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