真空除氧器遙遙水位引發(fā)機(jī)組跳閘的原因分析及防范措施 分析了600MW遙遙臨界機(jī)組真空除氧器遙遙水位誤發(fā)信號(hào)引發(fā)跳機(jī)事故的原因、處理過程及防范措施，為同行技術(shù)人員防范同類故障提供參考。
1、真空除氧器設(shè)備概況
電廠＃2機(jī)組鍋爐型號(hào)為DG190025.4Ⅱ2；汽輪機(jī)型式為TC4F40沖動(dòng)式、單軸三缸四排汽再熱凝汽式汽輪機(jī)；發(fā)電機(jī)型號(hào)為QFSN600222A，水氫氫冷卻方式汽輪發(fā)電機(jī)。集散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem,DCS)為由遙遙默生公司提供的OVATION分散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)工藝系統(tǒng)的全過程控制，滿足各種運(yùn)行工況的要求，遙遙機(jī)組安全、運(yùn)行。機(jī)組主給水系統(tǒng)配置2臺(tái)50％容量的汽動(dòng)給水泵，以滿足正常運(yùn)行的需要；另配置1臺(tái)30％容量的電動(dòng)調(diào)速給水泵，作為機(jī)組啟動(dòng)和汽動(dòng)給水泵故障時(shí)的備用泵。真空除氧器型號(hào)為GC2000GS235，臥式布置。
2、事故經(jīng)過
2008年7月13日2號(hào)機(jī)組小修后，在機(jī)組啟動(dòng)過程中，當(dāng)負(fù)荷為126MW，這時(shí)主汽壓力為11.3MPa，主蒸汽溫度為520℃,主要輔機(jī)的狀態(tài)分別為電動(dòng)給水泵運(yùn)行，B汽動(dòng)給水泵運(yùn)行，A汽動(dòng)給水泵備用。真空除氧器為輔助蒸汽加熱方式，真空除氧器水位為2546mm。
20時(shí)59分42秒運(yùn)行人員開啟四段抽汽至真空除氧器電動(dòng)門，進(jìn)行真空除氧器供汽汽源的切換。
21時(shí)0分37秒3路真空除氧器水位開始產(chǎn)生波動(dòng)，21點(diǎn)0分42秒2路真空除氧器水位開始產(chǎn)生波動(dòng)，21點(diǎn)0分49秒三個(gè)真空除氧器水位測(cè)量值分別為2364mm、2886mm和2660mm，真空除氧器水位的三個(gè)測(cè)量值兩兩偏差大于200mm，三取二邏輯模塊判斷真空除氧器水位測(cè)量值遙遙信，變?yōu)閴狞c(diǎn)，三取二水位信號(hào)輸出為0。
21時(shí)00分54秒真空除氧器水位低于500mm保護(hù)動(dòng)作值時(shí)，真空除氧器水位低保護(hù)動(dòng)作，觸發(fā)電動(dòng)給水泵和B汽動(dòng)給水泵跳閘，鍋爐動(dòng)作，機(jī)組跳閘，出為“給水泵全?！?，21時(shí)01分10秒真空除氧器水位恢復(fù)正常。故障發(fā)生后熱工人員對(duì)真空除氧器水位變送器遙遙門、二次門、排污門開關(guān)位置進(jìn)行了認(rèn)真檢查，各門位置并無滲露現(xiàn)象。對(duì)測(cè)量回路做電磁干擾測(cè)試，真空除氧器水位測(cè)量正常。
21時(shí)45分解除真空除氧器水位低跳給水泵保護(hù)信號(hào)，21點(diǎn)51分鍋爐重新點(diǎn)火，2008年7月14日1時(shí)19分機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。在真空除氧器汽源切換過程中，做真空除氧器擾動(dòng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)真空除氧器壓力發(fā)生波動(dòng)，但真空除氧器水位基本穩(wěn)定在2546mm，無遙遙波動(dòng)，未重現(xiàn)前遙遙真空除氧器水位波動(dòng)現(xiàn)象。
3、真空除氧器事故原因分析
3.1事故直接原因分析
真空除氧器供汽汽源由輔助蒸汽切至四段抽汽時(shí)，真空除氧器內(nèi)局部壓力波動(dòng)，導(dǎo)致同一取樣點(diǎn)的真空除氧器水位2路和3路測(cè)量變送器正壓側(cè)取樣平衡罐內(nèi)的恒定壓力降低，差壓變小，出現(xiàn)遙遙測(cè)量，因2路和3路真空除氧器水位所用的平衡罐位于同一取樣管兩側(cè)，在受到外界壓力干擾時(shí)，兩側(cè)的平衡罐內(nèi)的恒定壓力波動(dòng)不遙遙，引起同一取樣點(diǎn)的2路和3路真空除氧器水位出現(xiàn)偏差，在16秒內(nèi)引起真空除氧器水位三取二信號(hào)偏差大于設(shè)定值200mm，三取二邏輯模塊判斷真空除氧器水位測(cè)量值遙遙信，變?yōu)閴狞c(diǎn)，三取二水位信號(hào)輸出為0，真空除氧器水位低于500mm保護(hù)動(dòng)作值時(shí)，真空除氧器水位低保護(hù)動(dòng)作，觸發(fā)電動(dòng)給水泵和B汽動(dòng)給水泵跳閘，鍋爐MFT動(dòng)作，機(jī)組跳閘，這是造成2號(hào)機(jī)組跳閘的直接原因。
根據(jù)真空除氧器水位波動(dòng)前后數(shù)據(jù)報(bào)表及SOE（事故歷史記錄）記錄分析可知，真空除氧器1路水位沒有真正波動(dòng)，水位正常，真空除氧器2路水位和真空除氧器3路水位測(cè)量回路反映的是假水位。故障發(fā)生后，對(duì)真空除氧器水位測(cè)量裝置進(jìn)行檢查未見異常，且真空除氧器水位故障后能迅速恢復(fù)，因此可以判斷測(cè)量回路無問題；對(duì)測(cè)量回路做電磁干擾測(cè)試，真空除氧器水位測(cè)量遙遙正常，即可排除干擾原因，由此判斷問題出在真空除氧器水位變送器取樣管路上。水位變送器取樣管路負(fù)壓側(cè)與真空除氧器水箱聯(lián)通，壓力與水箱保持遙遙，因此確定問題出在正壓側(cè)?！八唬顗骸鞭D(zhuǎn)換裝置（平衡容器）為反向換算，即差壓越低水位越高。由于真空除氧器水位波動(dòng)為正方向波動(dòng)，水位升高，引起真空除氧器水位升高的原因是平衡容器正壓側(cè)壓力瞬間降低，而引起平衡容器正壓側(cè)壓力瞬間降低的原因是
（1）真空除氧器汽源切換時(shí),四抽蒸汽進(jìn)入真空除氧器時(shí)，引起真空除氧器汽側(cè)空間壓力場(chǎng)的擾動(dòng)，2路真空除氧器水位和3路真空除氧器水位取樣點(diǎn)處（共用一個(gè)取樣點(diǎn)）壓力瞬間下降引起平衡容器正壓側(cè)壓力瞬間降低，從而引起2路真空除氧器水位和3路真空除氧器水位升高。
（2）輔助蒸汽向四抽切換過程中，真空除氧器水位正壓側(cè)取樣連通管路瞬間竄入氣泡或堵塞導(dǎo)致平衡容器正壓側(cè)壓力降低，引起真空除氧器水位波動(dòng)。
3.2事故間接原因分析
（1）業(yè)技術(shù)人員對(duì)特殊工況下真空除氧器水位測(cè)量可能出現(xiàn)的異常情況沒有具體防范措施。
（2）在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，真空除氧器供汽汽源由輔助蒸汽切至四段抽汽時(shí)，對(duì)真空除氧器水位控制可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不夠，危險(xiǎn)辨識(shí)不足，控制措施不完整。
4、真空除氧器防范措施
（1）制定真空除氧器水位保護(hù)邏輯的修改方案并實(shí)施修改，為防止保護(hù)誤動(dòng)，在真空除氧器水位保護(hù)邏輯中加入測(cè)點(diǎn)遙遙監(jiān)測(cè)信號(hào)，在水位測(cè)量故障時(shí)自動(dòng)將保護(hù)切除并發(fā)告警信號(hào)，當(dāng)測(cè)量故障消失時(shí)，保護(hù)自動(dòng)。
（2）制定機(jī)組啟動(dòng)過程中真空除氧器水位的安全技術(shù)防范措施。
（3）針對(duì)2路真空除氧器水位和3路真空除氧器水位取樣共用一個(gè)取樣點(diǎn)的問題，制定安全技術(shù)措施，在機(jī)組大修時(shí)將取樣點(diǎn)分開，實(shí)現(xiàn)各自遙遙立測(cè)量。
（4）組織業(yè)技術(shù)人員對(duì)真空除氧器水位保護(hù)的測(cè)量回路和邏輯進(jìn)行核對(duì)、檢查，做風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控。
（5）舉一反三，將所有水位保護(hù)（如高加、低加、凝汽器等水位的測(cè)量回路和邏輯進(jìn)行核對(duì)、檢查），做風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
水位測(cè)量是電廠測(cè)量系統(tǒng)中的一個(gè)重要參數(shù)，其測(cè)量的遙遙遙遙直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行，遙遙水位在機(jī)組啟、停過程中是常有發(fā)生，控制其誤發(fā)信號(hào)從技術(shù)上分析并不復(fù)雜，但遙遙須對(duì)此引起高度重視，才能防止保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)引發(fā)機(jī)組不正常停運(yùn)。