某電廠2號機組真空低停運分析報告
(一)設備簡況:
2×300MW 供熱機組#1、#2 鍋爐為亞臨界參數、自然循環單爐膛、一次中間再熱、平衡通風、固態排渣、全鋼懸吊構架П 型布置、汽包鍋爐,由哈爾濱鍋爐廠有限公司引進美國燃燒工程公司(CE)技術設計制造,鍋爐型號:HG-1025/17.5-YM11。
(二)事前工況:
#2機組負荷162MW, ABD磨運行,四號循環泵變頻運行,循環泵電流105A,頻率47Hz,三號循環泵工頻運行(非變頻、非高低速)投入聯鎖備用正常,C真空泵運行,A、B真空泵備用。
(三)事件經過:
14:36:57 四號循環泵頻率47Hz自動降至43Hz,電流105A下降至82A,真空由-82.3KPa下降至-81.8KPa。
14:40:28 四號循環泵頻率由43Hz自動降至25 Hz, 電流82A急劇下降至18A,循環泵電流下降、真空下降。循環泵出口壓力與母管壓力基本相同,母管壓力由0.17MPa降至0.14MPa.
14:41:14 A水環真空泵聯啟。
14:42:04 真空低報警(開關量信號,定值-74KPa)。
14:42:23 機組真空低保護動作汽機跳閘(保護定值-69KPa, 汽機盤面真空顯示-76.67KPa),機爐電大聯鎖保護動作,各輔助設備聯鎖跳閘正常。
14:45分,鍋爐吹掃。
14:49分,啟動三號循環泵。
14:50分,啟動爐開始點火,軸封供氣。
14:53分,鍋爐投入AB層四支油槍。
15:30分,投入CD層三支油槍,停運AB層油槍。
15:39分,啟動C磨,開始升溫升壓。
15:43分,工頻啟動四號循環泵正常。
17:10分,主汽壓力13.6MPa,主汽溫度490℃,再熱汽溫485℃,汽輪機沖車。
17:20分,汽輪機定速3000轉。
17:55分,#2機組并網。
累計停運3小時13分,投油助燃9.5噸,損失電量50萬KWh。
(四)原因分析:
根據DCS歷史曲線(見圖一),導致凝汽器真空下降的原因是循環水泵變頻器故障,變頻器運行頻率自動下降至初始頻率25Hz(電動機在運行中14:36:57 至14:37:27區間,電源側電流先產生變化,由105.29A降至79.63A,同時發現變頻器電流顯示為一條直線,變頻器反饋頻率也無變化,14:37:27開始頻率直線下降由47降至42Hz,變頻器電流由134.24A降到119A;14:40:28, 6KV開關、變頻器電流、變頻器反饋、變頻器指令同時下降,直接鎖定最低頻率25Hz,電動機已無出力。且變頻器全程未有任何故障報警,就地檢查電動機低頻率轉動。),#4循環水泵不出力,水泵出口壓力為0.13MPa未降至聯鎖定值(0.1MPa),同時變頻器無任何故障信號輸出,#3備用泵無聯啟條件,最終凝汽器真空低保護動作,汽輪機跳閘。
(五)暴露問題
1、設備管理不到位。該變頻器生產廠家:安川,型號:CIMR-MVISDC 30C,2011年出廠,原為增壓風機使用,2015年退役。2017年9月通過修舊利廢,將閑置2年的變頻器改造至循環泵使用,現場使用環境溫度高,灰塵大,電子元件老化導致變頻器運行異常;
2、熱工保護管理不到位。機組跳閘時,凝汽器真空模擬量顯示值與開關量保護動作值偏差6KPa,未能準確指導運行人員的及時調整;
3、技術培訓管理不到位。機組真空異常降低時,值班員未能及時判斷故障原因并進行調整,錯失機會;
4、設備檢修管理不到位。查閱變頻器檢修記錄,除定期更換變頻器濾棉外,利舊改造投運后無檢修檢查記錄。
(六)防范措施:
1、#4循環泵工頻運行,變頻器隔離,聯系設備生產廠家技術人員進行設備的全面檢查評估,根據評估結果確認是否繼續使用。
2、加強熱工保護管理。對變送器及保護開關進行校驗,確認原件測量的準確性,同時檢查確定凝汽器真空壓力變送器與壓力開關取樣位置,找出測量存在差異的原因;在凝汽器保護真空開關末端增加壓力變送器,確保保護與監視原件同源取樣,采用三取中方式用于運行監視調整,開關量三取二保護方式不變,同時排查其他相關保護項目,具備條件按此方案優化;修訂循環泵壓力聯鎖定值,將定值由0.1MPa提升至0.13MPa(暫定)聯鎖啟動;結合春查重新梳理熱工保護定值、保護邏輯、報警信號,確保邏輯合理、保護報警、定值準確。
3、加強技術培訓管理。加強全能值班員的技術培訓管理,落實仿真機培訓,將本次非停事件作為典型案例納入仿真機案例庫,舉一反三,開展事故預想工作,結合現場實際,進行運行全員培訓學習。
4、加強設備檢修管理。合理策劃設備檢修項目,做到不漏項,不缺項,完善設備臺賬記錄,落實設備狀態檢修與設備評級等相關工作,強化技術監督工作,提升設備檢修質量。
附件1:事故過程主要參數DCS曲線