一次機(jī)組啟動過程中的跳機(jī)事故分析

1事件簡述

2017年7月21日09:09,#2機(jī)組啟動帶初負(fù)荷80Mw,AB層油槍運行,2B磨煤機(jī)運行,主蒸汽壓力8.1MPa(81bar）,此時軸封由主蒸汽供汽。

09:10,2B燃油泵跳閘(檢查為熱偶動作）,2A燃油泵聯(lián)動,AB層油槍退出運行:手動減負(fù)荷,主汽壓力由8.1MPa(81bar）降至599MPa(59bar）后穩(wěn)定在.91MPa(.1bar）。

09:23,2A燃油泵跳閘(檢查為熱偶動作）,就地檢查供油的#2燃油罐油位偏低。

09:25,由于主蒸汽供軸封系統(tǒng)壓力跌至595MPa(55bar）,軸封供汽由主蒸汽切換至輔汽,在此過程中,軸封蒸汽壓力跌至0,此時凝汽器壓力達(dá)到13956Pa(135kbar）,2A真空泵聯(lián)動,通知機(jī)組操作員現(xiàn)場強(qiáng)制開啟主汽供軸封電動門UV001。

09:28,凝汽器壓力達(dá)19956Pa(195kbar）,機(jī)組跳閘。

2原因分析

2.1本機(jī)組燃油系統(tǒng)的構(gòu)成情況

在機(jī)組啟動初期,爐膛需要助燃時,本機(jī)組的助燃能源依靠燃油提供。全廠共有三個燃油儲存罐,單罐容積為2000k3。燃油通過燃油管道連接到燃油泵房的燃油泵入口,通過燃油泵加壓至所需油壓,再由燃油泵的出口接至爐前燃油站。燃油站設(shè)置有燃油過濾器,經(jīng)過濾后,燃油最后到達(dá)油槍處。燃油泵是三螺桿泵,出口壓力可達(dá)199MPa(19bar）,流量為3192.k3/h。每臺機(jī)組配有兩臺燃油泵,一臺運行,一臺備用。

2.2本機(jī)組軸封供汽系統(tǒng)的基本組成及切換邏輯

機(jī)組真空系統(tǒng)建立的重要前提是汽輪機(jī)的軸封已經(jīng)送汽。該機(jī)組在啟動過程中增加負(fù)荷時,因為機(jī)組所處狀態(tài)不同,所以軸封的汽源可以分為兩路:一路是來自機(jī)組的輔助蒸汽系統(tǒng),當(dāng)機(jī)組啟動,本單元機(jī)組的主蒸汽壓力未達(dá)到設(shè)定值8MPa(80bar）時采用輔汽作為軸封汽源:輔汽管道上依次有兩個閥門,靠近汽源側(cè)的是電動閥UV002,其作用為切斷汽源,靠近軸封系統(tǒng)的是氣動閥PCV011,起到調(diào)節(jié)作用。另一路來自機(jī)組的主蒸汽系統(tǒng),當(dāng)本單元機(jī)組的主蒸汽壓力達(dá)到8MPa(80bar）時,便可用本機(jī)組的主蒸汽作為軸封汽源為機(jī)組的凝汽器建立真空狀態(tài)提供必要條件:主蒸汽管道上依次也設(shè)置有兩個閥門,靠近汽源側(cè),起切斷汽源作用的是電動閥UV001,靠近軸封系統(tǒng)的是氣動調(diào)節(jié)閥PCV003。

之所以將軸封汽源分為兩路,是因為如此設(shè)計在機(jī)組啟動過程中遇到突發(fā)事故時,能夠平穩(wěn)減掉機(jī)組所帶負(fù)荷,還可以盡量避免機(jī)組事故跳閘,進(jìn)而確保機(jī)組及其設(shè)備的安全。在減負(fù)荷過程中,當(dāng)主汽壓力低于設(shè)定值595MPa(55bar）時,原本由主汽提供汽源的軸封系統(tǒng)切換成由本機(jī)組的輔汽系統(tǒng)來提供汽源。

2.3導(dǎo)致事故的原因分析

機(jī)組跳閘的重要原因是機(jī)組啟動初期,B燃油泵運行過程中分別于08:39及08:55連續(xù)出現(xiàn)"入口油壓低報警"信號,在B燃油泵第二次出現(xiàn)入口油壓低報警信號后至切換成A燃油泵運行前燃油泵出口壓力一直存在大幅波動,09:13出現(xiàn)燃油爐前壓力低報警。運行人員在使用#2油罐過程中沒有注意該燃油罐的有效油位已經(jīng)很低,不能滿足正常供油,同時也沒有及時留意燃油泵運行狀況,沒有及時將供油管路轉(zhuǎn)換到#3油罐運行。油罐油位低導(dǎo)致運行油泵及備用油泵相繼跳閘,鍋爐失去油助燃,迫使機(jī)組緊急減負(fù)荷,從而誘發(fā)此次機(jī)組跳閘事件。

機(jī)組跳閘的直接原因是軸封系統(tǒng)的蒸汽來源在轉(zhuǎn)換過程中（主蒸汽向輔助蒸汽轉(zhuǎn)換),主蒸汽在輔助蒸汽未完全進(jìn)入軸封系統(tǒng)、提供所需汽源時就被截止,致使本機(jī)組軸封系統(tǒng)的壓力失去,短時間里不能恢復(fù),真空壓力高導(dǎo)致機(jī)組跳閘。

從系統(tǒng)閥門的動作順序以及邏輯分析可得知:系統(tǒng)閥門動作是按照原設(shè)定程序正常進(jìn)行的,控制邏輯也是正常作用。如圖1所示,09:19:33,N0.1線為切換指令(主蒸汽切換為輔助蒸汽),DCs隨即對輔汽電動截止閥UV002發(fā)出開指令N0.2線,此時UV002為關(guān)閉狀態(tài),接到命令后該閥門動作開啟。09:19:34,關(guān)到位反饋開關(guān)N0.3線脫扣動作,閥門往開方向動作。09:22:54,開到位反饋開關(guān)N0.4動作,閥門全開。當(dāng)主汽參數(shù)降至5.5MPa(55bar)以下時,輔汽開啟且全開成功,在主汽和輔汽同時并列供汽的情況下,軸封壓力調(diào)節(jié)滿足要求。在正常的控制邏輯作用下,由于主汽電動門開始快速關(guān)閉,主汽供軸封的汽源瞬間切斷,而輔汽供軸封的調(diào)門跟隨能力滯后于電動門,主汽參數(shù)比輔助蒸汽高,主汽電動門關(guān)閉的影響所占比重相對較大。同時,在主蒸汽參數(shù)不斷下降的情況下,本體自封的能力不斷下降,軸封減溫水閥門處于全開狀態(tài),導(dǎo)致了主汽供軸封汽源切斷后軸封壓力瞬間失去,在短時間內(nèi)不能建立,真空快速下降,最終導(dǎo)致機(jī)組真空高跳閘。

3暴露的問題

（1)運行人員沒及時根據(jù)兩次"入口油壓低報警"采取相應(yīng)措施。

(2)對機(jī)組啟動階段在低參數(shù)的條件下軸封汽源切換過程中系統(tǒng)可能存在的風(fēng)險認(rèn)識不足。

(3)機(jī)組啟動前對消耗品的使用量評估不足,未能切實核查檢驗實際庫存量,存在僥幸心理。

(4)工程及采購分部在燃油運輸方式改變后沒有及時修編燃料管理標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)燃油入庫驗收方式,與其他接口部門的對接工作出現(xiàn)紕漏。

4反措及生產(chǎn)優(yōu)化建議

(1)加強(qiáng)運行各參數(shù)的監(jiān)視,認(rèn)真分析報警原因,并及時處理突發(fā)事件。

(2)在機(jī)組啟動初期或低負(fù)荷試驗中,盡量避免軸封供汽由主蒸汽向輔汽的轉(zhuǎn)換,如特殊情況需要轉(zhuǎn)換,則應(yīng)做好相應(yīng)的技術(shù)措施,檢查供汽管路上的閥門狀態(tài)正常,可以及時操控到位。遠(yuǎn)程操控一些重要的閥門時,應(yīng)安排運行人員在現(xiàn)場監(jiān)視觀察,一旦有遠(yuǎn)程操控不到位,可以及時現(xiàn)場操作,降低事故風(fēng)險。

(3)針對軸封系統(tǒng)供汽汽源選擇的設(shè)定邏輯,研究評估低負(fù)荷主汽壓力低過5.5MPa(55bar)時仍然保持由主汽供軸封可行性。

(4)機(jī)組啟動前,對常規(guī)的消耗品庫存量進(jìn)行評估,出現(xiàn)異常應(yīng)以設(shè)備安全為重。

(5)鑒于燃油運行方式已經(jīng)發(fā)生變化,應(yīng)盡快修編燃料管理標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)進(jìn)廠燃油的驗收與管理內(nèi)容。

(6)移動辦公系統(tǒng)增加機(jī)組運行信息,并將備品的庫存及消耗加入信息平臺,通過信息化平臺加強(qiáng)庫房管控,配合全廠的機(jī)組運行狀況做出合理的數(shù)據(jù)分析,以提高管理的質(zhì)量和效果,同時方便各部門生產(chǎn)人員及時了解機(jī)組運行狀態(tài)。

5結(jié)語

機(jī)組啟停對于運行人員是最基本的工作,對于最基本的工作不但要掌握其操作規(guī)程,還要通過每一次啟停去積累經(jīng)驗、總結(jié)分析。本文對機(jī)組的一次跳機(jī)事故進(jìn)行具體分析,總結(jié)所發(fā)現(xiàn)的問題,并提出了相應(yīng)的反事故技術(shù)措施。