火檢通信鏈路異常導致鍋爐MFT的分析與改進

陳 飛

(大唐淮北發電廠，安徽 淮北 235000)

0 概述

某廠2×660 MW超臨界機組，鍋爐為DG-2086/25.4-∏型直流鍋爐，設計煤種為貧瘦煤，配置6臺HP1003型直吹式中速磨煤機。每臺磨煤機對應4個燃燒器，每個燃燒器配備1套助燃油槍，后墻最下層燃燒器取消助燃油槍改為大功率等離子，實現機組無油啟動。

火檢系統為COEN公司的ISCAN一體化火焰檢測器，配備RS232/RS485轉換器，用于火焰檢測器與個人電腦之間的通信。火焰檢測器系統配置：磨煤機C，D，E，F和5層油火檢并聯后共用一路火檢管理系統通信鏈路(簡稱A通信鏈路)，磨煤機A，B火檢共用另一路火檢管理系統通信鏈路(簡稱B通信鏈路)，通信鏈路接線如圖1所示。火檢電源由一路保安段AC和一路UPS AC經接觸器切換后供至2個24 V直流電源模塊，2路直流電源并聯向鍋爐所有44只火檢裝置供電。火檢電源接線如圖2所示。

1 事件經過

事件發生前，該廠2號機組負荷388 MW，主蒸汽壓力18.48 MPa，機組協調控制投入，A，B，C，E，F磨煤機運行，D磨煤機備用，鍋爐總風量1 314 t/h，爐膛負壓 -32.44 Pa，實際煤量 170 t/h，鍋爐燃燒穩定。15：49：43，C，E，F磨煤機同時跳閘，首出均為“2個或2個以上燃燒器無火，磨煤機跳閘”。15：50：23，B磨煤機2號、3號角火檢無火保護跳閘報警；15：50：32，A磨煤機1號、4號角火檢無火保護跳閘，同時觸發鍋爐“全爐膛火焰喪失”“主燃料跳閘(main fuel trip，MFT)”動作。

圖1 通信鏈路接線示意

2 事件原因分析

鍋爐MFT動作原因：C，E，F磨煤機因2個以上無火開關量觸發同時保護跳閘，進而造成鍋爐燃燒惡化，爐膛急劇負壓，A，B磨煤機著火變差火檢喪失保護跳閘，最終觸發“全爐膛火焰喪失”觸發，導致鍋爐MFT。

圖2 改造前的火檢電源接線

進一步對C，E，F磨煤機同時跳閘原因進行分析。調閱DCS記錄，發現除C，E，F磨煤機外，備用的D磨煤機和油層火檢除故障和無火開關量信號發出外，對應的模擬量信號也在同一時間變為質量壞點。對2號機組所有火檢的電源及傳輸信號回路進行通性檢查，發現C，D，E，F磨煤機和所有油層火檢配置在同一火檢管理系統通信鏈路，A，B磨煤機火檢配置在另一火檢管理系統通信鏈路中。根據現場的火檢配置，結合非停發生前火檢信號異常發生的規律，認為火檢通信鏈路發生異常是導致A通信鏈路上的C，E，F磨煤機的火檢同時發生信號故障的主要原因。調取現場火檢故障代碼，結合火檢使用說明進行分析，并咨詢火檢生產廠家，由火檢故障代碼說明判定為電噪聲信號竄入使火檢運算回路混亂，數據流連續發送過多，導致共用該鏈路的多支火檢緩沖器過載，最終引起大范圍火檢運算回路中斷和故障。

3 改進措施

(1) 經咨詢廠家得知，機組火檢的通信鏈路僅為方便火檢文件配置而使用，非必要性配置；無此設施時，檢修人員無法在工程師站進行遠程集中管理，需要就地對單個火檢開展參數配置及檢測、檢查等工作。因此，應取消火檢管理系統的串聯通信回路，確保單個火檢系統的獨立性和熱工重要保護信號的可靠性。

(2) 改造就地火檢接線柜，提高防塵效果。

(3) 機組火檢電源配置不當，存在因接觸器切換時間過長或切換失敗，造成所有火檢裝置失電、機組跳閘的可能。現場采取取消電源接觸器，雙路電源經24 V直流模塊后并聯供電的措施，接線如圖3所示。

圖3 改造后的火檢電源接線

(4) 根據本次非停的經驗教訓，對涉及其他熱工保護系統的信號取樣、供電系統開展統一梳理和隱患排查。

4 結束語

通過對本廠COEN火焰檢測系統的技術改造，保證火焰檢測系統的安全、準確、可靠，有效避免因火檢信號異常引起的保護誤動，保證了機組安全運行，對于采用同類型布置的其他機組有借鑒意義。