一次鍋爐壓力高高保護動作事件原因的分析

田雨森 徐劍暉 王明生

摘 要：某火電廠增壓風機入口門無指令情況下關閉，使得鍋爐煙氣通道阻塞，鍋爐壓力高高保護動作發出，機組跳閘。經現場對設備操作、卡件通道，入口門電源、線纜絕緣及機柜卡件等現場情況檢查后，判斷由于機柜上方墻面凝結水滴落至卡件上，導致入口門指令導通，擋板關閉。根據分析出的原因，提出了防范措施。

關鍵詞：鍋爐壓力高高;原因分析;卡件進水;分散布置

0 前言

火電廠重要設備保護信號，操作反饋信號的分散布置對于電廠運行安全至關重要。某火電廠增壓風機入口門無指令情況下關閉，使得鍋爐煙氣通道阻塞，鍋爐壓力高高保護動作發出，經一系列分析后認為重要熱工控制回路的I/O信號未分散布置和熱工設備隱患排查不夠細致，造成機柜上方墻面凝結水滴落至卡件上，卡件內回路導通，閥門誤動，機組跳閘，案例借鑒意義較大。文章[1，2，3]提出了熱工可靠性評估及熱工隱患排查方法等有較大參考價值。

1 系統及事件簡介

某公司4號機組脫硫系統配置4A、4B兩臺增壓風機，DCS控制系統于2010年改造為上海新華控制工程有限公司XDC-800控制系統，增壓風機入口電動執行機構為ROTORK-A/AWT多回轉型產品，增壓風機及入口電動執行機構于2007年投運。

事件前，4號機組負荷403MW，A/B/C/D/E制粉系統運行，爐膛壓力逐漸由-50Pa升高至200Pa。事件發生時，爐膛壓力突升至2390Pa，增壓風機入口壓力升至5500Pa，鍋爐MFT動作，首出原因“爐膛壓力高高”。

2 現場檢查情況

2.1 運行人員檢查情況

MFT動作后，增壓風機入口壓力在高限（5500 Pa），手動降低送引風機出力無效，經檢查發現4A、4B增壓風機入口擋板門均在關位。

調閱DCS歷史數據，9：31：39，4A增壓風機入口擋板開到位信號消失;9：32：11，4B增壓風機入口擋板開到位信號消失;9：32：26，4A增壓風機入口擋板關到位信號發出;9：32：57，4B增壓風機入口擋板關到位信號發出。

2.2 設備操作檢查情況

調閱DCS系統歷史記錄，9：31前后，運行人員未對4A/4B增壓風機入口擋板進行操作，DCS系統未向執行機構發出控制指令。4A/4B增壓風機入口擋板電動執行機構始終在遠方控制位置，且4A/4B增壓風機入口擋板電動執行機構高度約25米，布置于不同檢修平臺，調閱高空監控，未發現人為操作。詢問脫硫運行人員、調閱相關監控，機組跳閘前無人員進入二期脫硫電子設備間。

2.3 卡件通道檢查情況

檢查4A/4B增壓風機入口擋板關指令均布置于同一DO卡件（7號柜6號站1號卡），停機后重新對4A/4B增壓風機入口擋板開/關信號對應卡件和端子板進行試驗，繼電器動作正常。

2.4 入口門電源檢查情況

對4A/4B增壓風機入口擋板的MCC柜對應電源開關進行停電、送電試驗，失電、送電情況下執行機構位置保持不變。

2.5 線纜絕緣檢查情況

測量4A/4B增壓風機入口擋板控制電纜絕緣，用1000V搖表測量線間絕緣、對地絕緣均>10MΩ，檢查設備接線無松動，執行機構內部無進水現象。

2.6 DCS機柜和卡件檢查情況

檢查發現8號機柜頂部有凝露現象，如圖1所示。6號站1號DO端子板留有水漬。調閱二期脫硫電子間溫濕度曲線，事件前一天20：00，電子間濕度由65.46%上升至67.69%，溫度由17.88℃持續降低，最低降低至16.90℃。

3 原因的分析

（1）4號機組停運的直接原因：爐膛壓力高高（保護定值為2000Pa，壓力開關三取二動作）。（2）爐膛壓力高高原因：4A/4B增壓風機入口擋板全關，爐后煙氣通道堵塞，導致爐膛壓力高高。（3）4A/4B增壓風機入口擋板全關原因：7號柜6號站1號DO端子板位于機柜最上層，機柜頂部凝結水滴落到該端子板，造成4A/4B增壓風機入口擋板關指令接線先后導通，4A/4B增壓風機入口擋板關閉。（4）8號機柜頂部凝露的原因：事件前一天當地降雨量較大，空氣濕度升高。脫硫電子間東北角空調出風吹向7號機柜上部，造成機柜頂部較環境溫度低，同時因機柜內部卡件散熱，熱空氣向柜頂流動，造成空氣中的水分在機柜頂部凝結。

4 防治措施

（1）將廠內增壓風機入口擋板‘開、‘關指令移至其他DO端子板，實現與增壓風機入口擋板‘開、‘關指令分散布置。（2）排查DCS系統同類設備的控制I/O信號，實現重要熱工控制回路的I/O信號分別配置在不同的I/O模件上，分散安全風險。（3）根據空氣濕度變化及時調整電子間環境溫度，檢查DCS電子間空調出風口位置，避免空調出風口正對機柜，防止機柜發生凝露現象。

參考文獻：

[1]周穎珍.熱工可靠性評估探討和應用[J].山東工業技術，2016（08）：15-16.

[2]王惠慧.淺談DCS系統可靠性管理[J].科技資訊，2017（34）：65-67.

[3]王平.熱工專業如何做好隱患排查[J].技術與市場，2015（12）：189.