簡析某火電廠機組B側PCV閥動作原因

田永亮

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發展，國內的發電廠建設數量及規模逐漸擴大，發電廠需要在安全運行的管理狀態下，充分發揮出自身的價值。但是，電廠各類設備在運行過程中，也會出現一定的故障問題，增加發電設備的安全風險及不良隱患。針對這些故障問題要細致分析，逐條排除，以消除安全隱患，保障其作用可以最大限度地發揮出來。文章主要對PCV閥動作原因進行深入分析，望與業內人士共勉。

關鍵詞：火力發電廠;壓力;PCV閥;動作

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）08-003-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.08.002

1 我公司發電機組簡介

我公司1號機組600MW汽輪機，為上海汽輪機有限公司生產的亞臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、凝汽器汽輪機。2003年12月9日順利完成168小時試運，轉入商業運行。通過升級擴容改造后，于2018年12月13日取得630MW銘牌容量認定[1]。

2 該PCV閥簡介和原理

PCV閥即壓力釋放閥，與安全門都是鍋爐主蒸汽壓力高保護的重要裝置。PCV閥的主要功能是為了消除鍋爐運行時壓力高引起的安全閥動作，在安全門動作前開啟，排出多余的蒸汽，以保證鍋爐在規定壓力下正常運行，從而保護安全門，同時減少安全門的動作次數，延長安全閥的使用壽命。

3 PCV閥動作前工況及動作過程

3.1 PCV閥動作前工況分析

機組負荷600MW，機前主汽壓力16.57MPa，總煤量256噸，總風量1 660噸，鍋爐主控99%，汽機主控93.15%。B、C、D、E、F制粉系統運行，六大風機運行。

3.2 事件發展及PCV閥動作過程

14時51分40秒，主汽壓力開始由16.57MPa緩慢上升，鍋爐主控開始由99.5%緩慢下降;14時54分，下降到94%左右，對應煤量下降約13噸。14時52分，負荷由600MW開始上升，汽機主控由93.15%開始緩慢下降;14時54分，負荷上升到620MW，汽機主控下降到90.6%左右，負荷和汽壓上升速度加快。14時54分40秒，爐側過熱器出口壓力上升到17.8MPa，B側PCV閥動作，30秒后自動復位。PCV閥動作前各項參數如圖1所示。

4 PCV閥動作原因分析

引起主汽壓力升高的原因有很多，以下結合本次事件，就可能引起主汽壓力變化的原因進行分析，從而找到引起本次機組PCV閥動作的原因。

4.1 鍋爐總煤量增加

鍋爐煤量變化是影響主汽壓力變化的本質因素。當外負荷不變時，即調門開度不變時，鍋爐總煤量增加，勢必引起主汽壓力升高，機組超負荷。從曲線可以看出，本次事件中，鍋爐總煤量一直比較平穩，在主汽壓力升高后，鍋爐總煤量有所減少，約減少13噸。也就是說，本次事件中，總煤量是朝下降方向調整的，符合邏輯變化，從而排除總煤量突增引起主汽壓力突升的可能性。

4.2 調門突然大幅關小

調門變化對主汽壓力有直接影響。當調門大幅波動時，會引起主汽壓力和負荷的直接變化，甚至會對汽包水位形成較大擾動。從曲線可以看出，本次事件中，從14時52分主汽壓力上升時，負荷上升，汽機主控由93.15%緩慢關小到91%左右，從而導致主汽壓力進一步升高。但調門開度小幅度的變化，應不至于導致主汽壓力短時間突升0.7MPa之多，故排除調門突然大幅關小，造成主汽壓力突升的可能性。

4.3 過熱減溫水流量突增

過熱減溫水流量的變化對主汽壓力同樣也有直接影響。當過熱減溫水流量短時間內突然大幅增加時，必然會導致主汽壓力突升;從曲線可以看出，本次事件中，過熱減溫水流量變化比較平緩，沒有發生過向上突開的過程，不會引起主汽壓力突升，故排除過熱減溫水流量突增導致主汽壓力突升的可能性。

4.4 噴燃器擺角突然大幅下擺

運行中，噴燃器擺角突然大幅下擺，必然導致主汽壓力升高。從曲線可以看出，本次事件發生時段，擺角只下擺了3%，這樣的幅度，基本不會對爐膛燃燒造成多大擾動，更不可能引起主汽壓力上升0.7MPa之多。

4.5 制粉系統存在斷煤、堵煤故障

某臺制粉系統存在斷煤、堵煤情況，在突然吹通的瞬間，由于短時間內燃燒率突然上升，會引起機組短時超壓、超負荷。但本次事件發生時段，制粉系統運行良好，故排除這種可能性。

4.6 爐膛水冷壁突然掉大焦

爐膛水冷壁突然掉大焦，由于短時間內水冷壁受熱突然加強，會引起機組短時超壓、超負荷。從曲線可以看出，本次事件發生時段，爐膛負壓、撈渣機油壓等參數正常穩定，故排除這種可能性。

4.7 運行中煤質短時間內突然變好

運行中煤質短時間內突然變好，鍋爐發熱量突然大幅上升，在外負荷基本不變時，必然導致主汽壓力突然大幅上升。詳細分析、查看曲線發現，14時51分之前，鍋爐處于一個基本穩定狀態。14時52分左右，主汽壓力開始上升，對應總煤量開始下降，機組負荷開始上升。這時為維持負荷，汽機主控開始從93.15%緩慢下降到91%左右，從而導致主汽壓力進一步升高。14時54分，爐側主汽壓力快速升高到17.8MPa，由于定值漂移，B側PCV閥動作。從這一系列過程變化可以看出，在外負荷基本沒有變化的情況下（即調門開度沒有發生大的變化），機組負荷和主汽壓力突然大幅上升，必然是短時間一大股能量的突然爆發所致;而這種能量從何而來，前文已經排除了調門突然關小、煤量突然增加、制粉系統斷煤及堵煤、水冷壁掉大焦、過熱減溫水突增、擺動火嘴突然下擺的可能性;該時段內，機側各段抽汽也沒有出現異常情況，那么導致主汽壓力短時間內快速升高的可能性，就只有配煤不均勻，煤質局部突然變好，發熱量大幅上升，能量突然爆發，而協調減煤速度較慢，從而導致機組短時間內超壓、超負荷，最后由于B側PCV閥定值漂移，導致機組B側PCV閥動作。這一判斷可以從脫硫入口煙氣含硫量變化曲線再次印證，在該時段內從14時39分到14時48分，負荷不變的情況下，脫硫入口煙氣含硫量持續大幅上升，如圖2所示，說明該段時間內，煤質發生大幅變化。

4.8 熱控協調性能不佳

在本次機組PCV閥動作事件中，當主汽壓力上升，機組負荷上升時，總煤量減的速度相對汽壓和負荷上升速度還是偏慢，要是減煤速度再快一點，本次PCV閥動作事件就可以避免。在實際工作中，協調做到100%完美有一定難度，當然這是今后協調優化的方向，要循序漸進地去完善。

5 結論

造成本次B側PCV閥動作事件的主要原因是，煤質突然變好，燃燒率突然大幅上升，造成汽壓短時飆升所導致。另外，在煤質突然變好時，發熱量突然增加，協調性能不佳，減煤速度太慢，是壓力失控的次要原因。再次，本次B側PCV閥動作，還反映出B側PCV閥定值漂移，PCV動作時壓力是17.8MPa，而定值是18.13MPa，檢修人員定值不夠準確[2]。

6 結語

本次煤質突然局部變好事件，是我公司多年以來并不常見的異常情況。反映出值班員沒有這方面的處理經驗以及技能的欠缺;運行人員判斷異常不夠及時，沒能在第一時間內判斷出問題所在，失去了最佳處理時間。而本次事件中，汽壓上升級快，在3分鐘內壓力上升0.7MPa。剛開始時，值班員對壓力上升沒有及時引起重視，看到煤量也已經隨著汽壓上升下降了一些，以為是正常的壓力波動和煤量正常調整，故沒有采取人為干預操作。后來，負荷和汽壓上升速率突然加速，異常現象明顯表現出來時，再采取減煤、泄壓等措施已來不及。今后，遇問題還需多考慮，認真總結，不斷提高。

參考文獻

[1] 蒙趙山.基于熱工自動化儀表的技術應用及故障維護[J].建材與裝飾，2010（4）：279-281.

[2] 彭利輝.發電廠電氣設備安全運行的管理及維護探討[J].科學技術創新，2018（19）：192-193.