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除氧器虚假水位原因分析及防范措施

作时间:2019-07-12  来源:国家电投集团河南电力有限企业平顶山发电分企业,国家电投集团河南电力有限企业  编辑:王彦领 1 ,张振宇 2 ,蒙在朗 1 ,王 浩 2
   
摘要:先容了一起1000MW超超临界机组因处理除氧器水位变送器接头漏水,引起除氧器虚假水位信号,导致除氧器及辅汽联箱进汽切除的异常事件经过,分析了该起异常事件的原因,制定了相应的防范措施,为防范同类故障提供参考。
0概述
某电厂2号机组汽轮机采用哈尔滨汽轮机厂生产的型号为N1000-25/600/600超超临界、一次中间再热、冲动式、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机。主给水系统配置2台50%容量的汽动给水泵,另配置l台30%容量的电动定速给水泵,作为机组的备用泵。除氧器型号为GC-2000/GS-235,卧式布置。DCS采用艾默生企业的OVATION集散控制系统,实现工艺系统的全过程控制。
1事件经过
2017-03-23,2号机组负荷744MW,汽机跟随方式,主汽压力为24.49MPa,2A,2B汽动给水泵运行,2B,2C,2D,2E,2F磨煤机制粉系统运行,总燃料量为366.48t/h,总风量为2841t/h,除氧器水位为1913.3mm。
当日21:20:18,运行人员监盘发现2号机除氧器3号水位测点波动,通知维护人员查找原因。
21:23:23,维护人员检查发现除氧器3号水位变送器三阀组正压侧与取样管接头漏水,导致除氧器3号水位测点波动。
21:50:23,维护人员将3号水位变送器修正后信号强制为当前值2150mm,并与运行人员到2号机除氧器平台处理除氧器3号水位变送器正压侧漏水缺陷。
21:58:24,运行人员关闭除氧器3号水位变送器一次门,除氧器3号水位变送器原始水位信号大幅波动。
21:59:21,除氧器水位变送器1号和2号水位测点突然上升至3606mm,除氧器水位高三值触发,四段抽汽电动门、四段抽汽逆止门A、四段抽汽逆止门B联关,除氧器溢流电动门联开。
21:59:30,打解雇氧器水位3号变送器一次门。由于当时没有分析清楚事故原因,维护人员没有释放强制点。
21:59:50,打开1号小机调试及用汽门、2号小机调试及用汽门,将辅汽联箱蒸汽压力调节门开至55%,打开四段抽汽电动门、四段抽汽逆止门A、四段抽汽逆止门B。
22:33:15,四段抽汽正常供汽,辅汽联箱蒸汽压力调节门关至0。
3月24日,电厂组织各相关专业召开事故分
析会并讨论处理方案,就地查看除氧器水位测量变送器连接管路。由于变送器有相互连接的管路,且被保温层包裹,因此扒开管路的所有保温层,发现相互连接的管路之间有处于打开状态的手动阀。经相关专业讨论,在现场按照以下处理方案进行操作。
(1)在DCS上强制2号机组除氧器3个差压水位计修正后的测量值,并退出除氧器上水调节阀自动(含旁路阀自动)、凝结水泵变频调节自动。
(2)在缓慢关闭3个平衡容器连通管手动阀后,观察除氧器原始水位正常无波动。
(3)按照正常顺序退出3号变送器,并更换3阀组。
(4)投入3号水位变送器,观察接头处有无漏水,观察1号和2号原始水位有无异常,释放强制点,投入除氧器上水调节阀自动(含旁路阀自动)、凝结水泵变频调节自动。
(5)待3号原始水位正常,释放3号水位强制点,除氧器水位测量正常。
2事件原因分析
2.1除氧器水位测量原理
除氧器水位测量采用典型的单室平衡容器差压式水位测量方式,水位的测量通过水位的高低信号转换为差压信号来实现。如图1所示,正压侧管路从平衡容器中引出,负压侧管路从除氧器水侧连通管中引出。单室平衡容器水面高度L是一定的,当水面增高时,水便通过汽侧连通管溢流入除氧器;当水面降低时,由蒸汽冷凝成水来补充。因此,当平衡容器中水的密度一定时,正压侧压力为定值,负压侧管路与除氧器水侧连通,水位高低的变化直接反映了负压侧压力的变化。
单室平衡容器差压液位计测量原理
单室平衡容器的输出差压为:
20190712084247.jpg
在平衡容器的结构一定、除氧器内压力一定的条件下,平衡容器的输出差压ΔP与除氧器水位H成线性关系,即平衡容器的输出差压ΔP越小,除氧器水位H越高。
2.2直接原因分析
除氧器水位测量变送器管路设计存在不合理之处。如图2所示,3个水位变送器平衡容器汽侧有相互连接的管路,管路上有3个处于打开状态的手动阀门,且3套水位测量装置不相互好立。当关闭除氧器3号水位变送器正压侧一次门V-2后,3号平衡容器内的压力突然波动,导致除氧器3号水位变送器原始水位信号大幅波动。由于1,2号变送器正压侧取样平衡容器与3号平衡容器连通,当3号平衡容器内的压力突然波动时,1,2号变送器正压侧取样平衡容器内的恒定压力及输出差压也发生波动,出现了虚假测量。当1,2号水位测点测量值突然上升至3606mm时,除氧器水位高三值触发,四段抽汽电动门、四段抽汽逆止门A、四段抽汽逆止门B联关,除氧器溢流电动门联开。这是此次事件的直接原因。
根据除氧器水位历史曲线及SOE记录分析可知,除氧器水位开关量信号H,HH,HHH都没有触发过,且除氧器水位在打开3号变送器一次门后能迅速恢复正常,因此可以判断除氧器水位并没有真正升高,1号和2号变送器水位测量反映的是虚假水位,出现虚假水位的原因是正压侧平衡容器压力降低。由于除氧器水位变送器相互连接的管路被保温层包裹,并且相互连接管路的连通阀门也被包裹在保温层内,导致运行及维护人员未能正确判断管路结构,也未能在关闭3号水位变送器一次门时采取正确措施。这是造成1号和2号变送器水位测量值升高的根本原因。
除氧器水位测量变送器管路
2.3间接原因分析
(1)维护人员、运行人员在工作前对系统状况不清楚,隔离措施不到位,没有做好异常情况下的事故预想和具体的防范措施。
(2)除氧器水位变送器管路设计不合理。3个水位变送器汽侧平衡容器引压管管路互相连接,未达到完全好立,不符合技术监督细则和《防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义》要求,即汽包水位测量中3台差压变送器信号取样系统,一次门前必须保证至少有2套取样点彼此之间相互好立;一次门后(包括一次门在内)必须保证3只变送器的引压管路及一次门彼此之间完全好立。
3防范措施
(1)在机组运行时暂时关闭除氧器3个水位变送器相互连通的阀门,并列入技改计划;非常终将这3个连通阀门取消,彻底隔绝水位变送器之间的关联,保证3只变送器的引压管路及一次门彼此之间完全好立。
(2)电厂各部门要严格实行“两票三制”,应用好HSE(健康、安全和环境管理体系)提升工具,开好工前会,做好危险因素分析,并开展相应的危险预知培训,制作安全警戒卡,做好经验反馈。
(3)举一反三,对其他带保护的设备进行全面排查,认真落实整改,杜绝类似问题的再次发生。
(4)加强技术监督管理和设备日常巡检,重点检查影响机组安全的设备。
 
 
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