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火電企業(yè)熱控專業(yè)安全查評問題及改進

火電企業(yè)熱控專業(yè)安全查評問題及改進

產(chǎn)品說明:摘要: 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》[1]等一批新規(guī)定的實施,對火電企業(yè)安全性綜合評價提出新的要求和重點,對近 2 年熱控專業(yè)查評中存在的 5 類普遍且重要的問題進行了解析,并依據(jù)規(guī)程提出改進思路。

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  • 產(chǎn)品說明

     摘要: 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》[1]等一批新規(guī)定的實施,對火電企業(yè)安全性綜合評價提出新的要求和重點,對近 2 年熱控專業(yè)查評中存在的 5 類普遍且重要的問題進行了解析,并依據(jù)規(guī)程提出改進思路。

    火電企業(yè)安全性評價為企業(yè)在設(shè)計及生產(chǎn)中進行 “人”、“機”、“環(huán)”、“管”系統(tǒng)本質(zhì)安全化建設(shè)提供科學(xué)的依據(jù),可以預(yù)測生產(chǎn)系統(tǒng)事故隱患,為預(yù)防性治理提供科學(xué)依據(jù)。隨著 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》、 《火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)可靠性評估技術(shù)導(dǎo)則》[2] (以下簡稱《導(dǎo)則》) 等一批熱控專業(yè)新電力技術(shù)規(guī)范和標準實施,華電集團 2011 版 《火電企業(yè)安全性綜合評價》熱控部分進行了修訂,新增了許多詳細的隱患排查治理的要求, 《導(dǎo)則》作為重要查評依據(jù),由于對規(guī)程的理解和執(zhí)行存在較大差距,有 5 個方面存在相似或共性問題,特別值得注意。

    1 DCS 電源存在的問題與改進
    1. 1 外圍輔控系統(tǒng)雙電源供電不規(guī)范
    例如某廠 2 臺機組,公用的空壓機房控制系統(tǒng)PLC 的 2 路供電電源取自同 1 臺機組,不符合 《導(dǎo) 則》規(guī)程 6. 5. 1. 1 條關(guān)于電源系統(tǒng)冗余配置的要求,本條款第 5 項規(guī)定: 公用系統(tǒng)電源,應(yīng)分別取自 2 臺機組 DCS 供電電源,經(jīng)無擾切換后供給。某廠制氫站控制系統(tǒng) PLC 電源雖然取自 2 臺機組電源,但因為巡檢不到位,又無電源報警,導(dǎo)致 1路電源長期沒有電,實際失去了電源冗余配置,對于重要主、輔系統(tǒng)的熱控電源,增加電源失去報警是很有必要的。

    1. 2 操作員站、工程師站電源不規(guī)范
    各操作員站、工程師站電源,未分配在 2 路電源上或只通過一個電源切換裝置供電。例如: 某廠包括工程師站和操作員站在內(nèi)的所有上位機,均通過 DCS 電源柜切換后的同一路電源供電,一旦電源切換裝置故障,將導(dǎo)致所有上位機失電,現(xiàn)場設(shè)備失去監(jiān)控; 某廠的 2 路數(shù)據(jù)交換機使用 1 個插排供電,一旦電源插排故障,所有上位機數(shù)據(jù)將中斷。以上問題均不符合 《導(dǎo)則》規(guī) 程 6. 5. 1. 1 條關(guān)于電源系統(tǒng)冗余配置的要求,本條款第 2 項規(guī)定: 各操作員站、工程師站、實時數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作電源,應(yīng)分別單獨接自電源分配柜的冗余電源,通過雙電源模塊接入,否則操作員站和通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源應(yīng)合理分配在2 路電源上。

    1. 3 控制器電源與機柜風(fēng)扇電源不規(guī)范
    有一個問題需要引起特別重視,控制器電源與機柜風(fēng)扇電源未分開布置。例如某廠 2 號機組 ETS 機柜風(fēng)扇電源取自工作電源的第 2 路,風(fēng)扇線圈短路導(dǎo)致 ETS 機柜工作電源故障,因此像控制機柜的冷卻風(fēng)扇、照明等電源,應(yīng)利用檢修機會敷設(shè)獨立于控制系統(tǒng)之外的電源,確??刂葡到y(tǒng)電源的專用性、獨立性、可靠性。

    2 對 DCS 應(yīng)急處理預(yù)案方面的改進
    在查評中普遍存在的問題: 有的無 DCS 應(yīng)急處理預(yù)案,有的 DCS 應(yīng)急處理預(yù)案流于形式,編制不詳細,指導(dǎo)性和可操作性不強,大都沒有開展相關(guān)培訓(xùn)和演練。依據(jù) 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》中 9. 3. 1 條的要求: 結(jié)合機組的具體情況,建立 DCS 故障應(yīng)急處理機制,制訂在各種情況下切實可操作的 DCS 故障應(yīng)急處理預(yù)案,并定期進行有針對性的反事故演習(xí)。

    除對應(yīng)急預(yù)案和演練不重視,有的則是不知道如何編制應(yīng)急預(yù)案,建議按照 《火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)故障應(yīng)急處理導(dǎo)則》[3]的要求,參考 《火電廠熱控系統(tǒng)可靠性配置與事故預(yù)控》附錄,分類編制 DCS 應(yīng)急處理預(yù)案,同時每年有針對性地按照 DCS 應(yīng)急處理預(yù)案進行反事故演習(xí),對演習(xí)中發(fā)現(xiàn)的不足和問題及時進行更改,確保 DCS 應(yīng)急處理預(yù)案準確實用。隨著 DCS 系統(tǒng)在役年限增長,DCS 系統(tǒng)故障幾率不斷增加,有效實用的 DCS應(yīng)急預(yù)案制訂會顯現(xiàn)應(yīng)有的作用。

    3 主機重要保護配置不合理的問題與改進
    3. 1 主保護信號不能全程冗余
    按照 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》中第 9. 4. 3 條的要求: 所有重要的主、輔機保護都應(yīng)采用 “三取二”的邏輯判斷方式,保護信號應(yīng)遵循從取樣點到輸入模件全程相對獨立的原則,確因系統(tǒng)原因測點數(shù)量不夠,應(yīng)有防保護誤動措施。但查評中依然發(fā)現(xiàn)存在以下幾種類型的未全程冗余的情況: 如某廠 3 號、4 號機組 ETS 系統(tǒng)MFT1 和 MFT2 信號以及發(fā)電機保護 1、發(fā)電機保護 2、發(fā)電機保護 3 信號布置在同一塊 DI 卡件上,一旦卡件故障將引起保護誤動或拒動; 某公司失去火檢冷卻風(fēng)主保護中,火檢冷卻風(fēng)壓力低 3 個開關(guān)使用了 1 根多芯電纜,未全程冗余,一旦該電纜故障,將導(dǎo)致主保護誤動或拒動。

    3. 2 主要保護未投入或存在拒動
    如某發(fā)電企業(yè)鍋爐總風(fēng)量低保護信號未投入,不但不符合 《火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》[4]第 5. 5. 1 條中關(guān)于 MFT 動作基本條件的要求,也體現(xiàn)了對安全和技術(shù)管理的缺失。某公司設(shè)置的失去火檢冷卻風(fēng)保護邏輯設(shè)計為火檢冷卻風(fēng)壓低且火檢冷卻風(fēng)機全停,起不到保護火檢作用,當(dāng)壓力已經(jīng)很低而火檢風(fēng)機運行時,機組不能觸發(fā) MFT 動作。5. 5. 1 條關(guān)于 MFT 動作條件中第s) 項: 失去火檢冷卻風(fēng)應(yīng)設(shè)置邏輯為火檢冷卻風(fēng)壓低,或火檢冷卻風(fēng)全停其中之一,或火檢冷卻風(fēng)保護延時時間過長。

    3. 3 對汽機主要保護重視程度不夠
    如某廠 3 號、4 號機組 ETS 系統(tǒng)汽輪機高壓排汽壓力高、汽輪機超速保護信號等均為單點信號,汽輪機高壓排汽壓力高保護從 DEH 系統(tǒng)到 ETS 只有一路硬接線信號,汽輪機超速保護從 DEH 系統(tǒng)到 ETS 只有一路硬接線信號,保護存在誤動、拒動的風(fēng)險; 多個公司未投入主油箱油位低跳機保護,沒有吸取某公司主油箱漏油的事故教訓(xùn)。應(yīng)依據(jù) 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》第 8. 4. 9 條要求: 設(shè)置主油箱油位低跳機保護,采用測量可靠、穩(wěn)定性好的液位測量方法,并采取三取二的方式,保護動作值應(yīng)考慮機組跳閘后的惰走時間。機組運行中發(fā)生油系統(tǒng)泄漏時,應(yīng)申請停機處理,避免處理不當(dāng)造成大量跑油,導(dǎo)致燒瓦。

    4 后備硬手操回路設(shè)置的問題與改進
    4. 1 手動跳機硬手操回路問題
    某公司手動跳機硬手操回路檢查接線發(fā)現(xiàn),手 動 ETS 按鈕回路接至 DEH,由經(jīng) DO 輸出驅(qū)動 ETS停機回 路,沒有直接至停機驅(qū)動回路,不 符 合《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》[5]第 15. 6. 1. 4 條:在控制臺上必須設(shè)置總?cè)剂咸l、停止汽輪機和解列發(fā)電機的跳閘按鈕,并應(yīng)采用雙重按鈕或帶蓋的單按鈕; 跳閘按鈕應(yīng)直接接至停爐、停機的驅(qū)動回路的要求。后備硬手操回路一定注意硬接線接入和保護優(yōu)先的原則。

    4. 2 鍋爐安全門后備操作回路不完整
    如某公司因原鍋爐安全門控制系統(tǒng)中的就地數(shù)顯表故障,壓力高起座和低回座通過高溫過熱器出口變送器在 DCS 中取門坎值送至控制回路,導(dǎo)致后備操作功能不完整; 某公司鍋爐安全門在操作員站實現(xiàn)操作,壓力高起座和低回座開關(guān)直接在邏輯中實現(xiàn)開關(guān)鍋爐安全門,無后備手操按鈕; 某公司因鍋爐安全門電磁閥故障無備品投入,以上情況均不符合 《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》第 15. 9. 8條的要求: 在控制系統(tǒng)發(fā)生電源消失、通信中斷、全部操作員站失去功能、重要控制站失去控制和保護功能等全局性或重大故障的情況下,應(yīng)設(shè)置確保機組緊急安全停機的獨立于控制系統(tǒng)的硬接線后備操作手段的規(guī)定要求。

    5 機組快速減負荷( RB) 試驗未開展的問題
    RB 試驗通常作為防止鍋爐內(nèi)爆的重要保護手段,《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》第 6. 2. 3. 3 條中對 600 MW 機組快速減負荷 (RB) 功能應(yīng)可靠投用作出明確要求。在查評中發(fā)現(xiàn),某公司 2 臺 600 MW 機組自投產(chǎn)以來未投入過 RB 功能,某公司 1 號、2 號機組大修后均未進行 RB 試驗?!痘鹆Πl(fā)電機組輔機故障減負荷技術(shù)規(guī)程》[6]中第5. 2. 2. 1 條,對進行 RB 試驗時間做出了要求,在以下情況下應(yīng)進行 RB 動態(tài)試驗: ①新建機組正式移交生產(chǎn)前; ②有與 RB 功能相關(guān)的主要熱力系統(tǒng)和熱力設(shè)備變更或改造后; ③ MCS、FSSS 或 者DEH 改造后; ④機組大修后要求在修后進行 RB 靜態(tài)和動態(tài)試驗。
    經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn),許多發(fā)電廠 RB 功能理解不深,有的靜態(tài) RB 試驗都未進行過,有的因為進行動態(tài)試驗過程中發(fā)生機組跳閘,所以不敢進行 RB動態(tài)試驗,甚至 RB 不投入。 《火力發(fā)電機組輔機故障減負荷技術(shù)規(guī)程》中對 RB 有明確的技術(shù)要求,關(guān)于 RB 后燃料系統(tǒng)聯(lián)動的 “自上而下切粉+自動投油”控制邏輯在實踐中成功率較高,可以做嘗試,但從近兩年出現(xiàn)的一些 RB 不成功案例看,輔機出力限制問題也應(yīng)該引起重視,在機組檢修后進行重要輔機的出力試驗,避免 RB 后單臺輔機運行出力超限,而引起機組跳閘的情況。

    6 結(jié)束語
    安全性評價的每一條款都是經(jīng)驗與教訓(xùn)的總結(jié),對一些共性問題進行說明并不代表其他條款不重要,因此建議火電企業(yè)的熱控專業(yè),將安全性綜合評價與熱工自動化系統(tǒng)可靠性評估、技術(shù)監(jiān)督結(jié)合起來,從設(shè)計源頭上保證設(shè)備符合標準要求,利用機組檢修,按照由主保護到輔機保護,由 DCS系統(tǒng)到就地設(shè)備的順序,進行不間斷的隱患自查工作,對不能整改的問題做到心中有數(shù),同時做好風(fēng)險評估和預(yù)控,不斷提高熱控系統(tǒng)本質(zhì)安全的程度。

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