（珠海发电厂 广东珠海 519050）
摘要：文章笔者结合几十年的电厂专业工作经验，通过对珠海发电厂两起机组发生FCB时出现旁路阀故障引起的锅炉灭火MFT动作进行详细事故分析, 并寻找原因以及提出预防措施，仅供同仁参考。
关键词：机组FCB;旁路阀故障; 锅炉MFT。
一、实例分析：
珠海电厂两台700MW机组由旁路系统组成，由瑞典BTG公司生产的高低压两级串联的旁路系统，容量为40%BMCR。高压旁路只有一路，低压旁路采用两路并列运行。高压旁路为过热器出口蒸汽经减温减压后到再热器进口，低压旁路为再热器出口经减温减压后到凝汽器。在机组甩负荷后通过旁路系统将多余的蒸汽排入凝汽器，锅炉维持在低负荷运行，维持汽轮机空转或带厂用电运行。有利于故障消除后迅速对电网供电。但在发生FCB甩负荷的同时，往往会由于给煤量、风量和旁路的异常，导致再热器保护动作致使锅炉MFT，FCB失败。大型机组的燃烧调整对于机组的参数影响存在着比较大的滞后性，对于像FCB这种大幅度、快速度的减负荷来讲，锅炉燃料的切除速度要快，无法克服锅炉的热惯性。因此，需要将多余的蒸汽能量释放，减少主汽压力飞升，是FCB成功的关键,文章对珠海电厂发生的两次机组FCB动作后不成功造成机组MFT的问题进行分析，并提出对问题的处理方案。
二、珠海电厂700MW机组FCB配备旁路控制的现状
珠海电厂机组配备的高、低压旁路系统的设备是由有瑞典BTG公司生产采用液压动力调节旁路，高低旁各设有独立的高压抗燃油站，通过电液伺服阀调节。高低旁正常调节全行程开、关均需20~30秒，处于事故情况下，高、低压旁路均可实现快开（3秒全开）和快关（3秒全关），高旁减温水来自给水母管，高旁减温水调节阀也是用高旁油站的高压抗燃油系统，由电液伺服阀控制。低旁减温水来自凝结水泵出口母管。在旁路的控制上，高旁控制主要有以下几部分，在机组启动阶段的主汽压力跟踪和调节作用；在机组正常运行期间的稳压作用，旁路作自动备用，当主汽压力超过设定值（随负荷变化自动设定）0.8Mpa时，高旁开始打开控制主汽压力；而FCB发生时，汽机的高、中压调门会瞬时关闭，而锅炉存在很大的热惯性，主、再热蒸汽压力会立即大幅度上升，在珠海电厂的APC（自动电厂控制系统）里面，当锅炉主控（BOILER MASTER）大于35%（245MW）时，若FCB动作，高旁没有阀后温度高(400℃)或真空低(-86.7KPA)闭锁，APC即刻发出指令，5秒脉冲信号全开（快开）高旁泄压，阻止主汽压力飞升，只有等主蒸汽压力与其设定值偏差小于300kpa时，信号才能复归，复归之后高旁才开始进行调节以稳定主汽压力在设定值左右，而且，为防止高旁在大行程调节过程中引起主汽压力的大幅度波动，改善FCB动作后高压旁路阀的动作线形，FCB动作以后，APC将高旁的指令低限设定为50%，即设定一个最小开度，且只有在FCB信号复归后指令低限才能恢复至0%
FCB动作之后，能否保持锅炉的稳定运行和汽温汽压的稳定是FCB最后成功与否的关键，即FCB发生后能否尽快重新并网的重要条件。决定了旁路阀快开的速度、喷水减温的效果。
三 高旁阀减温水关断阀故障，引起的再热器保护动作 锅炉MFT
（1）事故的产生
事故发生于某年的9月05日19:42，1号机CRT来“GV-4 DEMAND ANS ；GV-4 FULL CLOSED GV-3 DEMAND ANS ；GV-3 FULL CLOSED "DEH SYS TEM FAILURE”报警，“TURBINE NO FLOW TRIP”汽机跳闸，机组FCB。检查汽机转速下降，启电泵,投轻油。9月05日20:00高旁减温水关断阀故障（经分析为高旁减温水关断阀卡涩），高旁阀后温度高，保护动作关闭高旁，再热器保护动作，锅炉MFT。
（2）热工保护动作逻辑图分析
从上面热工APC系统的逻辑可以看到，FCB OPERATED信号的发出要经过SRR021触发器，给煤机、风量和旁路的异常、MFT信号都会使触发器复位，从而使FCB信号置零。导致FCB失败。因此，在机组发生FCB的时候，给煤机、风量和旁路的异常是导致机组MFT的关键。高旁正常调节全行程开、关设置时间大概是20至30秒之间均，在事故状态下，高、低压旁路均可实现快开（3秒全开）和快关（3秒全关），高旁减温水来自给水母管，高旁减温水调节阀也是用高旁油站的高压抗燃油系统，由电液伺服阀控制。此次锅炉MFT是由于高旁减温水关断阀故障（经分析为高旁减温水关断阀卡涩），高旁阀后温度高，保护动作关闭。导致了高旁无法开启。致使机组FCB失败，而发生了MFT。
(3)处理措施：
上述分析，高旁阀动作正常与否和阀后温度是关键。高旁正常调节全行程开、关用时20~30秒。高旁油站的高压抗燃油系统，由电液伺服阀控制，在事故状态下，高压旁路可实现快开（3秒全开）和快关（3秒全关）。因此为防止高旁阀保护动作关闭，影响机组FCB正常动作而发生锅炉MFT，问题处理的建议：1、保证高旁阀油站油泵出力；2、加强对高旁阀全行程开、关限位开关的维护，保证接触良好，不引起误开关信号的存在；3、加强热工对高旁阀后温度的测点的维护和检验，建议布置两个测点，以二选大的信号做为喷水减温控制测点信号，4、高旁减温水阀采取的是PID调节，阀位指令取自同一个信号。旁路开启指令和阀位反馈信号两者取优先信号作用于前馈信号去提前开启减温水阀，防止高旁阀后温度控制滞后而发生阀后温度高于400度而强制关闭；5、平时定期加强对高旁减温水关断阀的活动，防止卡涩故障；6保证喷水减温的效果，必须保证给水母管压力的正常；7、对高旁阀后温度高(400℃)或真空低(-86.7KPA)等闭锁信号进行定期校验维护，防止误信号存在；8、平时运行调节中，控制好炉膛燃烧情况，防止主蒸汽压力过高造成高旁阀频繁动作而产生泄露，而导致阀后温度高。
四 低旁阀后温度过高导致低旁阀快关引起的MFT
（1）事故的产生
某年某时间段发生的#1号机组因冷氢温度开关误动作导致联跳汽轮机，后再热器保护动作，锅炉MFT。在冷氢温度开关动作导致汽机跳闸的情况下，APC使机组进入FCB状态：发电机负荷全部甩掉，汽轮机跳闸主蒸汽通过旁路系统走循环，只维持锅炉侧设备运行。本次事故，再热器保护动作直接影响锅炉MFT，FCB失败。
（2）热器保护动作的热工逻辑图
由上图分析，在汽机跳闸后，高旁阀关闭，或低旁阀关闭并且再热蒸汽压力不小于1.56Mpa，都会延时触发再热器保护动作，延时设定有两个值，分别为20秒（机组总燃料量大于10%MCR）和10秒（大于20%MCR）。
查历史趋势图显示，15时16分32秒两侧低旁阀分别从30.7%、14.7%迅速全关，16分42秒MFT信号产生，锅炉跳闸，前后正好为10秒。信号趋势与联锁图和SOE报警记录相一致，可以判断是低旁阀的快关触发了再热器保护。
低旁阀后温度过高导致快关：低旁阀快关的条件有两个，凝汽器真空低和低旁出口温度高高。低旁出口温度高报警取的是A、B两侧的高值，报警值为200℃。从历史趋势查到当时A侧低旁出口温度已经超过200℃，最高达到219℃，因此低旁阀A侧温度升到200℃的时候低旁阀快关动作。可以判断这次FCB不成功是A侧低旁阀后温度过高所致。阀后温度的影响因素有两个：冷源减温水和热源旁路高温蒸汽。与减温水相关的是减温水阀和减温水压力，旁路蒸汽相关的是两侧的低旁阀。减温水取自凝结水母管，减温水压力正常。以下着重分析低旁减温水阀和旁路阀的影响。
（3）低旁减温水阀的控制原理
从热工逻辑图上看，低旁减温水阀采取的是PID调节，A、B侧的阀位指令取自同一个信号。旁路指令反馈和再热器出口压力进行了叠加，作用于前馈信号：在低旁阀动作和再热气压波动时直接联动喷水阀，由于前馈作用信号强烈作用，阀位指令（反馈）导前微分于低旁阀打开，减温水阀联动开，低旁阀关小，减温水阀也跟着关小。在FCB信号触发后，两侧低旁快开，减温水阀随动快速开启，低旁阀往下关，减温水阀指令跟着减小。
（4）低旁出口阀温度超限的原因
A、B两侧低旁减温水阀指令接受的是同一个信号，而只有A侧温度越限， 证明了A侧低旁减温水阀动作偏慢。由于两侧减温水相连，如果一侧喷水减温响应过慢的话，相应的温度就快速快上涨。在减温水阀指令接近全开，A侧低旁比B侧低旁开度更小（13%左右），而A侧温度依然比B侧高，所以 A侧减温水阀动作偏慢，导致A侧温升比B侧的大。另外，由于1号机组两侧低旁阀动作之前经常发生动作不一致，在相同的减温水阀开度下，蒸汽流量大的温度高。在低旁快开时A侧低旁阀开度比B侧的大接近13%，这也是导致此次A侧温度比B侧高的原因。低旁减温水阀指令无法让两侧蒸汽温度都降到适当范围内，就是无法保证开度偏大的A侧低旁温度在合适范围内。如果A侧减温水阀动作卡涩偏慢，使阀后超温，导致再热器保护动作。
（5）建议
机组长时间运行，低压旁路阀门长期不活动，会出现阀门动作偏慢，偏移指令的情况，建议定期对高低压旁路阀以及减温水阀进行开关试验。特别是能保证两侧低旁阀开启快速而顺畅，两侧低旁阀动作之前经常发生动作不一致，特别是1号机组的低旁阀，经常出现A侧开关不顺畅，发生卡涩跳手段，这样，由于两侧低旁减温水阀指令接受的是同一个信号，也会导致A侧低旁减温水阀动作偏慢。由于两侧减温水相连，如果一侧喷水减温响应过慢的话，相应的温度就会速快上涨。两侧低旁阀动作之前经常发生动作不一致，也会引起在相同的减温水阀开度下，蒸汽流量大的阀后温度就高。所以每年机组检修对两侧低旁阀及其减温水阀加强维护检修，确保其能迅速动作开启是主要的防范的重要措施。
五 结束语：
综上所述，在机组产生FCB，技术人员能在第一时间找到合理的处理问题，并能保证机组对MFT不产生影响，有助降低其运行的费用，处于事故方面，与MFT想比FCB产生的事故有补救处理故障的时间
“停机不停炉”或“发电机解列带厂用电”都维持着较高的运行参数，事故原因一经确认、消除，机组在热态下重新启动升负荷可节省大量时间和能耗，对降低运行成本十分有益。假如:FCB故障失败，会引起锅炉MFT，金属应力变化幅度增加，有损设备性能。而成功的FCB，锅炉（或机组）热力参数运行在设计允许范围内，比之MFT降低了设备损耗，等同于延长了使用寿命。
论文作者:陈松群
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/2/25
标签：旁路论文; 温水论文; 机组论文; 动作论文; 温度论文; 锅炉论文; 信号论文; 《电力设备》2018年第25期论文;