一次锅炉压力高高保护动作事件原因的分析

田雨森 徐剑晖 王明生

摘 要：某火电厂增压风机入口门无指令情况下关闭，使得锅炉烟气通道阻塞，锅炉压力高高保护动作发出，机组跳闸。经现场对设备操作、卡件通道，入口门电源、线缆绝缘及机柜卡件等现场情况检查后，判断由于机柜上方墙面凝结水滴落至卡件上，导致入口门指令导通，挡板关闭。根据分析出的原因，提出了防范措施。

关键词：锅炉压力高高;原因分析;卡件进水;分散布置

0 前言

火电厂重要设备保护信号，操作反馈信号的分散布置对于电厂运行安全至关重要。某火电厂增压风机入口门无指令情况下关闭，使得锅炉烟气通道阻塞，锅炉压力高高保护动作发出，经一系列分析后认为重要热工控制回路的I/O信号未分散布置和热工设备隐患排查不够细致，造成机柜上方墙面凝结水滴落至卡件上，卡件内回路导通，阀门误动，机组跳闸，案例借鉴意义较大。文章[1，2，3]提出了热工可靠性评估及热工隐患排查方法等有较大参考价值。

1 系统及事件简介

某公司4号机组脱硫系统配置4A、4B两台增压风机，DCS控制系统于2010年改造为上海新华控制工程有限公司XDC-800控制系统，增压风机入口电动执行机构为ROTORK-A/AWT多回转型产品，增压风机及入口电动执行机构于2007年投运。

事件前，4号机组负荷403MW，A/B/C/D/E制粉系统运行，炉膛压力逐渐由-50Pa升高至200Pa。事件发生时，炉膛压力突升至2390Pa，增压风机入口压力升至5500Pa，锅炉MFT动作，首出原因“炉膛压力高高”。

2 现场检查情况

2.1 运行人员检查情况

MFT动作后，增压风机入口压力在高限（5500 Pa），手动降低送引风机出力无效，经检查发现4A、4B增压风机入口挡板门均在关位。

调阅DCS历史数据，9：31：39，4A增压风机入口挡板开到位信号消失;9：32：11，4B增压风机入口挡板开到位信号消失;9：32：26，4A增压风机入口挡板关到位信号发出;9：32：57，4B增压风机入口挡板关到位信号发出。

2.2 设备操作检查情况

调阅DCS系统历史记录，9：31前后，运行人员未对4A/4B增压风机入口挡板进行操作，DCS系统未向执行机构发出控制指令。4A/4B增压风机入口挡板电动执行机构始终在远方控制位置，且4A/4B增压风机入口挡板电动执行机构高度约25米，布置于不同检修平台，调阅高空监控，未发现人为操作。询问脱硫运行人员、调阅相关监控，机组跳闸前无人员进入二期脱硫电子设备间。

2.3 卡件通道检查情况

检查4A/4B增压风机入口挡板关指令均布置于同一DO卡件（7号柜6号站1号卡），停机后重新对4A/4B增压风机入口挡板开/关信号对应卡件和端子板进行试验，继电器动作正常。

2.4 入口门电源检查情况

对4A/4B增压风机入口挡板的MCC柜对应电源开关进行停电、送电试验，失电、送电情况下执行机构位置保持不变。

2.5 线缆绝缘检查情况

测量4A/4B增压风机入口挡板控制电缆绝缘，用1000V摇表测量线间绝缘、对地绝缘均>10MΩ，检查设备接线无松动，执行机构内部无进水现象。

2.6 DCS机柜和卡件检查情况

检查发现8号机柜顶部有凝露现象，如图1所示。6号站1号DO端子板留有水渍。调阅二期脱硫电子间温湿度曲线，事件前一天20：00，电子间湿度由65.46%上升至67.69%，温度由17.88℃持续降低，最低降低至16.90℃。

3 原因的分析

（1）4号机组停运的直接原因：炉膛压力高高（保护定值为2000Pa，压力开关三取二动作）。（2）炉膛压力高高原因：4A/4B增压风机入口挡板全关，炉后烟气通道堵塞，导致炉膛压力高高。（3）4A/4B增压风机入口挡板全关原因：7号柜6号站1号DO端子板位于机柜最上层，机柜顶部凝结水滴落到该端子板，造成4A/4B增压风机入口挡板关指令接线先后导通，4A/4B增压风机入口挡板关闭。（4）8号机柜顶部凝露的原因：事件前一天当地降雨量较大，空气湿度升高。脱硫电子间东北角空调出风吹向7号机柜上部，造成机柜顶部较环境温度低，同时因机柜内部卡件散热，热空气向柜顶流动，造成空气中的水分在机柜顶部凝结。

4 防治措施

（1）将厂内增压风机入口挡板‘开、‘关指令移至其他DO端子板，实现与增压风机入口挡板‘开、‘关指令分散布置。（2）排查DCS系统同类设備的控制I/O信号，实现重要热工控制回路的I/O信号分别配置在不同的I/O模件上，分散安全风险。（3）根据空气湿度变化及时调整电子间环境温度，检查DCS电子间空调出风口位置，避免空调出风口正对机柜，防止机柜发生凝露现象。

参考文献：

[1]周颖珍.热工可靠性评估探讨和应用[J].山东工业技术，2016（08）：15-16.

[2]王惠慧.浅谈DCS系统可靠性管理[J].科技资讯，2017（34）：65-67.

[3]王平.热工专业如何做好隐患排查[J].技术与市场，2015（12）：189.