10月3日黑龍江某電廠6號機組非停事件分析
10月3日,黑龍江某電廠發(fā)生一起因DCS系統(tǒng)改造時汽包水位量程設(shè)置出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致汽包水位顯示數(shù)值失準(zhǔn),運行人員監(jiān)視調(diào)整不到位,造成鍋爐嚴(yán)重缺水事件,各單位應(yīng)引起高度重視,舉一反三,加強重大技改項目管理力度,嚴(yán)格貫徹落實《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》的有關(guān)規(guī)定,加強對汽包水位計及其測量系統(tǒng)的檢查及維護工作,防止出現(xiàn)鍋爐汽包缺水、滿水事故的發(fā)生。
一、事件情況
1.設(shè)備簡況
黑龍江某電廠6號機組于2005年9月投產(chǎn),汽輪機為北京北重汽輪電機有限責(zé)任公司生產(chǎn)的N330-17.75/540/54O型單軸3缸雙排汽,再熱、凝汽式汽輪發(fā)電機組。鍋爐為哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG-1018/18.6-YM23型自然循環(huán)汽包型鍋爐。發(fā)電機是北京重型電機廠生產(chǎn)的QFSN-330-2型。
2.異常前工況
2021年10月2日,黑龍江某電廠6號機組A級檢修(計劃工期8.24-10.13)后開始啟動,異常發(fā)生前機組負(fù)荷37MW,過熱蒸汽壓力3.8MPa,主蒸汽溫度甲側(cè)421℃、乙側(cè)420℃,再熱蒸汽溫度甲側(cè)489℃、乙側(cè)488℃。B、C制粉系統(tǒng)運行,總煤量49.8t/h,#1電動給水泵運行,凝汽器真空-95KPa。
3.事件經(jīng)過
10月2日
12:47值長令:執(zhí)行鍋爐點火操作,鍋爐就地遠傳視屏水位顯示:電接點-100 mm,甲側(cè)-100mm、乙側(cè)-160 mm,DCS顯示434mm;
13:25 投入一支大油槍,鍋爐點火成功。后續(xù)投入兩支微油穩(wěn)燃,燃油壓力1.7MPa;
13:57 啟動B制粉系統(tǒng)運行(6t/h),DCS顯示汽包水位151mm,爐水水質(zhì)不合格,鍋爐持續(xù)小流量換水(30t/h左右),汽包水位手動控制,未投入汽包水位保護;
14:53 B制粉系統(tǒng)斷煤,運行人員立即處理給煤機斷煤情況,15:23 B給煤機來煤正常(10t/h);
16:33 汽機掛閘,開啟高、中壓主汽門;(主汽382℃、壓力3.07MPa,再熱溫度382℃,壓力0.49MPa,主給水流量100t/h,汽包水位106mm,給煤量10t/h,真空-95Kpa)
16:54 鍋爐升溫升壓過程中,B給煤機煤量加至19t/h,增投BC層#3角大油槍;
17:03 汽機沖轉(zhuǎn);(汽包水位140mm,主汽溫度335℃/340℃、壓力2.96MPa,再熱溫度386℃/376℃,壓力1.30MPa,給煤量19.8t/h,主給水流量149t/h,主機真空-93kpa)
17:37 汽機轉(zhuǎn)速3000rpm;
19:45 投BC層#4油槍,啟動C制粉系統(tǒng)運行;
21:03 #6機并網(wǎng)運行;(主汽404℃/422℃、壓力3.8MPa,再熱溫度435℃/418℃,壓力1.38MPa,給煤量27t/h(B磨13t/h、C磨 14t/h),主給水流量150t/h,DCS顯示汽包水位40mm,主機真空-93kPa)
21:19 負(fù)荷至60MW汽機切缸過程中汽機跳閘,ETS首出:高缸抽真空電動門超時跳機。經(jīng)就地檢查高缸抽真空電動門實際已關(guān)到位,但關(guān)信號未反饋,切缸失?。?/span>
21:20 高缸抽真空電動門故障消除,汽機再次掛閘;
22:05機組并網(wǎng),逐步升負(fù)荷至30MW;(主汽溫度391℃/395℃、壓力3.5MPa,再熱溫度454℃/436℃,壓力1.4MPa,給煤量52t/h,給水流量168t/h,DCS顯示汽包水位38mm,真空-93kPa,爐膛出口煙溫甲側(cè)332℃、乙側(cè)338℃,空預(yù)器后兩側(cè)排煙溫度96℃)
22:10 投運#4低加過程中,主機真空開始下降(-95kPa),運行人員立即開大凝汽器循環(huán)水出口門增大循環(huán)水量,維持兩臺真空泵運行,并就地排查真空下降原因;
22:47 汽機跳閘,ETS首出:真空低。(保護定值為-81kPa,跳機時機組負(fù)荷37MW,主汽壓力3.8MPa,主汽溫度421℃/420℃,再熱蒸汽溫度489℃/488℃,DCS顯示汽包水位44mm,高旁開度61%,低旁全關(guān),B、C制粉系統(tǒng)運行,總煤量49.8t/h,BC層1、3、4角3支大油槍投入)值班員手動停止B、C制粉系統(tǒng)運行;
22:48 爐膛出口煙溫由348℃/354℃升至355℃/360℃,#2空預(yù)器電流從14A逐步增大至30A;22:55 主電機跳閘,輔電機聯(lián)啟后跳閘,就地檢查空預(yù)器停轉(zhuǎn),手動盤車無效。
10月3日
00:05巡檢發(fā)現(xiàn)鍋爐BC層#2角燃燒器根部附近有漏泄聲(鍋爐本體23米附近區(qū)域),通知鍋爐檢修人員現(xiàn)場檢查確認(rèn)漏泄部位,00:18檢修確認(rèn)鍋爐水冷壁漏泄;
00:19 手動MFT,聯(lián)跳#1、2一次風(fēng)機 ,BC層1、3、4號角3支大油槍切除,啟動爐膛吹掃,增加補水量361t/h,因汽包水位維持不變,停止#1給水泵,鍋爐停止上水,因汽包壁溫差大(最高達103℃),停止送、吸風(fēng)機運行,關(guān)閉風(fēng)門擋板燜爐。8:50汽包壁溫差有下降趨勢,開啟鍋爐煙風(fēng)擋板自然通風(fēng)冷爐;11:00啟動吸風(fēng)機強制通風(fēng)冷爐;
10月4日
爐膛溫度降下來后打開鍋爐人孔門,目測燃燒器周邊區(qū)域部分水冷壁發(fā)生嚴(yán)重過熱變形。
二、原因分析
鍋爐水冷壁漏泄原因分析:
1.差壓式汽包水位計量程問題,提資IO清單和測點量程表汽包水位量程為0-800mmH2O,原PineControl邏輯中的量程為0-1360mmH2O。在組態(tài)時按0-800mm進行組態(tài),與就地差壓變送器實際量程0-1360mm不一致,致使汽包水位產(chǎn)生正向偏高432mm(汽包壓力為3.8MPa的工況下),當(dāng)實際水位低于-330mm(低三值)時,DCS顯示102mm,未觸發(fā)汽包水位保護動作(汽包水位保護定值-330 mm,+240mm)。
2.DCS畫面汽包水位顯示數(shù)值失準(zhǔn),實際水位嚴(yán)重低于畫面水位,DCS顯示汽包水位基本不變,導(dǎo)致鍋爐嚴(yán)重缺水,水冷壁過熱爆管泄漏;
3.運行人員監(jiān)視和操作不到位,沒有對DCS汽包水位、電接點水位計、就地雙色水位計進行對比分析,未能及時調(diào)整給水流量,導(dǎo)致長時間嚴(yán)重缺水狀態(tài)。
三、暴露問題
1. 電廠對重大專項技改項目組織管理不到位
1.1電廠2021年3月15日下發(fā)《關(guān)于成立DCS系統(tǒng)改造工作專班的通知》,在項目改造及試運過程中,領(lǐng)導(dǎo)小組、工作專班和有關(guān)人員未認(rèn)真履行組織機構(gòu)內(nèi)崗位職責(zé),管理缺失,整體改造及調(diào)試工作重要節(jié)點把控不到位。
1.2電廠生產(chǎn)管理存在“以包代管”現(xiàn)象,未發(fā)揮管理主體作用,責(zé)任意識不強,對調(diào)試工作重視程度低,參與深度不夠,生產(chǎn)人員技能水平不高,對二十五項反措學(xué)習(xí)和落實不到位,對重要保護退出未制定專項措施。
1.3 DCS系統(tǒng)改造項目進度、節(jié)點驗收記錄單中節(jié)點驗收標(biāo)準(zhǔn)、驗收情況均填寫“無”。驗收、試驗過程中未及時發(fā)現(xiàn)汽包水位量程設(shè)置差異,導(dǎo)致DCS畫面汽包水位顯示值與真實值之間出現(xiàn)重大偏差。DCS改造工程中相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備上電清單執(zhí)行不到位,部分項目漏做,相關(guān)人員未簽字確認(rèn)。
2.熱工院控制公司對黑龍江某電廠DCS改造項目重視不夠
2.1項目組人員配置不合理,人員經(jīng)驗不足,未對現(xiàn)場資料進行仔細(xì)核對,特別是對重要測點量程設(shè)置和傳動敏感性不足。
2.2項目組人員偏重于組態(tài)設(shè)計,調(diào)試方案深度不夠,調(diào)試內(nèi)容不全面,質(zhì)量把控不嚴(yán)。
2.3未對汽包水位量程進行核對,導(dǎo)致汽包水位出現(xiàn)較大正向偏差432mm(汽包壓力為3.8Mpa的工況下)。
3.運行管理存在嚴(yán)重問題
3.1運行人員操作技能欠缺,運行分析能力不足。水位記錄表單抄錄時對汽包差壓式水位計水位超出量程、DCS汽包水位和就地水位參數(shù)顯示偏差大等異常情況未進行分析判斷。
3.2運行培訓(xùn)不到位。對于DCS系統(tǒng)改造未及時開展有效的培訓(xùn),人員對新改造系統(tǒng)熟悉掌握程度不夠,對異常情況的發(fā)現(xiàn)、判斷處理能力偏低。
3.3兩票執(zhí)行存在差距。冷態(tài)啟動操作票,未嚴(yán)格執(zhí)行操作逐項打“√”確認(rèn),存在跳項操作。
3.4執(zhí)行運行規(guī)程不嚴(yán)肅。未按運行規(guī)程4.3.2.8要求冷態(tài)校對水位計,未按規(guī)程4.3.8.5要求在0.2-0.3MPa時沖洗就地水位計,校對水位計,沖洗儀表管。
4.檢修管理存在不足
4.1電廠熱工專業(yè)檢修人員參與DCS改造深度不夠,沒有發(fā)現(xiàn)原系統(tǒng)與新系統(tǒng)之間汽包水位量程差異。
4.2重要保護未進行實際傳動試驗。汽包水位保護聯(lián)鎖試驗采用邏輯強制給定數(shù)值的方式進行,嚴(yán)重違反二十五項反措。汽包水位保護退出后,未按規(guī)程要求進行各水位計的水位對比,未制定相應(yīng)的防范措施。
5.集團公司專項檢查的問題整改未全面落實
對于集團公司2019年安全生產(chǎn)責(zé)任制巡查提出的:“應(yīng)完善主保護投退單中的內(nèi)容,對于主保護退出后對于運行的影響進行提示,運行應(yīng)提前做好防范措施”以及集團公司2021年技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場評價提出的:“6號爐汽包兩端水位偏差有超過70mm的現(xiàn)象,而DCS又未設(shè)置汽包兩側(cè)水位偏差大于60mm時的報警問題”,未進行整改落實。
6.集團公司《異常情況報送制度》執(zhí)行不到位
10月2日19:00電廠匯報集團生產(chǎn)值班室6號機組DCS開始調(diào)試,23:30電廠匯報集團生產(chǎn)值班室6號機組DCS調(diào)試結(jié)束,未匯報機組異常情況;直至10月5日15:00電廠向集團生產(chǎn)值班室匯報6號機組水冷壁泄漏相關(guān)情況。
7.黑龍江分公司在項目實施過程中參與指導(dǎo)不夠,監(jiān)管不到位。
四、有關(guān)要求
根據(jù)事件調(diào)查分析和有關(guān)國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及重點反事故措施規(guī)定,提出如下要求:
1.各單位要嚴(yán)格落實二十五項反措中關(guān)于防止鍋爐滿水和缺水事故相關(guān)要求,深入開展鍋爐水位計及其測量系統(tǒng)的專項監(jiān)督和隱患排查工作。
2.熱工院要針對本次發(fā)生的工程管理問題,舉一反三,充實各改造項目組技術(shù)力量,完善調(diào)試大綱及技術(shù)措施,通知至正在執(zhí)行的睿渥改造項目,盡快制定睿渥項目現(xiàn)場管理標(biāo)準(zhǔn)文檔。
3.機組啟動調(diào)試時應(yīng)對汽包水位校正補償方法進行校對、驗證,并進行汽包水位計的熱態(tài)調(diào)整及校核。新機組驗收時應(yīng)有汽包水位計安裝、調(diào)試及試運專項報告,列為驗收主要項目。
4.鍋爐汽包水位保護在鍋爐啟動前應(yīng)進行實際傳動校檢。用上水方法進行高水位保護試驗、用排污門放水的方法進行低水位保護試驗,嚴(yán)禁用信號短接方法進行模擬傳動替代。鍋爐點火后應(yīng)根據(jù)條件及時投入鍋爐MFT各項保護,嚴(yán)禁隨意退出鍋爐汽包水位保護。
5.要全面加強運行、檢修等生產(chǎn)人員技能培訓(xùn),深度參與DCS系統(tǒng)改造的全過程,提高專業(yè)人員對異常事件的發(fā)現(xiàn)、判斷和處理能力,切實做好防止鍋爐斷水、滅火、防止超溫超壓等事故預(yù)想工作。
6.各單位進行DCS系統(tǒng)改造工作期間,電廠應(yīng)與施工方配合完成所有模擬量測點DCS量程梳理工作,采用就地施加物理量的方式對保護和自動調(diào)節(jié)等重要模擬量測點進行傳動,并嚴(yán)格按照調(diào)試大綱要求開展熱工聯(lián)鎖保護試驗。
7.各單位應(yīng)組織梳理DCS改造前后的邏輯組態(tài)與人機交互畫面的異同,并結(jié)合《火電廠熱控邏輯可靠性評估技術(shù)導(dǎo)則》組織一次全面的邏輯隱患排查。
8.加強檢修、技改項目的質(zhì)量驗收。嚴(yán)格落實三級驗收制度,對各個安全、質(zhì)量環(huán)節(jié)做到嚴(yán)格控制,降低設(shè)備安全風(fēng)險,提高可靠性。
各產(chǎn)業(yè)、區(qū)域公司應(yīng)按照通知要求,吸取本次事故教訓(xùn),盡快組織發(fā)電企業(yè)開展汽包水位計及其測量系統(tǒng)專項監(jiān)督與隱患排查工作,杜絕發(fā)生重、特大事故的發(fā)生。有DCS改造項目的單位要切實落實主體責(zé)任,確保改造項目萬無一失。