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火電行業(yè)熱控專業(yè)安全檢查問(wèn)題和改進(jìn)方法 簡(jiǎn)述: 《防止電力生產(chǎn)事故的十二項(xiàng)重點(diǎn)要求》［2］等一批新規(guī)定的實(shí)施，對(duì)火電企業(yè)安全性綜合評(píng)價(jià)提出新的要求和重點(diǎn)，對(duì)近 3 年熱控專業(yè)查評(píng)中存在的 5 類普遍且重要的問(wèn)題進(jìn)行了解析，并依據(jù)規(guī)程提出改進(jìn)思路。 火電企業(yè)安全性評(píng)價(jià)為企業(yè)在設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中進(jìn)行 “人”、“機(jī)”、“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(cè)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(xiàng)重點(diǎn)要求》、 《火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》［2］ (以下簡(jiǎn)稱《導(dǎo)則》) 等一批熱控專業(yè)新電力技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，華電集團(tuán) 2017 版 《火電企業(yè)安全性綜合評(píng)價(jià)》熱控部分進(jìn)行了修訂，新增了許多詳細(xì)的隱患排查治理的要求， 《導(dǎo)則》作為重要查評(píng)依據(jù)，由于對(duì)規(guī)程的理解和執(zhí)行存在較大差距，有 5 個(gè)方面存在相似或共性問(wèn)題，特別值得注意。 1 PLC電源存在的問(wèn)題與改進(jìn) 1. 1 外圍輔控系統(tǒng)雙電源供電不規(guī)范 例如某廠 2 臺(tái)機(jī)組，公用的空壓機(jī)房控制系統(tǒng)DCS的 3 路供電電源取自同2臺(tái)機(jī)組，不符合 《導(dǎo) 則》規(guī)程 7.6. 2.2 條關(guān)于電源系統(tǒng)冗余配置的要求，本條款第 5 項(xiàng)規(guī)定: 公用系統(tǒng)電源，應(yīng)分別取自 2 臺(tái)機(jī)組 DCS 供電電源，經(jīng)無(wú)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(tái)機(jī)組電源，但因?yàn)檠矙z不到位，又無(wú)電源報(bào)警，導(dǎo)致 1路電源長(zhǎng)期沒(méi)有電，實(shí)際失去了電源冗余配置，對(duì)于重要主、輔系統(tǒng)的熱控電源，增加電源失去報(bào)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(guò)一個(gè)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(jī)，均通過(guò) 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(jī)失電，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備失去監(jiān)控; 某廠的 2 路數(shù)據(jù)交換機(jī)使用 1 個(gè)插排供電，一旦電源插排故障，所有上位機(jī)數(shù)據(jù)將中斷。以上問(wèn)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(xiàng)規(guī)定: 各操作員站、工程師站、實(shí)時(shí)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(dú)接自電源分配柜的冗余電源，通過(guò)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(jī)柜風(fēng)扇電源不規(guī)范 有一個(gè)問(wèn)題需要引起特別重視，控制器電源與機(jī)柜風(fēng)扇電源未分開(kāi)布置。例如某廠 3 號(hào)機(jī)組 ETS 機(jī)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(jī)柜工作電源故障，因此像控制機(jī)柜的冷卻風(fēng)扇、照明等電源，應(yīng)利用檢修機(jī)會(huì)敷設(shè)獨(dú)立于控制系統(tǒng)之外的電源，確保控制系統(tǒng)電源的專用性、獨(dú)立性、可靠性。 2 對(duì) DCS 應(yīng)急處理預(yù)案方面的改進(jìn) 在查評(píng)中普遍存在的問(wèn)題: 有的無(wú)PLC 應(yīng)急處理預(yù)案，有的PLC應(yīng)急處理預(yù)案流于形式，編制不詳細(xì)，指導(dǎo)性和可操作性不強(qiáng)，大都沒(méi)有開(kāi)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(xiàng)重點(diǎn)要求》中 9. 3. 1 條的要求: 結(jié)合機(jī)組的具體情況，建立 DCS 故障應(yīng)急處理機(jī)制，制訂在各種情況下切實(shí)可操作的 DCS 故障應(yīng)急處理預(yù)案，并定期進(jìn)行有針對(duì)性的反事故演習(xí)。 除對(duì)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(shí)每年有針對(duì)性地按照 DCS 應(yīng)急處理預(yù)案進(jìn)行反事故演習(xí)，對(duì)演習(xí)中發(fā)現(xiàn)的不足和問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行更改，確保 DCS 應(yīng)急處理預(yù)案準(zhǔn)確實(shí)用。隨著 DCS 系統(tǒng)在役年限增長(zhǎng)，DCS 系統(tǒng)故障幾率不斷增加，有效實(shí)用的 DCS應(yīng)急預(yù)案制訂會(huì)顯現(xiàn)應(yīng)有的作用。 3 主機(jī)重要保護(hù)配置不合理的問(wèn)題與改進(jìn) 3. 1 主保護(hù)信號(hào)不能全程冗余 按照 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》中第 9. 4. 3 條的要求: 所有重要的主、輔機(jī)保護(hù)都應(yīng)采用 “三取二”的邏輯判斷方式，保護(hù)信號(hào)應(yīng)遵循從取樣點(diǎn)到輸入模件全程相對(duì)獨(dú)立的原則，確因系統(tǒng)原因測(cè)點(diǎn)數(shù)量不夠，應(yīng)有防保護(hù)誤動(dòng)措施。但查評(píng)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(hào)、4 號(hào)機(jī)組 ETS 系統(tǒng)MFT1 和 MFT2 信號(hào)以及發(fā)電機(jī)保護(hù) 1、發(fā)電機(jī)保護(hù) 2、發(fā)電機(jī)保護(hù) 3 信號(hào)布置在同一塊 DI 卡件上，一旦卡件故障將引起保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng); 某公司失去火檢冷卻風(fēng)主保護(hù)中，火檢冷卻風(fēng)壓力低 3 個(gè)開(kāi)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(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。 3. 2 主要保護(hù)未投入或存在拒動(dòng) 如某發(fā)電企業(yè)鍋爐總風(fēng)量低保護(hù)信號(hào)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(dòng)作基本條件的要求，也體現(xiàn)了對(duì)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(hù)邏輯設(shè)計(jì)為火檢冷卻風(fēng)壓低且火檢冷卻風(fēng)機(jī)全停，起不到保護(hù)火檢作用，當(dāng)壓力已經(jīng)很低而火檢風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，機(jī)組不能觸發(fā) MFT 動(dòng)作。5. 5. 1 條關(guān)于 MFT 動(dòng)作條件中第s) 項(xiàng): 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(hù)延時(shí)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 3. 3 對(duì)汽機(jī)主要保護(hù)重視程度不夠 如電廠 5 號(hào)，6號(hào)機(jī)組 ETS 系統(tǒng)汽輪機(jī)高壓排汽壓力高、汽輪機(jī)超速保護(hù)信號(hào)等均為單點(diǎn)信號(hào)，汽輪機(jī)高壓排汽壓力高保護(hù)從 DEH 系統(tǒng)到 ETS 只有一路硬接線信號(hào)，汽輪機(jī)超速保護(hù)從 DEH 系統(tǒng)到 ETS 只有一路硬接線信號(hào)，保護(hù)存在誤動(dòng)、拒動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn); 多個(gè)公司未投入主油箱油位低跳機(jī)保護(hù)，沒(méi)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(xiàng)重點(diǎn)要求》第 8. 4. 9 條要求: 設(shè)置主油箱油位低跳機(jī)保護(hù)，采用測(cè)量可靠、穩(wěn)定性好的液位測(cè)量方法，并采取三取二的方式，保護(hù)動(dòng)作值應(yīng)考慮機(jī)組跳閘后的惰走時(shí)間。機(jī)組運(yùn)行中發(fā)生油系統(tǒng)泄漏時(shí)，應(yīng)申請(qǐng)停機(jī)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(wèn)題與改進(jìn) 4. 1 手動(dòng)跳機(jī)硬手操回路問(wèn)題 某公司手動(dòng)跳機(jī)硬手操回路檢查接線發(fā)現(xiàn)，手 動(dòng) ETS 按鈕回路接至 DEH，由經(jīng) DO 輸出驅(qū)動(dòng) ETS停機(jī)回 路，沒(méi)有直接至停機(jī)驅(qū)動(dòng)回路，不 符 合《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》［5］第 15. 6. 1. 4 條:在控制臺(tái)上必須設(shè)置總?cè)剂咸l、停止汽輪機(jī)和解列發(fā)電機(jī)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(jī)的驅(qū)動(dòng)回路的要求。后備硬手操回路一定注意硬接線接入和保護(hù)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?cái)?shù)顯表故障，壓力高起座和低回座通過(guò)高溫過(guò)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(shí)現(xiàn)操作，壓力高起座和低回座開(kāi)關(guān)直接在邏輯中實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)鍋爐安全門，無(wú)后備手操按鈕; 某公司因鍋爐安全門電磁閥故障無(wú)備品投入，以上情況均不符合 《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)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(hù)功能等全局性或重大故障的情況下，應(yīng)設(shè)置確保機(jī)組緊急安全停機(jī)的獨(dú)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(jī)組快速減負(fù)荷(TS) 試驗(yàn)未開(kāi)展的問(wèn)題 ＲB 試驗(yàn)通常作為防止鍋爐內(nèi)爆的重要保護(hù)手段，《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》第 6. 2. 3. 3 條中對(duì) 600 MW 機(jī)組快速減負(fù)荷 (TS) 功能應(yīng)可靠投用作出明確要求。在查評(píng)中發(fā)現(xiàn)，某公司 2 臺(tái) 600 MW 機(jī)組自投產(chǎn)以來(lái)未投入過(guò) ＲB 功能，某公司 1 號(hào)、2 號(hào)機(jī)組大修后均未進(jìn)行 ＲB 試驗(yàn)?！痘鹆Πl(fā)電機(jī)組輔機(jī)故障減負(fù)荷技術(shù)規(guī)程》［6］中第5. 2. 2. 1 條，對(duì)進(jìn)行 ＲB 試驗(yàn)時(shí)間做出了要求，在以下情況下應(yīng)進(jìn)行TS動(dòng)態(tài)試驗(yàn): ①新建機(jī)組正式移交生產(chǎn)前; ②有與 TS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(jī)組大修后要求在修后進(jìn)行TS靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。 經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，許多發(fā)電廠TS功能理解不深，有的靜態(tài)TS試驗(yàn)都未進(jìn)行過(guò)，有的因?yàn)檫M(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生機(jī)組跳閘，所以不敢進(jìn)行TS動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，甚至TS不投入。 《火力發(fā)電機(jī)組輔機(jī)故障減負(fù)荷技術(shù)規(guī)程》中對(duì) ＲB 有明確的技術(shù)要求，關(guān)于 ＲB 后燃料系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的 “自上而下切粉+自動(dòng)投油”控制邏輯在實(shí)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(jī)出力限制問(wèn)題也應(yīng)該引起重視，在機(jī)組檢修后進(jìn)行重要輔機(jī)的出力試驗(yàn)，避免TS后單臺(tái)輔機(jī)運(yùn)行出力超限，而引起機(jī)組跳閘的情況。 6 結(jié)束語(yǔ) 安全性評(píng)價(jià)的每一條款都是經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)的總結(jié)，對(duì)一些共性問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)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(píng)價(jià)與熱工自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性評(píng)估、技術(shù)監(jiān)督結(jié)合起來(lái)，從設(shè)計(jì)源頭上保證設(shè)備符合標(biāo)準(zhǔn)要求，利用機(jī)組檢修，按照由主保護(hù)到輔機(jī)保護(hù)，由 DCS系統(tǒng)到就地設(shè)備的順序，進(jìn)行不間斷的隱患自查工作，對(duì)不能整改的問(wèn)題做到心中有數(shù)，同時(shí)做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)控，不斷提高熱控系統(tǒng)本質(zhì)高效率的程序。
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