电厂之电源切换导致锅炉灭火的探讨.doc

电源切换导致锅炉灭火的探讨叶昭龙（贵州纳雍发电总厂）摘要本文通过一起因电源切换而导致锅炉主燃料跳闸（MFT）灭火事故的分析，对手动MFT回路的设置进行了探讨，提出了一种解决问题的方案。关键字电源；切换；锅炉；MFT1 引言纳雍发电总厂1、2号机组为哈尔滨三大主机厂生产的300MW燃煤机组，锅炉为HG1025/17.3-MW16型，DCS系统采用上海FOXBORO公司的I/AS（Intelligent Automation Series）。机组正常运行时，MFT由DCS系统中的FSSS出口，手动MFT是为防止DCS系统失灵而设计的重要后备保护手段，由继电器硬接线回路构成。按下手动MFT按钮，一方面触发FSSS中MFT动作，同时触发SOE记录，另一方面还直接出口动作各MFT跳闸继电器，迅速切断所有进入炉膛的燃料，从而实现安全停炉。1、2号炉手动MFT直接跳闸的设备有：A、B一次风机；给粉变频柜电源1、2；A、B、C、D排粉机；燃油进油快关阀、燃油回油隔绝阀。2 问题的暴露2003年7月19日，1号炉发生停炉事故，MFT首出“燃料丧失”。经过对事故原因的仔细分析，发现MFT的真正原因是“手动MFT”动作，暴露了手动MFT继电器回路存在的重大缺陷：热控总电源发生电源切换或工作电源瞬间掉电将会使手动MFT出口继电器动作，锅炉将因丧失燃料而停炉。由于1、2号炉为同一设计，8月5日，在2号炉做试验结果表明：正常的电源切换将导致锅炉MFT，证明1、2号炉存在同样问题。3 问题分析原手动MFT回路接线如图1：跳闸继电器（J1J6）为OMRON公司生产的MMX2XP型（220VAC，2常开2常闭），除燃油进油快关阀/回油隔绝阀接常开接点外，其他跳闸设备均接到继电器的常闭接点，2个手动MFT按钮采用串联常闭接点。正常运行时，整个回路带电，各跳闸继电器常闭接点断开，无跳闸信号输出；SOE记录也不触发；常开接点闭合，燃油进油快关阀/回油隔绝阀电磁阀接受DCS控制指令。只有在回路失电情况下，跳闸继电器失电动作，常闭接点闭合，跳闸给粉电源、一次风机、排粉机，切断燃煤，同时触发SOE；常开接点断开，燃油进油快关阀/回油隔绝阀电磁阀失电，切断燃油，实现安全停炉。继电器回路的220VAC电源来自热控总电源PP2盘17MK开关，而PP2的两路进线电源又分别取自UPS和保安I B段，二者互为备用，采用带辅助接点的接触器进行电源切换，先带电的一路电源即为工作电源。但由于继电器动作时间快于接触器切换时间（间隔130毫秒），一旦工作电源故障，还未切换到另一路电源时各跳闸继电器已动作，虽然手动MFT按钮未动作不会直接引发MFT，但会造成一次风机跳闸、给粉电源消失、排粉机跳闸、燃油进油快关阀/回油隔绝阀关闭，锅炉将因丧失燃料而MFT停炉。而且，两个手动MFT按钮接线采用串联常闭接点，只要其中一个按下，整个220V继电器回路失电，各跳闸继电器将因失电动作，不满足双按钮设计的要求。图14 解决方案找到原因后，我们认识到彻底的解决办法应该是提高工作电源的稳定性，并改用可靠的电源切换装置，但前者由于影响因素过多（如厂用电切换、6kv辅机启停等）而无法保证，后者受容量和切换时间限制也不易实现。综合分析，在现有系统和设备条件下，只有将该回路继电器由失电动作改为带电动作，才能有效避免因电源不稳定造成的保护误动。在经过反复论证后，制定出手动MFT硬接线回路整改方案，从下述三方面进行了整改：1) 将给粉电源、一次风机、排粉机跳闸信号和SOE触发信号改接到继电器的常开接点，燃油进油快关阀/回油隔绝阀改接到继电器的常闭接点，即由失电动作改为带电动作，以降低保护误动率（图略）。2) 将两个手动MFT按钮改接成串联常开接点，正常运行时继电器不带电，必须2个按钮同时按下才会使回路带电，跳闸继电器各接点动作，切断燃料停炉，同时两个按钮的另一对常开接点闭合，发出手动MFT信号到FSSS，触发MFT主保护动作。3) 对PP2盘两路电源加装监视继电器，引入辅控盘上硬光字牌闪光及音响报警，任意一路电源失电立即报警，提醒运行人员注意。5 改造后效果根据制定的方案，首先对2号炉进行了改造，完成后试验结果和实际运行情况都表明，改造后的回路动作正常，未发生过保护误动和拒动情况，大大提高了机组运行的稳定性，达到了预期目的。随后对1号炉手动MFT回路进行了同样改造。6 汲取的经验1) 保护装置的电源必须可靠，并应尽量减少中间环节和避免多路共用，以提高电源稳定性。2) 主要热工保护系统中间继电器、出口继电器应定期进行校验，以保证继电器动作的可靠性，宜安排在机组大、小修期间进行。3) 由于DCS系统的MFT主保护出口跳闸继电器仍为失电动作，手动MFT仅是后备手段，本身使用频率已很低，就机组长期运行而言，其拒动概率更是微乎其微，且可通过每次大小修结束后进行试验，来保证其动作可靠性。因此，手动MFT回路采用带电动作是可行的。7 结束语火力发电厂热工自动装置、热工保护装置管理办法规定：保护装置需配两路电源供电，保护装置交、直流电源消失时，不应产生误动作。通过改