热控典型案例分析教材

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1、 国华电力热控典型案例分析国华电力热控典型案例分析 20152015年年3 3月月 朱延海朱延海 2013.10 一一 国华电力热控事件统计 二二 行业及国华电力指导文件 三三 典型案例分析 四四 基建机组安装、调试注意事项 从2000年至2014年12月 的统计数据，国华电力生 产运行机组因为热控专业 造成的非停事件124次。 以上未统计基建调试期发 生的热控异常。 国华电力热控事件统计 故障原因次数占比 现场设备异常2822.58% 检修维护不当1411.29% 接地与接线问 题 129.68% 电源故障129.68% DEH故障118.87% DCS故障108.06% 单点保护97.26

2、% 逻辑问题97.26% 参数整定不当1310.48% RB不成功64.84% 以上统计的非停事件中，有的属于设计问题，如单点保护；有的属于 安装不规范，如接地与接线问题；有的属于基建期调试不全面而在生产 运行中暴露出来，如逻辑问题、参数整定不当、RB不成功；有的属于设 备质量问题，如现场设备异常、电源故障、DEH/DCS故障等问题，还有 的属于维护或人为原因，其中不泛有相同或类似原因引起的典型案例。 国华电力热控事件统计 行业及国华电力指导文件 为深化热控专业管理，完善热控系统配置，提高热控系统设 备可靠性和机组运行的安全经济性，行业、各电力公司相继制 定相关指导文件。 2007年北方联合电

3、力公司组织编写了火力发电厂热工自动化系统 安全技术指南，其按照故障类型进行分类分析，结合原国家电力公 司防止电力生产重大事故的二十五项重点要求、华能发电集团公 司防止电力生产重大事故的重点要求的内容，提出具有普遍意义 的对策和日常维护的有效方法，突出了实用性和可操作性，指导北方 联合电力公司所属发电企业的热工自动化工作。 行业及国华电力指导文件 2010年电力行业热工自动化技术委员会组织浙江省电力试验研究 所、中国大唐集团公司、浙江省能源集团有限公司等单位，开展了提 高热工自动化系统可靠性的专题研究，在调研、收集、分析、总结全 国发电厂近年来热控系统故障发生的原因及事故教训、热控设备运行 检修

4、维护管理经验与问题的基础上，制定了提高热工自动化系统可靠 性的重点技术措施火电厂热控系统可靠性配置与事故预控， 供电力行业热控人员在进行专业设计、安装调试、检修维护、技术改 进和监督管理工作进参考。 2012年中国电力投资集团公司在认真调研、收集、分析、总结新 建火电机组近年来热控系统故障发生的情况，以及热控系统设计、设 备选型、安装调试及运行维护等各环节所出现的质量问题的基础上， 组织编制了新建火电机组热控系统可靠性管理导则（2012），用 于对新建火电机组热控系统可靠性管理工作进行指导。 行业及国华电力指导文件 为了加强技术管理、强化信息共享、杜绝同类事件重复发生，国华 电力公司组织开展了

5、针对影响机组安全稳定运行的生产事件调研分析 工作，在认真调研、收集、分析、总结国华各电厂机组投产以来影响 机组安全稳定运行事件基础上，并借鉴行业内已开展的可行性实施方 法，在遵循现行国家有关技术规程和行业标准，从热控设计、设备选 型、安装调试、逻辑审查及运行维护等方面提出指导意见。 （1）2010年关于开展分散控制系统（DCS）可靠性统计评价工作 的通知（国华电发201024号） （2）2012年6月19日召开了主辅机重要信号单点保护改进方案论证 会 行业及国华电力指导文件 （3）2013年7月下发关于开展影响机组安全稳定运行事件调研分析 的通知（国华电发201359号）并形成国华电力影响机组

6、安全 稳定运行事件分析报告，用于生产设备的维护、检查、检修、运行 管理和生产人员的技能培训，切实提高设备运行可靠性，减少非计划 停运事件的发生。 （4）针对2012 2013年国华电力公司新建机组多次发生因热控逻辑 不严谨、定值不合理造成的机组非停事件，国华电力公司2013年下发 了关于开展热控逻辑、保护定值再复核、整改的通知（国华电发 传2013103号），形成国华电力14台机组热控逻辑、保护定值 再复核整改工作报告，提出规范热控逻辑审查工作的十点建议，下 发至各发电公司要求结合自身情况继续开展相关工作。 典型案例分析-设计 案例1：（1）2006年6月某电厂600MW亚临界机组发生过振动跳

7、机事 件，主机振动保护采用复合振动单点保护，因信号跳变发生跳机。（2 ）2008年9月某电厂600MW亚临界机组锅炉增压风机差压开关取样表 管漏气导致失速保护误动作，增压风机跳闸。失速测量的是差压信号 ，只设计了1个测点，测点仪表管堵或测点故障都有可能导致保护误动 或拒动。（3）2012年2某电厂660MW超超临界锅炉增压风机失速保 护设计为单点保护，失速保护管堵塞误动跳闸。 分析：这是典型的单点保护案例，2012年6月19日国华公司召开了 主辅机重要信号单点保护改进方案论证会，对相关单点保护在设计 上与主辅机厂家、设计院进行了讨论，并下发了会议纪要，要求各发 电公司结合实际进行改进。 典型案

8、例分析-设计 要求：主机和主要辅机保护测点应采用“三重冗余”设置，安装位置、 阀门、管道、取样装置等独立设置，逻辑采用“三取二”方式。即不仅 信号冗余，取样回路也要独立取样，冗余信号还应分配到不同的卡件 ；不能实现冗余配置的保护信号，可增加关联信号的判断，否则应研 究改为报警的可行性，或采取相应的防误动措施。在热工单点保护及 可靠配置优化方面可参考火电厂热控系统可靠性配置与事故预控 火电厂热控系统可靠性配置与事故预控。但在现场，由于基建安 装遗留的信号冗余而取样回路不冗余是普遍存，冗余信号分配在同一 卡件也在个别电厂出现过。 典型案例分析-设计 案例2：（1）2007年1月某电厂600MW亚临

9、界机组汽水系统单排污门 内漏停机处理。（2）2009年1月某电厂600MW亚临界及超临界机组4 台机组发电机断水保护。断水保护取样管路为三路共用一个取样点， 且后面的连接方式均为螺纹连接，有一处发生泄漏，就会造成断水保 护误动。 分析：规范里要求取样一次阀应安装在汽、液测点附近且一次阀前管 路距离取样点尽可能短、材料与管道相同，高温高压测点取样一次阀 ，应为两个工艺阀门串联连接，现场还存在单个一次阀且为仪表阀， 一次阀前的管径也不符合要求，另外部分现场为了维护操作方便，将 一次阀远移至变送器保护箱前，如果一次阀前取样管路泄漏，将无法 隔离，可能造成系统停运，或机组强停，这样降低了取样的可靠性；

10、 现场还有部分介质温度较高、或介质为油润滑油的取样一次阀采用螺 纹接口，如果泄漏将造成一定的安全风险。 典型案例分析-设计 主汽压测点：一次阀应为两个工 艺阀门串联连接，单个一次阀且 为仪表阀，一次阀前的管径也不 符合要求。（DL_T 5182） 给水流量测点：冗余取样未独立，一 次阀前取样短管不符合要求。 典型案例分析-设计 凝结水流量测点：一次阀安装于 变送器保护箱前 ，一次阀螺纹接 头，操作方便，但易泄漏，降低 可靠性。 典型案例分析-设计 要求：取样装置和管路安装应符合DL/T 5182-2004火力发电厂热工 自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定，取样管路、测量 管路及取压短管

11、的材质和规格，应根据被测介质的类别、参数及管路 的安装位置进行选择，应符合表5.2.1的规定。”、“5.3.2冗余配置的变 送器，应有各自的测量管路、阀门及附件。”、“5.4.2 阀门通径和连接 方式的选择，应符合下列规定。3)当介质参数温度大于100时，一次 门和排污门均采用焊接式连接方式 。”、“4.4.13 就地设备和安装部件 ，应采取适当的防腐涂漆措施。”； DL/T 5190.5-2004电力建设施工及验收技术规范 第五部分：热工自 动化“4.1.10取源阀门应尽量靠近测点和便于操作，并固定牢固，还 应采取能补偿主设备热态位移的措施。被测介质温度大于100测量管 路的取源阀门应选用焊

12、接式连接，其他阀门宜选用外螺纹连接式。取 源阀门前不宜采用卡套式接头。”； 火电厂热控系统可靠性配置与事故预控也有相关要求。 典型案例分析-设计 案例3：（1）2007年7月某电厂600MW亚临界机组给煤机在电源切换过 程中失电导致给煤机全停机组MFT。（2）2010年12月某电厂300MW亚临 界机组随工艺设备配套供应的就地控制箱厂家内部设计不够合理。比 如箱内控制电源取自动力电源，当动力电源中断并在很短的时间内（ 80ms）恢复，由于控制回路继电器已经掉电，电动机无法维持原状态 ，存在安全隐患，由电气MCC供电的电动机则不存在此类问题。（3） 2012年2月某电厂660MW机组1A引风机因

13、油泵电源中断跳闸，机组RB动 作正常。1A引风机油站控制箱控制电源设计不合理，为单路电源，一 旦失电，将造成两台油泵均不能启动。此次事件中，由于控制电源开 关脱扣器故障，造成开关误动，控制回路断电后，油泵失电，备用油 泵也因控制回路失电而不能联锁启动，造成1A引风机油压低跳闸。 典型案例分析-设计 分析：对于一些重要的辅助设备或系统，还存在控制箱设计为一路电 源，或进线来自同一电源段，特别是新建机组，若没有对设计提出要 求，厂家设计为一路电源；另外，也存在设计有冗余电源的，但切换 装置切换时间不能满足设备要求，导致负荷段电源切换或某段电源失 去时，相关设备异常，或扩大事故范围。如部分电厂在给煤

14、机控制电源、 执行器动力电源等存在切换时间过长，造成变频器故障停运、执行器瞬间失电 反馈信号异常等事件。 要求：系统设计时必须实现动力电源分段、分组供给；控制电源分段 、分组供给，不应直接取用动力电源；除停电一段时间不影响设备工 作外，所有控制电源实现双路供给，分别由厂用、保安或UPS电源； 所有双路控制电源实现无扰切换。严格进行冗余电源切换试验，录波 记录切换时间以及对负载的影响。 典型案例分析-基建 案例4：（1）2008年5月某电厂660MW超临界机组汽轮机调速汽门控制 接线端子破损导致机组停运。汽轮机调门接线端子基建中均为插接式， 由于工作环境为高温，高腐蚀，造成接线端子破损，脱落，造

15、成调门突 发故障。（2）2012年1月某电厂300MW亚临界机组运行中发现主机#1 轴承附近有蒸汽泄漏，#1轴承振动探头及部分延伸电缆烧毁，引起该通 道振动保护旁路，失去监视。 主汽门处高温，安装底板未 隔热，线缆易烫损，行程开 关内触点易氧化腐蚀。 典型案例分析-基建 瓦振探头埋在保温里 电缆保护管从主汽门上部 经过且直接贴在保温金属 护板上，电缆已损坏 典型案例分析-基建 分析：生产运行中主汽门漏汽、轴封漏汽引起的烧损电缆、损坏设备 时有发生，基建期线缆桥架安装时应避开高温管道或高温蒸汽易漏点 ；有的则属于保温措施不当引起的，所以要做好保温工作。也有的属 于必须处理高温环境下工作，如主汽门

16、行程开关、大机转速、振动等 一些测点，由于轴封漏汽等原因，工作环境温度较高，所以需采取隔 热和密封措施，选用耐高温的行程开关、探头和线缆。 要求：端子盒安装应尽量避开高温及腐蚀性环境，若无法避免，则应 有良好的隔热和密封措施，确保盒内设备能正常工作；关键部位接线 采取专用接线头，并将接线头与电缆连接部位采用焊接方式。在日常 巡检采用点温的方式对设备加强巡视，发现及时处理。 典型案例分析-基建 案例5：（1）2009年3月某电厂330MW亚临界 DEH伺服卡24V两路供电 电源的保险熔断，高压主汽门和中压调门关闭，造成机组负荷瞬间降至 为0，机组手动打闸停机（DEH伺服卡24V两路供电电源保险容量小，更 换为6A）。（2）2013年11月某电厂600MW亚临界机组ETS保护误动， 经检查，ETS触摸屏故障，触摸屏供电保险熔断（容量5A，容量过大） ，输入电源短路，在其保险烧断瞬间拉低所有并联的DI模件扫描电压和 转速模件供电电压（机组正常运行