王晓亮
内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司
内蒙古呼和浩特市010206
摘要:超超临界状态,是一个从商业角度定义的状态,物理学上没有明确的概念,我国把蒸汽压力高于27MPa称为超超临界。超超临界机组运行参数高,为了压缩建造成本,大多又是单辅机,在正常运行中,如果突发事故,极易造成灭火停机。本文对某电厂超超临界机组的误操作事故进行了详细分析,并提出建议对策,以期能为以后的工作提供参考。
关键词:事故;分析;对策
引言[1]
随着技术进步,在新建机组中,超超临界机组的应用已成为主流。蒸汽参数的提高,必然使机组自身的能耗降低,发电效率提升,经济效益增加。但是,由于没有汽包,很多机组又是单辅机,一旦发生事故,处理难度远大于汽包炉,甚至没有处理手段,直接灭火停机。为了保证安全持续的电力生产,除了提高设备的安全可靠性,还要加强人员的培训,通过学习各种事故案例,找出设备隐患和操作弊端,防患于未然,才能确保长治久安。
1机组概况
某电厂新建两台超超临界机组,锅炉为东方锅炉公司制造的660MW高效超超临界参数、前后墙对冲燃烧、一次中间再热、单炉膛平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、Π型布置的变压运行直流炉。锅炉设计压力29.3MPa,最大连续蒸发量为2057t/h,额定蒸发量1878t/h,额定过热蒸汽温度605℃,额定再热蒸汽温度623℃。炉膛高热负荷区域采用内螺纹管膜式螺旋水冷壁,上部为垂直水冷壁,两者间由过渡段水冷壁和水冷壁中间过渡集箱连接。炉膛上部布置有屏式过热器、高温过热器;折焰角后部水平烟道布置有高温再热器;后竖井双烟道分别布置水平低温过热器、低温再热器和省煤器。烟道下部布置有一台四分仓容克式空气预热器。炉膛燃烧方式为正压直吹前后墙对冲燃烧,共配有36只低NOx轴向旋流式煤粉燃烧器,分三层分别布置在锅炉前后墙水冷壁上,每层6只。燃烧器的配风采用典型的MB形式,即一次风、二次风、三次风。分别通过一次风管,燃烧器内同心的二次风、三次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛,其中二次风为轴向可调式,旋流强度可调;三次风旋流强度不可调。燃烧器上部布置有燃尽风调风器,能有效地降低NOx生成,并在A层装设了等离子点火装置。为了防止燃烧区域结焦,在燃烧器靠近水冷壁侧设3层贴壁风。制粉系统配置6台中速磨煤机,锅炉燃用设计煤种满负荷时,五台运行一台备用。锅炉炉膛风烟系统为平衡通风方式。选用一台动叶可调轴流式送风机;两台双级动叶可调轴流式引风机;一台双动叶调节轴流式一次风机。炉底采用刮板式捞渣机,连续除渣。
汽轮机为东方汽轮机厂生产,型式为超超临界、一次中间再热、单轴、三缸两排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。额定功率为660MW,最大连续出力695MW。汽轮机总级数为30级,高压转子12级,中压转子10级,低压转子2×4级。汽轮机采用一个单流高压缸,一个单流中压缸和一个双流低压缸结构。汽轮机共有八段非调整抽汽,分别供给三台高压加热器(含外置式蒸汽冷却器)、一台除氧器、四台低压加热器(7、8号低加为内置式)。本机组所有汽封均为金属迷宫式汽封。机组高压1~10级叶顶及隔板汽封、前后端汽封第一列在进汽侧增加了1圈防旋汽封齿,有效削弱了蒸汽对转子造成的气流激振力。汽轮机给水系统设计有1台100%容量的汽动变速给水泵和一台30%容量的电动定速给水泵。小机设计有高低压两路汽源,并可采用辅汽冲转。小机排汽至小机凝汽器。汽轮机盘车装设在低压缸后部6、7号轴承盖上,转速1.5r/min。主机控制油系统采用高压抗燃油,与润滑油系统完全分开。机组设计为中压缸启动方式,也可用高中压缸联合启动方式。旁路系统采用二级串联启动旁路,容量为50%BMCR。
发电机为三相隐极式同步交流发电机,采用静止可控硅,机端自励的励磁方式。结构为全封闭、自通风、强制润滑、水/氢/氢冷却、圆筒型转子。定子绕组为直接水冷,定、转子铁芯及转子绕组为氢气冷却。密封油系统采用单流环式密封瓦,定子绕组的冷却水由内冷水泵强制循环,进出水汇流管分别装在机座内的励端和汽端,并通过定子冷却水冷却器进行冷却。氢气则利用装在转子两端护环外侧的单级浆式风扇进行强制循环,并通过两组(四台)氢冷器进行冷却。
2事故前工况
机组负荷360MW,总煤量196t/h,机组协调方式运行,A、B、D、F磨煤机正常运行,汽泵正常运行,给水流量1034t/h,主蒸汽流量1034t/h,小机真空-82.1Kpa,小机凝结水外排至循环水集水井,流量35T/H。
3事故经过
某日21时09分,化学主管电话通知单元长:机组除盐水用水量大,需配合查找补水量大原因。当时,机组正进行并网操作,故暂未进行查找。
次日01时18分,机组负荷360MW,单元长发现小机凝结水外排至循环水集水井,流量约35T/H,令副值配合化学值班员进行小机凝结水取样化验工作,待水质合格后准备回收至排汽装置。
01时41分,机组副值就地稍开小机凝结水至排汽装置母管取样门后发现无水且为负压状态,立即将其关闭。然后依次稍开小机凝结水泵出口电动门后放水门及入口滤网放水门,均无水且为负压状态,立即关闭,随即返回主控室汇报,化学值班员离开。
01时53分,机组副值回到主控室后汇报机组长,就地各取样放水门均为负压状态,无法取样。机组长让该副值询问一下以前取样的人是怎么取的。该副值询问协作的邻机副值,邻机副值告知,就地寻找管路低处放水门进行取样。该副值告诉监盘人员注意小机凝汽器真空,便返回就地再次进行取样操作。
02时39分,该副值再次到就地,依次打开小机凝结水泵出口电动门后放水门及凝结水泵入口滤网放水门后仍无水,由于上述四个放水门同时开启,导致小机真空在100s内快速下降至-65KPa,小机低真空保护动作跳闸,给水泵全停,机组跳闸。
4原因分析
1)单元长越级下令至副值进行小机凝结水取样,旁路正常指挥程序且没有跟踪操作情况;机组长被告知就地无法取样后,随意指派相邻机组副值进行指导且没有执行汇报制度,最终造成小机低真空跳闸,是本次事件的直接原因。
2)单元长在离开主控室时没有和机组长强调现场工作的危险性及相关注意事项,机组长在副值汇报无法取样后,没有下令阻止,任其继续操作,是本次事件的主要原因。
3)单元长安排工作时未考虑到小机凝结水泵未运行,系统在汽机0米处于负压状态;对系统运行方式不掌握,没能对照其他机组小机凝结水系统运行状态综合判断,提前发现小机凝结水泵停运对系统造成的低真空隐患,是本次事件的次要原因。
4)单元长、机组长对新转正员工操作监护不到位,允许副值单人进行操作,没有进行详细的危险点分析,工作前“三讲一落实”流于形式,是本次事件的次要原因。
5)发电部运行人员经验不足,现场风险辨识能力差,在已经发现明显异常情况并进行汇报后,要求再次进行同样的操作时没有进行分析而是盲目服从,是本次事件的次要原因。
6)发电部汽机专业管理责任落实不到位,对机组小机凝结水系统异常运行方式重视程度不足,没有提前向运行人员下发非正常运行方式相关规定,是本次事件的次要原因。
5暴露问题
1)部门管理存在漏洞,没能形成紧张严肃的工作氛围,班组人员在执行部门规定时不严谨,单元长和机组长指挥体系缺失,在分配任务时缺乏跟踪和指导。
2)集控运行人员经验不足,对现场设备系统不熟悉,对操作存在的风险预判不足,反应出发电部日常培训工作存在死角,缺乏针对单辅机运行特点和就地系统等的专项培训。
3)发电部部门各级人员对机组的隐患排查不到位,对单辅机运行重视程度不够,机组启动后小机凝结水泵运行方式不合理的隐患没有及时消除,给运行人员留下了安全隐患。
4)发电部运行人员缺乏对规章制度、规程和规定的敬畏心理,在执行公司(部门)规章制度、技术措施刚性不够,运行值各级下令、反馈混乱。值长对现场工作把控不到位,单元长下令随意且下令后没有进行有效的跟踪,机组长对副值操作中发现的异常汇报视而不见。
5)交接班不清楚,劳动纪律涣散。单元长离开集控室未向机组长交代现场工作,机组长离开盘前没有对主值交代现场正在进行的工作,副值就地操作前不向盘前汇报且随意扩大工作范围。反应出部门和班组对人员离开主控室的特殊情况缺少管理,没能针对机组启动期间特殊运行方式综合考虑,班组人员分配管控存在问题,没有随时保证主控室的技术力量。
6)事故“回头看”活动的开展流于形式。该值曾发生一起由于运行人员监盘不到位而导致的机组非停事件,值内及班组对过去相似事故的学习不深入,未对操作的关键点进行重点培训。
7)发电部班组各岗位人员业务不精通、工作不细致、管理不严格,尤其是班组长管理缺失。单元长工作安排不合理,在机组启动期间,安排刚转正的同志独立操作,对人员经验、技术水平没有综合考虑,对具体取样地点、操作中存在的风险没有详细说明,现场操作监护不到位、沟通不到位,最终导致单人独立操作且操作前没有与监盘人员联系,对现场操作失去监控。
8)发电部汽机专业管理松散,敏感性差,机组启动后对小机凝结水系统非正常运行方式未做具体规定。
9)发电部反违章理念没能深入人心,习惯性违章行为仍然存在,缺乏反违章的意识。暴露出部门反违章管理工作开展不扎实,没有将反违章理念扎根于每个人的心中。
6整改措施
1)发电部加强部门刚性管理,重新梳理部门有关规章制度,组织运行人员学习,管理人员经常深入现场了解运行人员对制度、规程的掌握和执行程度,做到令行禁止,加大对执行规程不严肃、责任制不落实人员的考核力度。
2)发电部主任利用运行值学习班时间针对两起非停事件进行讲课,深刻剖析两起事件存在的管理、技术和人员操作问题,让每个运行人员深刻吸取教训。
3)制定隐患排查计划,发电部主任和副主任带头对设备运行方式、逻辑保护、设备布置等重要系统进行排查,消除现场存在的隐患。
4)以部门管理人员、专业、运行值、班组为单位,对该事件进行深入反思,查找管理漏洞和不足,制定有针对性的防范措施。
5)改变培训模式,值长、副值长、单元长利用下白班、学习班等时间带领班组人员深入现场熟悉系统、交代日常操作存在的风险与应采取的措施,组织部门管理人员和专业人员进行讲课,真正做到贴近生产实效培训。
6)强化岗位责任心,重新学习各项规章制度。值长制定学习计划,利用学习班全员重新学习公司和部门“两票”、“三制”、反违章管理规定、防误操作规定并进行考试。同时,依据部门管理制度,修订值内工作实施细则,规范劳动纪律、理顺指挥体系,做到逐级下令、逐级把关、逐级汇报、层层落实。
7)规范班组工作流程。班组工作流程应为单元长下令机组长,机组长安排主值、副值,现场操作必须进行“三讲一落实”并录音存档备查。尤其对于新转正员工的现场操作,在大胆使用的同时要认真监护,操作前必须明确操作方法、操作内容和操作风险。
8)专业人员每天上午深入生产现场了解所负责机组运行状态,及时提出指导意见;各专业每周组织本专业周例会、每月组织召开部门专业会,对专业管理存在的问题充分讨论并提出解决方案。
7结束语
误操作是事故发生的原因之一,而且受个人因素影响巨大。通过强化组织管理,提高操作水平,严格操作流程,误操作事件是可以避免的。如果电厂的各类事故能够维持在低水平,电力生产持续稳定,经济效益自然就会提高。
参考文献:
[1] 大唐国际发电股份有限公司.火力发电生产典型异常事件汇编[M].北京:中国电力出版社,2013.