旋膜式除氧器水位保护误动处理与防范措施

旋膜式除氧器水位保护误动处理与防范措施

分析、总结某电厂#2机旋膜式除氧器水位低二值保护误动，引起给水泵跳闸，造成机组减负荷的事故原因，提出相应防范措施，提高热工保护系统可靠性，确保机组安全、稳定运行。

1.旋膜式除氧器设备概况

某电厂2×300MW机组采用GC1044/GS150卧式内置高压旋膜式除氧器，其水位测量系统配置3种工作原理共存的水位计

①3套独立取样的差压式水位计，水位测量信号经DCS逻辑判断后三取中值，用于监视和自动调节水位。

②两套就地磁性翻板式水位计，确保在任何工况下正常监视旋膜式除氧器水位。

③3套用于旋膜式除氧器水位报警或联锁保护信号的液位开关，当旋膜式除氧器水位高三值液位开关发出联锁信号时，联锁关闭四段抽汽至旋膜式除氧器电动门，联锁关闭辅汽母管至旋膜式除氧器电动门；

当旋膜式除氧器水位高二值液位开关发出联锁信号时，联锁关闭旋膜式除氧器水位调节阀，联锁开启旋膜式除氧器溢流阀；

当旋膜式除氧器水位低二值液位开关发出保护信号时，延时10s停给水泵。

2.旋膜式除氧器故障经过

某天19时05分，#2机组带280MW负荷运行，突发“旋膜式除氧器水位低二值”信号，2A、2B给水泵跳闸，2C给水泵因旋膜式除氧器低水位闭锁未联动。运行值班员立即手动停止2E、2D、2C、2B磨煤机，DEH控制方式由“协调”切换为“阀控”快速减负荷至30MW,检查核对旋膜式除氧器水位正常后，联系现场热工值班人员撤除“旋膜式除氧器水位低二值”跳给水泵保护，强制给水泵“跳闸首出”,启动2A给水泵向锅炉上水。19时18分，2A给水泵跳闸，立即启动2B给水泵上水。19时40分，2A给水泵启动正常，逐渐加负荷至正常。处理过程中#1炉PCV阀自质合成的双组分复合材料，其主要物理机械性能(表1)。

表1主要物理机械性能

旋膜式除氧器水位低二值液位保护误动造成运行中的两台给水泵跳闸，机组负荷由280MW急减至30MW。现场恰好有处理其他设备故障的热工值班人员，及时撤除旋膜式除氧器低二值水位保护，运行人员启动给水泵成功，未造成锅炉断水紧急停炉的扩大事故。

3.旋膜式除氧器原因分析

(1)通过DCS工程师站查询旋膜式除氧器水位历史曲线，给水泵跳闸前旋膜式除氧器保持正常水位运行，水位稳定且未有明显异常波动，显示正常。检查低水位保护逻辑发现旋膜式除氧器水位低二值信号动作引起电动给水泵跳闸。

(2)热工人员就地检查旋膜式除氧器水位低二值液位开关，也未发现液位开关电缆接线及外观异常。手动活动液位开关接点，旋膜式除氧器水位低二值信号消失，恢复正常。由于旋膜式除氧器水位低二值液位开关运行时间过长，其微动开关也易出现故障，判断是旋膜式除氧器液位开关接点意外接通，造成旋膜式除氧器水位低二值信号发出，属于保护误动。

(3)旋膜式除氧器水位低二值联跳给水泵保护存在设计缺陷。当旋膜式除氧器水位低二值液位开关发出联锁保护信号时，在DCS除氧给水控制监视画面进行报警，延时10s,联锁停电动给水泵。仅由旋膜式除氧器水位低二值液位开关一个信号控制联跳给水泵保护，信号可靠性低，易发生保护误动。

(4)设备管理部热工业在工作中未能及时发现“旋膜式除氧器水位低二值”联跳给水泵保护存在设计缺陷，且事故之前没有组织业技术人员核对、检查旋膜式除氧器水位保护的测量回路和逻辑，对设备风险预估不足，没有做好相应风险预控措施。

4.旋膜式除氧器防范措施

将旋膜式除氧器水位模拟量信号引入到旋膜式除氧器水位保护逻辑回路面上均匀增加20个M16沉头螺栓。在断开的缸座顶部钻中23×20mm和18×35mm的20个孔。在断开的缸座下部钻攻螺孔M16×40mm的20个螺纹(图2、图3)。

(1)将旋膜式除氧器差压水位信号的三取中信号引入保护控制系统。将旋膜式除氧器水位1、旋膜式除氧器水位2和旋膜式除氧器水位3进行中值选择后参与旋膜式除氧器水位保护。

(2)将中值选择后的旋膜式除氧器水位信号做旋膜式除氧器水位低一值报警处理,并在除氧给水监控画面增加报警提醒功能。

(3)将中值选择后的旋膜式除氧器水位信号做旋膜式除氧器水位低二值处理,并与旋膜式除氧器水位低二值液位开关信号串联，当两个低二值条件同时满足时，旋膜式除氧器水位低二值保护逻辑输出信号，延时10s,停电动给水泵。

(4)检查、核对全厂#1、#2机组汽包、高加、低加和凝汽器等所有水位的测量回路和保护逻辑，进行完善性优化，确保安全性，做好风险评估。

(5)设备管理部热工业应对全厂#1、#2机组所有液位开关进行认真检查、维护，发现问题及时处理。

(6)加强运行人员针对性培训，提高事故情况下的事故应急能力。

旋膜式除氧器水位测量是火电厂测量系统中的重要参数，其测量准确性和可靠性直接影响机组安全运行，必须足够重视。要精心维护设备，尽早发现设备可能发生的故障，及时排除隐患，制定防范措施，要认真、缜密审核相关保护逻辑，尽量减少热工保护误动或拒动发生概率，确保机组安全、稳定和经济运行。