供熱機組切換抽汽引起的跳機事件分析

呂世文

(華電國際電力股份有限公司鄒縣發電廠，山東 鄒城 273522)

某電廠進行供熱改造后由2臺335 MW機組為供熱汽源，運行中，為防止閥門卡澀，需要定期切換抽汽。某次，在切換抽汽時，由于抽汽管道內積存有未凝結氣體，造成1臺在運機組因真空低跳閘。該事件雖未影響電廠對外供熱，也未損壞設備，但給機組的安全運行和對外可靠供熱帶來一定的風險，而且事件也具有典型性和普遍性。因此，對該事件進行分析與探討，以避免同類事件的重復發生。

1 供熱系統基本情況

電廠供熱改造一期工程的抽汽汽源取自1，2號機組的中壓缸排汽管，額定供熱抽汽壓力0.25 MPa，抽汽量為325 t/h；最大供熱抽汽壓力0.25 MPa，抽汽量為350 t/h。供熱抽汽從中壓缸至低壓缸導汽管上接出至熱網首站，中壓缸至低壓缸導汽管上裝有調整蝶閥以調整抽汽壓力及流量。供熱抽汽管道上依次裝有電動蝶閥、氣動止回閥、快關閥、安全閥以及電動關斷閥。

為了保證供熱網的供汽壓力，供熱季時，操作液動執行機構減小碟閥開度，即減少低壓缸進汽量；非供熱季時，將連通管與熱網隔斷，操作液動執行機構將碟閥開度開到最大，汽輪機組仍以純冷凝工況運行。熱網循環水設計供水溫度最高為130 ℃，回水溫度最高為70 ℃。

2 事件經過

2010-12-10T09:20，當值運行人員開始進行由1號機抽汽供熱切換至2號機抽汽供熱的切換試驗。09:34:44，1號機低壓缸進汽蝶閥緩慢開至47 %，供熱抽汽電動調門關至34 %。1，2號機中壓缸排汽壓力、供熱電動蝶閥后壓力均達到0.17 MPa。09:41:54，1號機低壓缸進汽蝶閥緩慢開至92 %，供熱進汽電動調門關至29 %。09:42:05，2號機供熱進汽電動調門由30 %緩慢開至35 %時，1號機真空由-96.82 kPa突然降至-78.21 kPa，1號機低真空保護動作，汽輪機跳閘，鍋爐MFT動作，發電機解列。1號機組經檢查無異常后恢復運行。

3 原因分析

(1) 1，2號機供熱改造后，由于2010年供熱面積減小(約320萬m2)，實際供熱抽汽流量約為140 t/h，遠低于額定供熱抽汽量325 t/h。且氣動逆止門不能正常開啟，只能人為強制打開。這限制了氣動逆止門正常關閉的功能，使1，2號機的中壓缸排汽在首站供熱蒸汽聯箱處形成連通。因此，當1號機供熱蒸汽流量快速下降后又逆向流動時，2號機組抽汽供熱管道中積存的汽—氣混合物首先進入1號機低壓缸，然后又進入1號機凝汽器，不凝結氣流分壓突然增大，汽輪機低壓缸排汽壓力迅速升高，致使1號機因真空低保護動作跳閘。

(2) 2號機供熱蒸汽管道備用時，由1號機組供熱抽汽逆向暖管。因供熱母管蒸汽冷凝，母管形成微真空，在開啟2號機抽汽供熱管道疏水閥門放出存水、準備投用2號機組來供熱時，空氣就漏入2號機供熱抽汽管道中。在由1號機切換至2號機供熱時，2號機供熱抽汽管道內的蒸汽將這部分不凝結氣體擠壓混合，然后通過蒸汽聯箱推至1號機供熱抽汽管道并倒流至1號機低壓缸。

4 暴露的問題

(1) 運行操作人員對供熱管道系統的特性缺乏全面的了解，經驗不足；在進行供熱切換試驗前，對可能存在的風險分析不夠，沒有采取有針對性的、科學的應對措施，從而導致事件的發生。

(2) 供熱系統設計上還存在不完善的地方，如缺乏為投入較大長度的抽汽管道而設置的充汽管和放氣管。這需要結合管道系統特點和實際運行情況加以完善。

(3) 氣動逆止門不能正常開啟，人為強制打開后，在機組發生真空下降時不能及時正常關閉，切斷抽汽，導致事件發生。

5 采取的措施

(1) 加強供熱系統設備的維護管理，確保各運行供熱加熱器連續放氣門在開啟位置、供熱蒸汽管道各疏水門在關閉位置，以保持供熱設備持續健康運行。

(2) 檢查供熱系統設計上是否存在不完善的地方，必要時進行改進。原設計中有效的安全裝置不得隨意退出運行。

(3) 根據供熱系統的特性和相關原理，不斷總結經驗，優化和規范運行操作流程，加強人員培訓，防止操作失誤。

(4) 制定較長供熱抽汽管道充汽、排氣、切換的安全技術措施。當備用母管在壓力高于大氣壓力狀態下進行疏水操作時，可以先將運行的供熱抽汽管道完全停用隔斷后，再逐漸投用備用的供熱抽汽管道，以防止同類型事件的重復發生。