除氧器水位保護誤動處理與防范措施

吳 江

（陜西清水川能源股份有限公司 陜西府谷）

1.設備概況

某電廠2×300MW機組采用GC-1044/GS-150臥式內置高壓除氧器，其水位測量系統配置3種工作原理共存的水位計：①3套獨立取樣的差壓式水位計，水位測量信號經DCS邏輯判斷后三取中值，用于監視和自動調節水位。②兩套就地磁性翻板式水位計，確保在任何工況下正常監視除氧器水位。③3套用于除氧器水位報警或聯鎖保護信號的液位開關，當除氧器水位高三值液位開關（KKS編碼：LBD40CL205≥2450 mm）發出聯鎖信號時，聯鎖關閉四段抽汽至除氧器電動門，聯鎖關閉輔汽母管至除氧器電動門；當除氧器水位高二值液位開關（KKS編碼：LBD40CL204≥2400 mm）發出聯鎖信號時，聯鎖關閉除氧器水位調節閥，聯鎖開啟除氧器溢流閥；當除氧器水位低二值液位開關（KKS編碼：LBD40CL201≤1000 mm）發出保護信號時，延時10 s，停給水泵。

#1、#2機組正常運行，協調方式投入，#2機組有功功率280 MW，除氧器壓力0.77 MPa、水位2234 mm，2A、2B電泵并列運行，2C電泵投聯動備用，主給水三沖量投入，2A電泵電流446 A，轉速4935 r/min，流量454 m3/h，耦合器勺管開度60.7%，2B電泵電流444 A，轉速4913 r/min，流量450 m3/h，耦合器勺管開度63.5%。

2.故障經過

某天19時05分，#2機組帶280 MW負荷運行，突發“除氧器水位低二值”信號，2A、2B給水泵跳閘，2C給水泵因除氧器低水位閉鎖未聯動。運行值班員立即手動停止2E、2D、2C、2B磨煤機，DEH控制方式由“協調”切換為“閥控”快速減負荷至30MW，檢查核對除氧器水位正常后，聯系現場熱工值班人員撤除“除氧器水位低二值”跳給水泵保護，強制給水泵“跳閘首出”，啟動2A給水泵向鍋爐上水。19時18分，2A給水泵跳閘，立即啟動2B給水泵上水。19時40分，2A給水泵啟動正常，逐漸加負荷至正常。處理過程中#1爐PCV閥自動、手動均打不開，過熱器#1安全門動作后未回座，經檢修處理后正常。

除氧器水位低二值液位保護誤動造成運行中的兩臺給水泵跳閘，機組負荷由280 MW急減至30 MW。現場恰好有處理其他設備故障的熱工值班人員，及時撤除除氧器低二值水位保護，運行人員啟動給水泵成功，未造成鍋爐斷水緊急停爐的擴大事故。

3.原因分析

（1）通過DCS工程師站查詢除氧器水位歷史曲線，給水泵跳閘前除氧器保持正常水位運行，水位穩定且未有明顯異常波動，顯示正常。檢查低水位保護邏輯發現除氧器水位低二值信號動作引起電動給水泵跳閘。

（2）熱工人員就地檢查除氧器水位低二值液位開關，也未發現液位開關電纜接線及外觀異常。手動活動液位開關接點，除氧器水位低二值信號消失，恢復正常。由于除氧器水位低二值液位開關運行時間過長，其微動開關也易出現故障，判斷是除氧器液位開關接點意外接通，造成除氧器水位低二值信號發出，屬于保護誤動。

（3）除氧器水位低二值聯跳給水泵保護存在設計缺陷。當除氧器水位低二值液位開關發出聯鎖保護信號時，在DCS除氧給水控制監視畫面進行報警，延時10 s，聯鎖停電動給水泵。僅由除氧器水位低二值液位開關一個信號控制聯跳給水泵保護，信號可靠性低，易發生保護誤動。

（4）設備管理部熱工專業在工作中未能及時發現“除氧器水位低二值”聯跳給水泵保護存在設計缺陷，且事故之前沒有組織專業技術人員核對、檢查除氧器水位保護的測量回路和邏輯，對設備風險預估不足，沒有做好相應風險預控措施。

4.防范措施

將除氧器水位模擬量信號引入到除氧器水位保護邏輯回路中，以提高保護信號及保護邏輯可靠性，確保給水控制系統穩定。

（1）將除氧器差壓水位信號的三取中信號引入保護控制系統。將除氧器水位1（KKS編碼：LBD40CL001）、除氧器水位2（KKS編碼：LBD40CL002） 和除氧器水位 3（KKS編碼：LBD40CL003）進行中值選擇后參與除氧器水位保護。

（2）將中值選擇后的除氧器水位信號做除氧器水位低一值報警處理（KKS編碼：LBD40CL202≤1500mm），并在除氧給水監控畫面增加報警提醒功能。

（3）將中值選擇后的除氧器水位信號做除氧器水位低二值處理（KKS編碼：LBD40CL203≤1050mm），并與除氧器水位低二值液位開關信號串聯，當兩個低二值條件同時滿足時，除氧器水位低二值保護邏輯輸出信號，延時10 s，停電動給水泵。

（4）檢查、核對全廠#1、#2機組汽包、高加、低加和凝汽器等所有水位的測量回路和保護邏輯，進行完善性優化，確保安全性，做好風險評估。

（5）設備管理部熱工專業應對全廠#1、#2機組所有液位開關進行認真檢查、維護，發現問題及時處理。

（6）加強運行人員針對性培訓，提高事故情況下的事故應急能力。

5.結束語

除氧器水位測量是火電廠測量系統中的重要參數，其測量準確性和可靠性直接影響機組安全運行，必須足夠重視。要精心維護設備，盡早發現設備可能發生的故障，及時排除隱患，制定防范措施，要認真、縝密審核相關保護邏輯，盡量減少熱工保護誤動或拒動發生概率，確保機組安全、穩定和經濟運行。