12月21日山东某电厂4号机组异常停运分析报告

机组编号

#4

停机时间

2018年12月21日08:18

设备简况：

主机系统介绍：

山东某电厂4号145MW高背压供热机组，配套465吨/小时循环流化床锅炉，DCS系统采用北京华能自动化工程公司PineControl分散控制系统，2002年上电运行，共包括11个控制站(DCCS 机组协调控制系统、DBMC锅炉侧模拟量控制系统、DTMC 汽机侧模拟量控制系统、 FSSS 锅炉自动燃烧控制系统、 SOOT 锅炉吹灰控制系统、INTE 发电机组联锁保护与电气控制系统、 SEQB 发电机组锅炉侧辅机程控系统、SEQT 发电机组汽机侧辅机程控系统、DDEH 汽轮机数字电液控制系统、PIOP 热工测量与公用控制系统及远程IOP系统、SNCR脱硝系统)。

2016年对主要控制站DPU及电源模块进行了更换。

事前工况：

2018年12月21日08点18分，#4机负荷90MW，床温924℃，氧量3.9%，给煤量56t/h，主汽压力9.08MPa,主汽温度539℃，再热汽温542℃，床压8.9KPa，A B一次风机、A B二次风机、A B引风机运行。汽轮机单阀运行状态，EH油压14.2MPa。

事件经过：

12月21日08:18时，#4机组运行中跳闸、锅炉MFT，首出：发电机保护动作（逆功率保护），SOE记录首发：汽轮机主汽门关闭。

锅炉MFT，床温大幅下降，旋风分离器入口烟温低，脱硫效率低，造成NOx  08：00-09：00小时均值超标一小时。

08:25，热工人员赶到#4工程师站查看SOE记录为“8：18：43主汽门关闭、8：18：45发电机跳闸”，查阅机组跳闸后DEH系统首出为“发电机跳闸”，MFT首出为“汽机跳闸”，查看DCS状态图无异常报警；检查DDEH控制站主汽门控制回路逻辑，DO控制信号未发出。

到#4机组电子间DDEH控制柜进行检查，控制站DO输出模块2-2及2-3无异常灯亮；检查DO012（#1高主门开关电磁阀）、DO013（#2高主门开关电磁阀）、DO029（#1中主门开关电磁阀）、DO030（#2中主门开关电磁阀）继电器指示灯均点亮，已经动作；从控制站2-2及2-3DO模块输出端子处拆除以上四个继电器接线后继电器灯熄灭，恢复正常，排除继电器故障的可能。

对2-2及2-3DO模块其它输出通道进行测量检查，发现2-2模块第8点及2-3模块第7点已经接通，而模块相应指示灯未点亮，初步判断DO模块故障。

10：20热工人员将以上两DO模块更换备品，恢复接线，模块指示灯及关联的继电器均无信号发出，测量模块输出均正常，与模块指示灯显示对应。

10：30对主汽门开关电磁阀DCS控制回路继电器、电缆及开关电磁阀直流220V控制回路电缆进行阻值和绝缘测试，均合格。机架两个电源模块检查无异常，控制继电器直流24V电源、电磁阀直流220V电源测试符合要求。

10：45汽轮机冲转，10：57全速，11：02机组并列。

综上所述跳机原因为：汽机主汽门误关，主汽门全关信号送至电气逆功率保护回路，发电机保护动作。

原因分析：

1、DDEH控制站DO模块老化故障，DO信号误发，造成汽轮机主汽门关闭。

2、12月27日DCS厂家反馈两个故障DO模块检测结果：DO输出2-2模块（产品序列号020517  0003）8、12、13通道信号输出元器件损坏，DO输出2-3模块（产品序列号020517 0004）7、13、14通道信号输出元器件损坏。

3、#4机跳闸，锅炉MFT后，氧量大幅升高，造成NOX折算浓度大幅升高,同时旋风分离器烟温降低至脱硝反应温度以下，脱硝反应效率降低，造成NOX小时均值超标一小时。

暴露问题：

1、对超期服役设备的风险辨识不足。DCS系统从2002年上电运行，连续运行16年，造成电子元器件老化、可靠性下降。

2、隐患排查不到位，2016年仅对主要控制站DPU及电源模块进行更换，未对DCS系统进行整体检测评估，对重要I/O卡件发生故障的隐患和后果估计不足，重要的I/O模块未更换。

3、SOE没有接入发电机逆功率动作信号。

4、各主汽门开关指令未充分相互独立，重要DO输出测点未充分冗余配置。

防范措施：

1、更换DDEH控制站故障DO卡件。已完成。

2、对更换下的DO故障卡件发至厂家（福大自动化），硬件检测。已完成。

3、发电机逆功率动作信号引入SOE。

4、利用机组检修增加2块DO模件，将4个主汽门开关电磁阀信号分别接入4个DO模件，使各主汽门开关指令相互独立。

5、加强DCS日常巡检，在DCS改造实施之前增加巡检次数至每日2次，尤其注意查看故障报警信息，以便及时发现系统异常情况。立即执行。

6、申报2019年更改项目，对4、5机组DCS进行升级改造。

7、机组MFT后及时进行恢复，提高旋风分离器处温度水平至脱硝反应温度以上。已完成。

序号

措施内容

1

更换DDEH控制站故障DO卡件。

2

对更换下的DO故障卡件发至厂家（福大自动化），硬件检测。

3

发电机逆功率动作信号引入SOE。

4

利用机组检修增加2块DO模件，将4个主汽门开关电磁阀信号分别接入4个DO模件，使各主汽门开关指令相互独立。

5

申报2019年更改项目，对4、5机组DCS进行升级改造

6

机组MFT后及时进行恢复，提高旋风分离器处温度水平至脱硝反应温度以上。