供热机组切换抽汽引起的跳机事件分析

吕世文

(华电国际电力股份有限公司邹县发电厂，山东 邹城 273522)

某电厂进行供热改造后由2台335 MW机组为供热汽源，运行中，为防止阀门卡涩，需要定期切换抽汽。某次，在切换抽汽时，由于抽汽管道内积存有未凝结气体，造成1台在运机组因真空低跳闸。该事件虽未影响电厂对外供热，也未损坏设备，但给机组的安全运行和对外可靠供热带来一定的风险，而且事件也具有典型性和普遍性。因此，对该事件进行分析与探讨，以避免同类事件的重复发生。

1 供热系统基本情况

电厂供热改造一期工程的抽汽汽源取自1，2号机组的中压缸排汽管，额定供热抽汽压力0.25 MPa，抽汽量为325 t/h；最大供热抽汽压力0.25 MPa，抽汽量为350 t/h。供热抽汽从中压缸至低压缸导汽管上接出至热网首站，中压缸至低压缸导汽管上装有调整蝶阀以调整抽汽压力及流量。供热抽汽管道上依次装有电动蝶阀、气动止回阀、快关阀、安全阀以及电动关断阀。

为了保证供热网的供汽压力，供热季时，操作液动执行机构减小碟阀开度，即减少低压缸进汽量；非供热季时，将连通管与热网隔断，操作液动执行机构将碟阀开度开到最大，汽轮机组仍以纯冷凝工况运行。热网循环水设计供水温度最高为130 ℃，回水温度最高为70 ℃。

2 事件经过

2010-12-10T09:20，当值运行人员开始进行由1号机抽汽供热切换至2号机抽汽供热的切换试验。09:34:44，1号机低压缸进汽蝶阀缓慢开至47 %，供热抽汽电动调门关至34 %。1，2号机中压缸排汽压力、供热电动蝶阀后压力均达到0.17 MPa。09:41:54，1号机低压缸进汽蝶阀缓慢开至92 %，供热进汽电动调门关至29 %。09:42:05，2号机供热进汽电动调门由30 %缓慢开至35 %时，1号机真空由-96.82 kPa突然降至-78.21 kPa，1号机低真空保护动作，汽轮机跳闸，锅炉MFT动作，发电机解列。1号机组经检查无异常后恢复运行。

3 原因分析

(1) 1，2号机供热改造后，由于2010年供热面积减小(约320万m2)，实际供热抽汽流量约为140 t/h，远低于额定供热抽汽量325 t/h。且气动逆止门不能正常开启，只能人为强制打开。这限制了气动逆止门正常关闭的功能，使1，2号机的中压缸排汽在首站供热蒸汽联箱处形成连通。因此，当1号机供热蒸汽流量快速下降后又逆向流动时，2号机组抽汽供热管道中积存的汽—气混合物首先进入1号机低压缸，然后又进入1号机凝汽器，不凝结气流分压突然增大，汽轮机低压缸排汽压力迅速升高，致使1号机因真空低保护动作跳闸。

(2) 2号机供热蒸汽管道备用时，由1号机组供热抽汽逆向暖管。因供热母管蒸汽冷凝，母管形成微真空，在开启2号机抽汽供热管道疏水阀门放出存水、准备投用2号机组来供热时，空气就漏入2号机供热抽汽管道中。在由1号机切换至2号机供热时，2号机供热抽汽管道内的蒸汽将这部分不凝结气体挤压混合，然后通过蒸汽联箱推至1号机供热抽汽管道并倒流至1号机低压缸。

4 暴露的问题

(1) 运行操作人员对供热管道系统的特性缺乏全面的了解，经验不足；在进行供热切换试验前，对可能存在的风险分析不够，没有采取有针对性的、科学的应对措施，从而导致事件的发生。

(2) 供热系统设计上还存在不完善的地方，如缺乏为投入较大长度的抽汽管道而设置的充汽管和放气管。这需要结合管道系统特点和实际运行情况加以完善。

(3) 气动逆止门不能正常开启，人为强制打开后，在机组发生真空下降时不能及时正常关闭，切断抽汽，导致事件发生。

5 采取的措施

(1) 加强供热系统设备的维护管理，确保各运行供热加热器连续放气门在开启位置、供热蒸汽管道各疏水门在关闭位置，以保持供热设备持续健康运行。

(2) 检查供热系统设计上是否存在不完善的地方，必要时进行改进。原设计中有效的安全装置不得随意退出运行。

(3) 根据供热系统的特性和相关原理，不断总结经验，优化和规范运行操作流程，加强人员培训，防止操作失误。

(4) 制定较长供热抽汽管道充汽、排气、切换的安全技术措施。当备用母管在压力高于大气压力状态下进行疏水操作时，可以先将运行的供热抽汽管道完全停用隔断后，再逐渐投用备用的供热抽汽管道，以防止同类型事件的重复发生。