给水流量低引起机组MFT事件原因分析

1 事故时间及首出

MFT事故时间：2006年11月8日4:43:02，MFT动作； MFT首出指示：给水流量低517t/h，延时30S。

2 MFT动作前机组状态

机组负荷750MW，处于BFDRY运行方式。该方式下，汽机主控由功率回路控制，通过运行人员手动改变DEH侧目标负荷控制机组负荷。锅炉需求指令由机组实际负荷信号和主汽压力校正信号组合形成，机组负荷指令跟踪实际负荷信号。此时，燃料及风烟系统均在自动，系统由两台汽泵自动给水，电泵处于手动再循环热备状态（附图1）。

图1 MFT动作前机组状态

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3 MFT动作记录

3.1 MFT动作过程历史记录（附图2）：

04:42:28 省煤器进口给水流量1为2078t/h； 省煤器进口给水流量2为2083t/h； 省煤器进口给水流量3为2475t/h； 省煤器进口给水流量选择后为2082t/h； 汽泵A自动，指令为61.2％； 汽泵A自动，指令为61.2％； 04:42:32 省煤器进口给水流量1突降为0t/h； 省煤器进口给水流量2突降为0t/h； 省煤器进口给水流量3为2475t/h； 给水流量降至2000t/h；

汽泵A自动，指令升至62.1%； 汽泵B自动，指令升至62.1%； 04:42:33 省煤器进口给水流量1为0t/h； 省煤器进口给水流量2为0t/h； 省煤器进口给水流量3为2475t/h； 给水流量降至1433t/h，并迅速突变至0； 汽泵A切手动，指令维持62.1%； 汽泵B切手动，指令维持62.1%； 机组运行方式由BFDRY切换至BHDRY；

04:43:02 省煤器进口流量低于517t/h(三取二)持续30秒，MFT动作。

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图2 MFT动作过程给水流量信号变化

3.2 MFT动作后机组保护动作记录(SOE)：

04:43:02.113 省煤器入口给水流量低信号置位； 04:43:02.443 MFT继电器动作； 04:43:02.522 一次风机A跳闸； 04:43:02.526 E磨跳闸； 04:43:02.527 F磨跳闸； 04:43:02.528 D磨跳闸； 04:43:02.532 一次风机B跳闸； 04:43:02.533 C磨跳闸； 04:43:02.534 B磨跳闸； 04:43:02.535 电泵跳闸； 04:43:04.748 密封风机B跳闸； 04:43:04.862 汽机跳闸； 04:43:08.936 发电机保护动作； MFT动作后，机组保护动作顺序正确。

4 MFT原因及过程分析： 4.1 原因分析

从历史趋势分析，导致此次MFT动作的根本原因在于省煤器进口给水流量的两只变送器1和2的误动作。从曲线上分析，在此之前4:27左右，流量变送器3突降至0t/h，事后查明是由于引压管与变送器的卡口爆裂泄压所致。5分钟以后，该流量开始上升，显示值比实际流量大，且与另两个流量值偏差越限。MFT动作后，该流量仍有显示(2524t/h)，说明卡口爆裂后此变送器已经损坏，示值不再具有参考性。参与给水控制的流量值为变送器1和2的平均值。

4:42:32，省煤器进口流量1和2突降至0t/h，由于变送器1和2同时误动，排除两支变送器一起发生故障或损坏的可能性。另外，考察就地测量管路的特殊性(如下图)：变送器1、2测量管路从公用的引压管路引出，其引压一次阀在公用管路上，而变送器3的测量及取样管路独立。

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省煤器入口给水流量变送器3

取样管路

管路布置示意图

可以判断，流量1、2同时突降为0t/h是由于取样管路上引压一次阀错误隔离所导致。

4.2 事件后果

在机组跳闸后，因给水泵滤网冲破，使两台给水前置泵在盘车时有异物卡死，停机两天，整体更换两台前置泵后才恢复启动。可见，简单的信号误动均可能因不确定的因素使事态不断扩大，造成严重的后果和损失。

4.3 过程分析 u 机组运行方式切换

机组负荷750MW，处于BFDRY运行方式。在给水流量突降且MFT动作之前，

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汽泵自动撤出，机组运行方式由BFDRY切至BHDRY。锅炉输入指令BID由BFDRY方式下的实际负荷信号和主汽压力校正信号组合转变为跟踪BHDRY方式下跟踪给水流量，并迅速下降（附图3）。

图3 机组运行方式切换

u 给水控制及汽泵动作异常分析

在给水流量信号突降后，锅炉输入指令BID跟踪给水流量下降，燃料主控自动减煤，给水指令迅速下降。

在给水流量信号1和2误动前，机组由两台汽泵自动上水，电泵热备。4:42:32，两只流量变送器突降至0，此时给水指令变化滞后尚未波动。因此，正常情况下，两台汽泵应提高出力。而实际动作是：在给水信号误动后1秒内，两台汽泵的给水指令自动由原来的61.2%升至62.1%。4:42:33，两台汽泵同时切为手动。 对汽泵异常切手动的原因进行排查：

1) 根据逻辑和当时机组运行状况，4:42:33无汽泵切手动指令。 2) 根据历史操作趋势排查，无运行人员手动切手动操作。 3) 在MFT动作前，两台小机的给水一直处于远控位置。

4) 通过仿真OVATION系统模块内部机制的动作情况，M/A站上游输入信号偏差大不影响本站手/自动状态。而输入信号的品质“NOT GOOD”则会通过内部运算，把下游M/A站切为手动。经过咨询和系统手册考证，不考虑外部切手动逻辑，上游信号品质“NOT GOOD”（包括“POOR BAD FAIR”状态）是内部机制切手动的唯一途径。

5) 考察OVATION系统硬件扫描及逻辑处理周期：对于一般I/O硬件点，系统扫描周期为250毫秒，给水控制页逻辑图处理周期也为250毫秒，而历史趋势的最大分辨率为1秒。也就是说1秒内，对给水流量1和2已经4次采样

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（包括数值及品质采样），给水控制也经过了4次运算，一旦给水流量1或2在此1秒内某个扫描周期出现过品质“NOT GOOD”，会把下游M/A站切手动。由于历史趋势的分辨率所限，这种情况不能够通过历史趋势正确反映。 可以推断：汽泵异常切手动是由于上游给水流量信号1或2的品质传递所导致。

对于OVATION系统的M/A站控制模块的补充说明：在M/A站的参数中，REJQ选项用于对输入信号有质量问题时的控制方法切换：

BAD

REJQ

另外，该参数只能在控制组态回路中修改，不提供在线参数设置。检查玉环#1机组给水控制逻辑，电、汽泵三个M/A站的REJQ参数均选择的是“BAD”选项。

u 水燃比控制

MFT动作前，燃料主控一直处在自动状态。燃料量指令根据BID指令，经过水煤比限制、给水及风量的交叉限制后获得。

NOT GOOD OFF

当输入有BAD质量信号时，算法强制手动。当输入信号有质量问题时，算法强制手动。 强制功能关闭，不考虑输入信号质量。

图4 MFT动作前水燃比控制作用的变化

干态运行时，水燃比是为了补偿锅炉吸热条件不同而导致的主燃料实际发热量的变化。对燃料主控的影响，主要体现在负荷变动期间加快响应。当给水流量

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信号由于误动而突降时，实际给水流量并未显著减少。此时，虽然燃料主控自动减煤，但由于燃烧惯性，分离器入口的蒸汽过热度基本没有变化。所以，在给水信号突降至MFT动作的30秒内，水燃比对燃料的控制作用变化不大，由3.95t/h降至3.53t/h（附图4）。

u 炉膛负压波动分析

燃料量跟随BID突降后，在风烟系统自动的情况下，风量指令趋势跟燃料量指令动作一致，迅速下降（由2760t/h降至1320t/h）。对应送引风机开度变化为：送风机指令由29%降至18%，引风机指令由45%降至38%。炉膛负压波动范围：-120Pa左右至-1100Pa左右（附图5）。

检查引风机控制中锅炉MFT的防内爆KICKER回路，发现因组态回路的跟踪功能异常而使该回路未正确动作。引风机静叶未快速关小，是造成炉膛负压下降过多的主要原因，后通过模拟试验，对跟踪信号进行了修改，使该功能恢复正常。

图5 炉膛负压波动情况

u 附表

机组运行方式 给水流量FWF 给水指令 燃料量指令 风量指令 炉膛负压 给水控制

给水流量突降前

BFDRY 2082t/h 2074t/h 277t/h 2763t/h -120Pa左右

自动

给水突降至MFT动作前

BHDRY 0 1420t/h 98t/h 1321t/h -1100Pa左右

手动

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机组负荷

分离器入口蒸汽过热度

4.4操作分析

750MW 13.45℃

756MW 13.5℃

4:42:50，对总的给水流量进行了紧急强制，强制为2700t/h，随即燃料指令由27.5%升至44.8%，但MFT动作是分别通过三个流量值低于517t/h判断后，经硬接线三取二触发MFT，所以该操作未能阻止机组跳闸。

在现场处理应急故障时，在采取就地措施前，应注意事先安排足够的时间做好防范措施，并做好防止就地操作失误的预想。

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