神頭第二發(fā)電廠2號機組采用INFI90DCS控制系統(tǒng),機組負荷實現(xiàn)AGC控制。2002-07-09,AGC指令由430 MW上升至450 MW,司爐啟動6號磨煤機,其后,鍋爐熱負荷、主汽壓力直線攀升,主汽壓力最大達到18.3 MPa,過熱器安全門動作。在其后的3個月,先后又發(fā)生同類型事故2次。
1 事故原因分析
安全門動作的直接原因是鍋爐的出力太大,造成主汽壓力快速升高,直至超過安全門動作限值,其間接原因是機組的協(xié)調控制系統(tǒng)在設計上存在缺陷,加負荷期間啟動磨煤機導致鍋爐出力增加過量。
機組的協(xié)調控制系統(tǒng)是采用DEB400為核心的控制方案,在原有的設計方案中沒有考慮對磨煤機啟停進行動態(tài)補償。機組配套使用的磨煤機要求有最低的啟動煤量26 t,當啟動1臺磨煤機時,這些煤粉將迅速投入爐膛,這個擾動是非常劇烈的。
當機組負荷增加時(特別是當負荷為420 MW左右時,一般需要再啟動1臺磨煤機),一方面協(xié)調控制系統(tǒng)要求增加已經運行的磨煤機的出力,同時運行人員將再啟動1臺磨煤機,這兩個方面將同時造成煤量的增加。前者增加的煤量是依據(jù)負荷變化需求計算出的,它沒有考慮再啟動1臺磨煤機所造成的煤量增加,這樣實際給煤量的增加將超過負荷變化的需求,鍋爐出力也將超過汽機需求,主汽壓力迅速上升,同時由于主汽壓力的增加,主汽流量相應也要增加,往往造成機組負荷超過AGC指令,汽機高調門向關方向動作,更加劇了主汽壓力的升高。
以上的事故暴露出兩個設計上的問題:
(1) 沒有對磨煤機啟停進行相應的動態(tài)補償;
(2) 汽機側對主汽壓力的調整力度不足。