燃煤（燃气）发电厂全厂停电的事故处理详解

燃煤（燃气）发电厂全厂停电的事故处理详解

金旭青 

大唐青岛燃气热电有限责任公司   266599

全厂停电事故是发电厂尤其是燃煤（燃气）发电厂较大的事故之一，其特点是事故处理的整体难度及操作量大，事故发生后发电设备损坏的风险高，发电企业的电量损失大，事故处理时间相对较长，且一旦运行人员在事故初期处理不当，极易发生发电设备严重损坏事故。为确保在全厂停电事故后发电机组安全停运，在故障排除后能够及时恢复发电机组重新运行并恢复全厂对外供电，各燃煤（燃气）发电厂基本都制定了全厂停电事故应急预案并每年进行该预案的演练。总结发现，各燃煤（燃气）发电厂的全厂停电事故应急预案及反事故措施的处理流程及处理思路大体一致，均为先保证发电设备安全停运，后处理故障设备，再恢复厂用电，然后重新启动发电机组并恢复对外供电这四步。现对燃煤（燃气）发电厂的全厂停电事故处理的流程及重点内容进行详细说明，便于为暂未制定全厂停电事故应急预案或反事故措施的燃煤（燃气）发电企业提供参考。

一、全厂停电事故发生后，保全厂各发电机组安全停运阶段的主要内容

燃煤（燃气）发电企业在全厂停电事故发生后，首先应确保各发电机组设备，尤其是各发电机组主要设备安全停运。

全厂停电事故发生后，集控室发出事故声光报警指示，全厂发电机组跳闸，全厂对外供电、供热中断，全厂厂用电失去。此时需要生产人员尤其是现场运行人员快速反应，及时汇报并尽快启动及执行全厂停电事故应急预案。运行人员第一时间需要快速判断故障原因并保证全厂各发电机组安全停运。要保证发电机组安全停运，燃煤电厂优先保证发电机组的汽轮机、发电机及汽动给水泵等主要设备的安全停运，燃气-蒸汽联合循环发电厂主要是保证燃气轮机、汽轮机及发电机等主要设备安全停运。

要保证发电机组主要设备在全厂停电事故发生后安全停运，首先在运行人员检查燃气轮机的燃气进气系统相关阀门已联锁关闭严密，且防喘放气阀打开，汽轮机与蒸汽系统各相连阀门联锁关闭严密的情况下，还应注意以下几点：

一是要保证由直流系统直接供电的燃气轮机及汽轮机的直流润滑油泵、氢冷发电机的直流密封油泵首先快速自动联锁启动，如未联启成功，则运行人员应快速查明原因并快速将其手动启动。这样做的目的是防止在全厂停电事故发生后，全厂厂用电中断，交流电源失电，各发电机组在各自的柴油发电机联锁启动恢复各机组保安段供电的过程中，燃气轮机、汽轮机及发电机轴承断油烧瓦，氢冷发电机密封瓦漏氢，并由此导致以上主设备的严重损坏、氢爆事故及人身伤害事故。另外使用汽动给水泵的机组，其直流事故油泵也应及时联启正常，这是在全厂停电事故发生后运行人员应首先检查到位并保证其及时启动的设备，也是发电机组安全停运的根本保证。

二是各发电机组的柴油发电机及时正常联锁启动成功后，应及时自动恢复发电机组各保安段的供电，以便让燃气轮机及汽轮机的交流润滑油泵、汽轮机的顶轴油泵，氢冷发电机的交流密封油泵，汽动给水泵组的主油泵及顶轴油泵能够及时联锁启动或由运行人员快速手动启动，保证机组主要设备在事故发生后转子惰走过程中的轴承及密封瓦能够及时得到供油，确保发电机组主要设备安全停运。

三是因全厂停电，发电机组的循环水泵及真空泵跳闸，机组凝汽器失去循环水，机组真空快速下降，同时闭冷水泵跳闸，主要设备的油系统失去冷却水，因此在主要设备转子惰走过程中应密切注意燃气轮机、汽轮机及汽动给水泵组的各轴承金属温度、振动等重要参数，如参数超限时应及时开启凝汽器真空破坏阀，加快真空下降速度，保证燃气轮机、汽轮机及汽动给水泵组的安全停运（此操作对分轴布置的燃气-蒸汽联合循环机组的燃气轮机无效）。同时，凝汽器真空未降至0时应密切监视并保证汽轮机轴封供汽压力在规定范围内，如轴封供汽电动门或气动调节门因失电或失气原因关闭，则应派人及时就地手动开启轴封供汽旁路手动门或手摇开启电动门，防止汽轮机轴封供汽失去，致使汽轮机轴端进冷汽导致汽轮机大轴弯曲。

四是采用汽动给水泵的发电机组，在全厂停电事故发生后运行人员不要忘记及时检查汽动给水泵组的直流事故油泵联锁正常启动，待机组保安电源恢复供电后及时启动其主油泵及顶轴油泵，同时在真空下降过程中保证小汽轮机的轴封供汽。

五是检查全厂事故照明及时正常投入，为生产人员现场进行事故处理提供照明。

二、全厂停电事故发生后，在力保全厂各发电机组安全停运的事故处理初期阶段发生次生设备故障的事故处理内容

燃煤（燃气）发电企业在全厂停电事故发生后，如发电机组主设备中的燃气轮机及汽轮机的直流润滑油泵、燃机发电机直流密封油泵、汽动给水泵组的直流事故油泵、燃气轮机、汽轮机及汽动给水泵组的交流保安设备能够及时联锁自启成功的话，将能够保证发电机组主要设备的安全停运。但发电厂的运行人员同时也应做好其联锁启动失败的极端情况下的事故预想，以便在此情况下能够及时反应，冷静应对，最大限度的避免发电机组主要设备损坏事故的发生。

在全厂停电事故发生后运行人员保各发电机组设备安全停运的初期阶段，如发生以下次生设备故障，需要运行人员及时果断处理，防止发电机组主要设备损坏。

次生设备故障情况一：如果燃气轮机、汽轮机的直流润滑油泵、燃机发电机的直流密封油泵、汽动给水泵组的直流事故油泵任一或全部未联锁启动，因机组柴油发电机自启并恢复机组保安段供电至机组保安设备启动需要时间，运行人员应迅速检查某直流油泵未联启原因并及时进行处理，尽可能快的启动以上设备的直流油泵，防止发电机组主设备损坏或发生燃机发电机漏氢而导致氢爆事故发生。单个直流油泵未联启主要考虑并检查设备是否故障或其联锁是否投入等方面原因，全部未联启主要考虑直流系统是否故障等方面原因，原因暂未查明前运行人员应在设备投联锁情况下及时手动启动。待机组柴油发电机联锁启动正常并恢复机组各保安段供电后，立即启动主要设备的交流保安设备。汽轮机直流润滑油泵无法启动运行人员要第一时间开启真空破坏阀（全厂停电后，循环水泵及真空泵已跳闸。真空已在下降），尽快降低汽轮机转速并密切监视汽轮机各轴瓦温度、振动等重要参数。燃机发电机直流密封油泵未及时启动成功应及时执行紧急排氢操作，但要加强与就地操作人员的联系，防止柴油发电机联启正常自动恢复保安段供电后，燃机发电机交流密封油泵启动后燃机发电机密封瓦处油氢差压瞬间变大导致发电机进油。

次生设备故障情况二：如果柴油发电机组未及时联锁启动，运行人员应及时查明原因并尽快处理，尽快启动柴油发电机，必要时就地操作，及时恢复发电机组的柴油发电机至保安PC段及保安MCC段的供电，同时尽快启动燃气轮机及汽轮机的交流润滑油泵及汽轮机的顶轴油泵、氢冷发电机的交流密封油泵、汽动给水泵组的主油泵及顶轴油泵等保安设备，确保发电机组主要设备安全停运。如以上设备有一个或部分未联启，运行人员应及时查明原因并迅速将其启动。必要时及时开启真空破坏阀，加快真空下降速度，减少设备转子惰走时间，期间密切监视设备各轴瓦温度及振动等重要参数（破坏真空尽快停止设备转子的操作对多轴燃气-蒸汽联合循环机组的燃气轮机不适用）。

因此，在全厂停电事故发生后的事故初期处理阶段，发生关键性的直流设备或保安设备无法启动的次生设备故障，运行人员能否及时发现并处理就成为保证机组安全停运，防止发电机组主要设备损坏的关键。

三、全厂停电事故发生后，发电机组安全停运后的下阶段事故处理内容

在全厂停电事故发生后，现场运行人员通过运行操作使各跳闸发电机组安全停运之后，需要继续进行下一步事故处理操作：

一是及时启动空预器电机及汽轮机盘车（燃煤发电机组），或启动燃气轮机及汽轮机盘车（燃气-蒸汽联合循环机组），同时对于有汽动给水泵组的发电机组还要启动小汽轮机盘车，使燃气轮机、汽轮机及小汽轮机转子惰走后均匀受热，使防止其大轴弯曲。及时启动空预器电机的目的是在停炉后锅炉尾部烟道烟温仍高，需空预器持续转动防止其受热不均发生卡涩，为机组后续的恢复启动及事故处理节约时间。

二是发电厂值长及时向省调、公司及各部门相关领导汇报事故情况，准确判断全厂停电事故发生原因，同时由公司相关领导宣布启动全厂停电事故应急预案并组织全厂生产力量及时进入生产现场进行事故处理。

三是因全厂停电事故发生后，发电机组厂用电失去，循环水泵跳闸，导致循环水中断，同时真空泵也失电跳闸，机组凝汽器真空快速下降，运行人员应及时关闭进入凝汽器的热汽、热水相关阀门，防止过多热量进入凝汽器汽侧，使凝汽器内部形成正压而损坏凝汽器大气膜。

四是部分燃煤发电机组要注意脱硫吸收塔浆液循环泵停运时间，根据全厂停电事故暂估处理时间来执行相关运行操作，防止脱硫吸收塔结晶。

五是准确判断事故原因并完成事故停机后的其他相关操作，检查及处理过程中相关人员要做好沟通及汇报工作。电气专业：检查机组UPS电源自动切换至直流系统供电，在柴油发电机启动正常且恢复机组保安段供电后，及时将机组UPS电源切回主路供电并检查机组直流系统的浮充机给直流系统恢复供电。在机组保安段恢复供电后，检查具有双电源自动切换装置的PC或MCC自动切换至机组保安段供电，否则手动切换至机组保安段供电。复位各电气系统及跳闸设备的开关。派人密切监视发电机组的柴油发电机油箱油位，必要时及时进行补油。锅炉专业：及时按停机要求开启或关闭相关阀门，如关闭各主、再热蒸汽减温水电动门及调节门等，如因电动门电源柜失电而暂时无法恢复，致使电动门无法关闭，必要时及时关闭手动门。汽机专业：检查转速到0后盘车正常投入，汽轮机各参数正常。凝汽器真空到0后及时停止轴封供汽。同时防止因凝结水泵跳闸，给水泵密封水失去，给水泵内部压力高而导致给水泵轴承油中进水，影响后续机组重新恢复启动的时间。检查凝汽器大气膜是否因循环水中断而鼓开，隔绝进入凝汽器的热水、热汽。及时检查并关闭机组对外供汽门及减温水门，必要时就地手动关闭。对于燃气-蒸汽联合循环机组，还要确保燃气轮机盘车的正常投入。

四、及时隔离故障点，恢复全厂厂用电

    （一）确定事故发生原因

在全厂停电事故发生后，运行人员通过运行操作在保证各发电机组安全停运后，全厂组织各专业生产人员全面检查设备及系统，同时确定全厂停电事故发生原因并按规定程序逐级汇报。

（二）恢复全厂升压站母线供电

如全厂停电原因由电网侧故障引起，则发电企业要及时与电网调度保持联系，待电网侧故障处理完毕后，及时根据电网调度令用电网侧线路开关恢复本厂升压站母线的供电。如全厂停电事故发生原因为本厂设备故障导致，则及时隔离故障设备或隔离故障点，同时向电网调度汇报，待具备本厂升压站送电条件时，及时按电网调度令用电网侧线路开关恢复本厂升压站母线供电。

（三）恢复本厂启备变供电，恢复全厂厂用电

及时将启备变具备恢复送电条件，用升压站母线给本厂启备变的供电。待启备变恢复正常供电后，及时逐次恢复全厂各机组各10kV或6kV高压厂用母线供电。恢复过程中应注意要逐台机组逐条10kV或6kV高压厂用母线依次进行充电，严禁两条及以上10kV或6kV高压厂用母线同时充电。待全厂各10kV或6kV高压厂用母线恢复供电后，及时恢复发电机组各PC级段及MCC段母线供电。恢复保安PC段母线供电时，因此时保安PC段母线正由柴油发电机供电，应注意防止发生非同期操作，及时停止柴油发电机并将其切换至热备用状态。同时及时投入全厂交流照明，停止事故照明。

五、重新启动发电机组设备、恢复全厂对外供电

在全厂厂用电恢复正常供电后，及时启动各机组相关设备，为机组后续的恢复运行做准备。但要注意不能同时启动两台及以上10kV或6kV设备，防止母线电压瞬间降低引起保护动作，要确保全厂恢复操作平稳进行。在发电机组达到启动条件时，及时汇报公司领导同意，运行人员按电网调度令重新启动发电机组，逐台进行发电机组的并网、带负荷操作，逐步恢复全厂对外供电、供热正常运行方式。

六、总结

    虽然发电厂全厂停电事故较发电厂其它事故处理难度更大，事故处理时间更长，发生设备损坏的风险更高，但只要发电厂制定完善的应急预案及反事故措施，同时定期做好应急预案的演练及加强生产人员相关内容的培训，在全厂停电事故发生后，就能尽最大限度地减少发电厂经济损失及降低设备损坏风险，从而使发电厂在保证安全的基础上更快的恢复全厂对外供电。