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6.3.1.2预先危险性分析
本子单元预先危险性分析如下:
潜在事故一:
汽轮机组超速、轴系断裂、弯曲和轴瓦烧毁
触发事件:
①汽轮机超速;
②汽轮机轴系断裂;
③汽轮机转子弯曲;
④汽轮机轴承烧坏;
⑤高压缸闷缸过热。
发生条件:
设备本身缺陷,设备运行失常。
原因事件:
①部套卡涩,汽门漏汽,保护拒动;
②油膜失稳,轴系稳定性不足,转子存在缺陷,零部件松脱,非同期并网;
③表计显示不正确(如晃动、串轴、胀差、低油压、振动等);
操作失误;
汽机进水(冷汽);
④断油烧瓦(油位、油压、油温、油质未达到标准要求,主油泵、辅助油泵失常)。
事故后果:
设备严重受损,人员伤亡。
危险等级:
IV
防范措施:
(1)防止超速:
①调节系统具有良好的动态品质;
②各种超速保护均应正常投入运行;
③机组要在有效监视转速手段的情况下(如转速表)运行;
④透平油和抗燃油的油质合格;
⑤调节系统机组大修必须进行静止或仿真试验;
⑥严禁机组带负荷解列;
⑦在任何情况下绝不强制挂闸;
⑧新投入的机组必须进行甩负荷试验,以和其他如危急保安器等试验。
(2)防止轴系断裂:
①机组主、辅设备的保护装置、振动超限跳机保护应投入运行;
②转子应按规程规定,定期进行检查(包括转子表面、中心孔探伤、全相和探伤等项);
③转子不合格产品绝对不能使用;
④超速试验要按规程要求进行;
⑤新机组投产前,必须保证各联轴器螺丝的紧固和配合间隙完好,并有完善的防治措施;
⑥新机组投运前应对焊接隔板的主焊缝进行认真检查;
⑦防止发电机非周期并网或由电气系统引发的激振和汽轮机轴系引发共振。
(3)应装设汽轮机状态监测系统。
(4)建立和完善技术档案:
①建立机组试验档案,包括投产前的安装调试试验、大小修后的调整试验、常规试验和定期试验;
②建立机组事故档案;
无论大小事故均应建立档案,包括事故名称、性质、原因和防范措施;
③建立转子技术档案。
(5)按国电公司“防止汽轮机超速和轴系断裂事故”和“防止汽轮机大轴弯曲和轴瓦烧损事故”的反事故措施执行。
(6)带旁路启动或中缸启动和小负荷运行时,必须保持高压缸不发生过热。
潜在事故二:
汽轮机油火灾
(1)管线、阀门、法兰等泄漏破裂;
(2)机头下方油管道发生漏油、喷油并溅落到热体物质上;
(3)油受热后分解出碳氢化合物和一氧化碳等易燃物质,扩散到氧气充足的地方。
可燃物遇明火;
高温物质。
(1)明火:
a.火星飞溅;
b.违章动火;
c.外来人员带入火种;
d.物质过热引发;
e.点火吸烟;
f.他处火灾蔓延;
g.其它火源。
(2)火花:
a.金属撞击(带钉皮鞋、工具碰撞等);
b.电气火花;
c.线路老化,引燃绝缘层;
d.短路电弧;
e.静电;
f.雷击;
g.焊、割、打磨产生火花等。
设备损坏,人员伤亡
(1)油管道尽可能远离高温管道,并在其法兰外装设防护铁皮罩,或将油管隐蔽敷设,防止喷油着火;
(2)油系统管道、阀门接头、法兰等附件的承压等级按耐压试验压力选用,最小不小于PN2.5;
(3)法兰垫严禁使用胶皮垫、塑料垫、或其它不耐油、不耐高温的垫料;
(4)加强油管附近热力管道的保温,保温层外应加装白铁皮包好;
(5)按规定采取防静电措施;
(6)加强管理,严防外来火种;
(7)汽轮机主油箱应按国电公司“25项反措”装设事故放油门和事故油箱。
潜在事故三:
凝汽器损坏
由于各种腐蚀导致凝汽器管板、铜管穿孔。
(1)循环水质差;
(2)循环冷却水中有悬浮物、泥砂等固体颗粒状硬物;
(3)氨水腐蚀;
(4)凝汽器铜管中有沉积物;
(5)凝汽器铜管装配质量差。
(1)管板电偶腐蚀;
(2)铜管的冲刷腐蚀;
(3)铜管的氨蚀;
(4)凝汽器铜管沉积物下的腐蚀;
(5)应力腐蚀;
(6)有异物进入凝汽器。
影响机组经济效益、设备损坏、财产损失
III
(1)防止循环水中的悬浮物沉积,减缓凝汽器的停用腐蚀;
(2)更换凝汽器管材,选用耐蚀能力强的材料;
(3)加强管理维护,改善循环冷却水水质,为凝汽器设备创造较为温和的环境;
(4)注重运行中循环冷却水的杀菌处理、阻垢处理、加缓蚀剂处理等维护工作;
(5)保持铜管清洁;
(6)在凝汽器管板上涂防腐胶,悬挂金属腐蚀片;
(7)加强检修质量、验收工作,防止异物落入;
(8)加强运行监控,谨防发生断叶片掉入凝汽器内。
潜在事故四:
承压容器(包括除氧器、加热器、集箱等)爆炸
在承压状态下结构失衡而破裂:
(1)故障:
A控制系统故障引起压力容器超压;
B承压容器因质量、材质、腐蚀、焊接或安装不当;
C撞击或人为破坏造成的压力容器破裂;
D静电、雷电造成的破裂。
(2)安全防爆措施失控:
A超温、超压造成破裂;
B安全阀等安全附件失灵、损坏或操作不当;
C气瓶未按有关规定充装和操作规程进行操作。
运行状态失常、爆炸或破裂渗漏。
(1)制造、安装缺陷扩展;
(2)违章操作超压超温运行;
(3)介质品质不良对材料的蚀损;
(4)频繁的交变载荷导致材料或结构疲劳;
(5)易燃易爆气体或高温油料泄漏遇火种。
设备严重受损、人员伤亡、系统停运。
(1)为了防止承压容器爆破事故的发生,应严格执行《压力容器安全技术监察规程》、《电力工业锅炉压力容器监察规程》(DL612-1996)、《压力容器使用登记管理规则》以和其他有关规定;
(2)严格按规定进行制造和安装质量监督检验;
(3)承压容器上使用的压力表,应列为计量强制检验表计,按规定周期进行强检;
(4)结合承压容器定期检验或检修,每两个检验周期至少进行一次耐压试验;
(5)严格执行操作规程,杜绝违章作业;
(6)定期对承压容器进行内外部检验,消除隐患;
(7)加强对承压容器运行状态的巡查,定期维修;
(8)安全设施要齐全完好:
A配齐安全设施,如消防设施等,并保持完好,B严格执行承压容器、气瓶等的安全监察规程,定期由质检部门监督检验。
潜在事故五:
承压管道(热力系统承压管道)爆破
在运行状态下发生变形、断裂:
1、故障:
a.控制系统故障引起承压管道超压;
b.承压管道存在材质、腐蚀、疲劳、焊接或安装的问题;
c.撞击或人为破坏造成的承压管道破裂;
d.静电、雷电造成的破裂。
2、安全防爆措施失控:
a.超温、超压造成破裂;
b.安全阀等安全附件失灵、损坏或操作不当;
c.未按操作规程进行操作。
。
严重超压、材料的蚀损、气液泄漏。
制造安装缺陷的扩展;
2、严重超压且安全附件失灵;
3、汽水品质不良对材料的蚀损;
4、受粉尘和火焰冲刷时受热面的蚀损;
5、静电起火;
6、易燃易爆气体或高温油料泄漏遇火种;
7、金属腐蚀,高温腐蚀。
人员伤亡;
2、污染环境。
1、严格按规定进行制造、安装,质量验收合格;
2、严格执行操作规范,杜绝违章作业;
3、对安全附件作运行巡查和检修,消除其隐患,保证其完好;
4、定期对热管受热面进行检验,确认其安全寿命;
5、a.承压管道、泵、阀、管线等设备和其配套仪表要选合格产品,并把好安装质量关;
b.承压管道和有关设施在投产前按规范进行试压;
c.对设备、管线、泵、阀、仪表等要定期检查、保养、维修,保持完好状态;
6、安全设施要齐全完好:
a.配齐安全设施,并保持完好;
b.严格执行承压管道的安全监察规程,定期由质检部门监督检验。
6.3.2燃机系统
燃机系统预先危险性分析结果如下:
振动超常造成燃气轮机故障
①机组中心不正。
②燃气轮机与压气机转子存在动不平衡或弯曲。
③机组基础有缺陷或紧固件松动。
④转动部分与静止部分存在摩擦。
⑤润滑油系统工作不正常。
⑥动叶片损坏、断裂。
⑦轴瓦损坏。
⑧发电机的电气部分存在缺陷。
1、制造安装缺陷的扩展;
①使机组不能正常安全运行。
②严重将造成机组损坏。
①严格执行安装和检修工艺,保证安装和检修质量。
②如属转子动不平衡,应重新进行动平衡。
③如属转子存在弯曲,多半为盘车不当造成,可进行冷态或热态盘车消除。
④如属发电机的电气绝缘缺陷,空气间隙不正,则需进行测试和调整。
⑤如主轴损坏、轴瓦损坏,则进行揭缸大修更换。
喘振造成燃气轮机故障
①起动过程中,防喘阀拒动。
②燃料控制系统失常,造成爆燃而使燃机透平入口压力和温度陡增,造成阻塞。
③起动控制系统失常。
④压气机通道严重脏污。
①机组不能正常运行。
严重时机组会发生“抖动”、“吼叫”。
②起动时发生“热挂”,造成启动失败。
①保证防喘装置处于正常状态。
②定期清理压气机。
③确保起动控制、温度控制、燃料控制系统工作正常。
甩负荷造成燃气轮机超速
①由于发电机出线油开关在电网运行中突然断开,造成机组突然与电网解列而甩负荷到零。
②由于燃气轮机燃烧室突然燃料中断而熄火停机。
如危急保安器拒动,而又处理不和时,有可能造成机毁人亡。
①确保机组危急保安器处于可靠状态,并定期进行试验。
②确保燃料系统工作正常。
③监督燃料品质,保证符合燃烧要求。
裂纹、过热烧损造成燃烧室火焰管损坏
①燃烧火焰不正常,造成局部温差应力过大。
②火焰燃烧喷嘴工作不正常。
停机检修更换
①定期进行检查。
②保持燃烧系统工作状况正常。
裂纹、磨损、破损造成燃烧室过渡段损坏
由于燃气流激烈脉动,造成其进出口衔接处磨损、裂纹甚至破损。
①需停机检修更换。
②严重时可造成燃机透平进口温度不均,甚至使破损件进入燃机热通道。
定期进行检查,注意运行中是否发生异常现象。
潜在事故六:
结垢、腐蚀、烧蚀、裂纹、破损、折断造成压气机动叶、透平动叶损坏
①燃料或空气中含腐蚀性物质,使叶片产生高温腐蚀。
②燃烧系统或控制系统故障,造成燃机透平进口瞬间超温。
③金属异物进入燃气通道,损伤叶片。
④燃气轮机透平入口温度不均,使叶片
⑤叶片存在制造缺陷或修理缺陷(如冷却通道堵塞)
①机组出力下降。
②机组振动。
③严重时机组不能正常运行。
①加强对燃料的质量监督。
②定期对通流部分进行窥孔检查。
③严防异物进入热通道。
④加强对叶片质量的验收检查。
⑤对叶片结垢,可采用定期水洗或干洗机组,也可以大修时彻底清洗。
潜在事故七:
燃机进气过滤网脏污、破损、跌落造成机组出力下降
①滤纸抗潮能力差,易沾灰尘。
②检修不当,异物碰撞或纸质不佳。
③反清洗压力不足。
①造成进气阻力增加,降低机组出力。
②破损后灰尘进入压气机。
①定期更换检查。
②使清吹系统压力正常。
③保证滤纸质量合格。
潜在事故八:
轻柴油引发的火灾、爆炸
(1)油料泄漏:
①装卸中发生油料泄漏;
②设备、阀件损坏、管道超压(如腐蚀导致)破裂泄漏;
③拆卸、检修设备引起泄漏。
(2)存在着火源:
①明火;
②环境温度过高而未采取有效降温措施;
③电器设备电火花;
④因人体、设备、油料流动积聚静电而打火;
⑤炽热体、磨擦、撞击等原因产生火花,雷击或雷电作用产生着火源。
物料损失、设备毁坏、人员伤亡。
1、严格执行储油罐区动火制度;
2、储油罐区的设备操作、维护、检修作业必须使用不发火材料工具;
3、加强对职工进行有关的安全生产教育和培训;
4、油料罐应设计液位计和高液位报警装置,防止超装泄漏;
5、储油罐与管道都必须作防静电、防雷接地设计;
不允许贮罐、管道内部有与地绝缘金属体,防止静电积聚;
6、严禁携带火种、严禁穿着带铁钉鞋、严禁无阻火装置机动车进入储油区;
7、严格执行严禁在储油罐区现场吸烟的规定;
8、储油罐设温度报警装置,并设喷淋降温装置。
6.3.3余热锅炉和附属系统
6.3.3.1概述
本工程采用余热锅炉为杭州锅炉厂生产,为立式结构、强制循环型、露天布置、无补燃。
锅炉型号:
Q1153/526—174(33.9)—5.5(0.62)/500(254.8)。
燃机燃天然气时,电厂设计工况边界条件下(空气温度29℃,相对湿度89%,气压1012.7hPa,给水温度104℃),余热锅炉性能和参数见表6.4.1。
表6.3.1.1余热锅炉性能和参数
参数
压力(MPa(a))
温度(℃)
流量(t/h)
燃机排烟
555
1381.6
高压蒸汽
6.1
532
181(最大连续蒸发量)
低压蒸汽
0.63
256
31.0(最大连续蒸发量)
排烟温度
101
锅炉效率
81.6%
烟气压降
≤380mmH2O
6.3.3.2预先危险性分析
锅炉是承压的而且是工况条件十分恶劣的压力容器,被列为特种设备,受国家专业监察机构管理。
本工程采用余热锅炉是在超高压高温下运行,与工程配套的设备多、管线长、阀门多,工艺复杂。
一旦设备、管路、阀门发生破裂,锅炉运行故障等极易导致爆炸、火灾、中毒窒息事故的发生。
水处理再生系统,使用具有腐蚀性的盐酸和氢氧化钠。
一旦设备、管线、阀门发生破裂、物料泄漏或运行工操作不当,极易发生腐蚀和灼伤、中毒人体等事故。
在生产中,还存在噪声、高温、粉尘这些对作业人员健康造成危害的有害因素。
另外,还可能发生高处坠落、触电、机械伤害、物体打击等危险性。
锅炉系统最常见的事故有锅炉缺水、锅炉超压、锅炉腐蚀、锅炉满水、汽水共腾、炉管爆破、炉膛爆炸、二次燃烧等。
以下为该子单元预先危险性分析。
锅炉炉管爆破
①因忘记上水使锅炉严重缺水;
②排污后忘记关排污阀或关闭不严;
③水位表堵塞形成假水位;
④水源中断;
⑤给水设备故障;
⑥上水系统泄漏;
⑦控制系统失灵;
⑧燃机启动故障,天然气进入烟风管未清除干净引起爆炸。
现象:
锅炉或部件爆破
①操作人员责任心不强;
②设备保养维修缺陷;
③部分元器件质量缺陷;
④操作人员违反操作规程;
⑤锅炉部件被腐蚀。
设备严重受损,人员伤亡
①制定完善的安全操作规程;
②培训操作人员,持证上岗,推广标准化操作;
③严格执行设备、设施使用、保养、维修制度;
④购置、安装时严把质量关;
⑤设置报警系统;
⑥有条件时采用自动控制和联锁保护系统;
⑦设计事故应急预案件,进行人员事故应急培训。
锅炉尾部烟道燃烧
①锅炉尾部烟道积聚可燃物;
②尾部烟道存在燃爆所需的空气量
可燃物质混合气体达到爆炸浓度;
热能积聚达到点火能级;
有一定的空气量。
①燃烧不稳定,不完全;
②设备存在缺陷;
③操作失误
①锅炉严重损坏;
②造成环境污染;
③操作运行人员伤亡;
④系统停止运行。
1设备选型正确;
②必须保证控制系统的正常运行,点火前检查点火器的可靠性;
③运行规程应明确省煤器、空气预热器烟道在不同工况下的烟气温度限制值,当烟气温度超过规定值时,应立即停炉;
利用专门消防蒸汽将烟道内充满蒸汽,并和时投入消防水进行灭火;
④锅炉运行控制,严格按照操作规程、运行规程执行,监控装置、灭火保护系统、通风系统和控制系统联锁装置运行正常;
⑤保持锅炉周围环境良好、清洁,确保操作运行人员安全。
电气系统
6.4.1概述
本期四台126MW(燃料为天然气)燃气轮发电机组和四台60MW级汽轮发电机组,均以发电机-双卷变压器单元接线形式,接入220kV母线。
机组启动通过启动/备用变压器从系统取得电源。
本期220kV采用双母线双分段的接线方式,出线4回。
进线为10回,分别为“各燃机主变进线”4回、“各汽机主变进线”4回、“启/备变进线”2回。
(1)厂用电接线
高压厂用电系统为6kV中性点不接地系统,6kV厂用母线为单母线接线方式,本期新设4段6kV厂用工作母线,其工作电源分别经汽机发电机出口的电抗器引接。
备用电源分别引自启动/备用变压器。
低压厂用电系统为380/220V照明与动力共用的三相四线制中性点直接接地系统,380/220V厂用母线采用PC-MCC的接线方式,低压变压器采用互为备用的方式。
(2)高压配电装置
220kV配电装置采用屋外敞开式布置。
共建19个间隔,分别是:
出线间隔共4回,其中2回至220kV惠南站,2回至220kV康桥站;
进线间隔10回,分别是:
各燃机主变进线、各汽机主变进线、启/备变进线;
另有母联间隔、PT间隔和分段间隔。
配电装置的进线为架空线和电缆,出线为架空线。
6.4.2预先危险性分析
电器单元预先危险性分析结果如下:
变压器火灾
(1)变压器近区(母线)的短路(包括误操作)引起变压器线圈变形;
(2)变压器油箱、套管等渗油、漏油,形成表面污垢,遇明火燃烧;
(3)变压器线圈受机械损伤或受潮,引起层间、匝间或对地短路:
或硅钢片之间绝缘老化,或者紧夹铁芯的螺栓套管损坏,引起发热而温度升高,引发火灾。
可燃物遇火源或高温
(1)绝缘不良,变压器铁芯叠装不良,芯片间绝缘老化,引起铁损增加,造成变压器过热引发火灾;
(2)螺栓松动、焊接不牢、分接开关接点损坏等原因造成导线接触不良,引起发热而温度升高,引发火灾。
III
(1)防止近区(母线)的短路事故;
加强继电保护的管理和定植的整定,加强绝缘监督等;
(2)注意检查变压器绝缘情况,保证各部绝缘良好,保证变压器额定电压与电源电压一致;
(3)要注意接线牢固,接地可靠;
(4)要加强对变压器各零部件的检查,发现有破损、漏油等异常现象和时处理,检修还应特别谨慎,不要损坏绝缘,检修结束后,应有专人清点工具(以防遗漏在油箱中造成事故),检查各部件,测试绝缘等,确认安全可靠才能投入运行;
(5)要注意引线的安全距离,防止由于距离不够而在运行中发生闪络,造成事故;
(6)控制油温,对油定期抽样化检,发现变质或酸量超过规定值时要和时处理;
(7)应加强对变压器的保护;
(8)要按规定在主变下面设鹅卵石石坑;
(9)严格执行绝缘监督规定、油色谱分析等,做好定期试验工作。
变压器损坏和互感器爆炸
引线进水,变压器内部受潮
变压器本身存在缺陷;
引线进水,变压器内部受潮。
(1)变压器绝缘结构存在问题;
(2)局部过热;
(3)短路机械力问题;
(4)套管存在问题;
(5)电流、电压互感器密封不严,进水引起爆炸;
(6)二次接线板吸潮;
(7)电压互感器铁芯螺杆有悬浮电位引起放电。
人员伤亡,设备损失,财产受损。
IV
(1)加强对变压器类设备从选型、订货、验收到投运的全过程管理,明确变压器专责人员和其职责;
(2)变压器的本体、有载开关的重瓦斯保护应投跳闸,如需退出重瓦斯保护时,应预先制定安全措施,并经总工程师批准,限期恢复;
(3)对薄绝缘变压器,可按一般变压器设备进行技术监督,如发现严重缺陷,变压器本体不宜再进行改造性大修,对更换下来的薄绝缘变压器也不应再迁移安装;
(4)按规定完善变压器的消防设施,并加强管理,重点防止变压器着火时的事故扩大;
(5)防止套管存在的问题,套管渗漏油时,应和时处理,防止内部受潮而损坏。
电缆火灾
(1)电缆中间接头制作质量不良、压接头不紧、接触电阻过大,造成的电缆过热;
(2)电缆隔热、散热不良;
(3)电缆受损造成短路;
(4)外来火种;
(5)穿越型短路造成。
(1)遇明火;
(2)存在点火源;
(3)电缆接头温度过高。
(1)电缆在运输和安装过程中受损;
(2)第三方破坏(包括机械损坏、人为破坏等);
(3)电缆在设备容量变化过程中负荷过载,引起电缆过热;
(4)电缆绝缘老化,接触不良;
(5)有外来火源引燃外套;
(6)电缆沟内积聚易燃性物质。
设备损坏、人员伤亡。
(1)必须抓好设计、制造、安装、运行、维护、检修各个环节的全过程管理。
电缆防火设计应按《火力发电厂与变电所设计防火规范》(GB50229-1996)和《火力发电厂设计技术规程》中的有关部分进行设计。
电缆和防火涂料的选择、施工、安装、敷设应严格按规范进行,严格按照设计要求完成各项电缆防火措施,并与主体工程同时投产;
(2)主厂房内架空电缆与热体管道应按规定保持足够的安全距离,控制电缆不小于0.5米,动力电缆不小于1米;
(3)在密集敷设电缆的主控制室下电缆夹层和电缆沟内,不得布置热力管道、油气管以和其他可能引起着火的管道和设备;
(4)严禁电缆长期过载;
(5)应尽量减少电缆中间接头的数量。
如需要,应按工艺要求制作安装电缆头,经质量验收合格后,再用耐火防爆槽盒将其封闭;
建议在电缆接头处安装电缆接头温度在线监测系统;
(6)各机组间的电缆相互隔绝;
(7)控制室、开关室、计算机室等通往电缆夹层、穿越楼板、墙壁、柜、盘等处的所有电缆孔洞和缝隙(包括电缆穿墙套管与电缆之间缝隙)必须采用不燃(或