简析某火电厂机组B侧PCV阀动作原因

田永亮

摘 要：随着我国科学技术的不断发展，国内的发电厂建设数量及规模逐渐扩大，发电厂需要在安全运行的管理状态下，充分发挥出自身的价值。但是，电厂各类设备在运行过程中，也会出现一定的故障问题，增加发电设备的安全风险及不良隐患。针对这些故障问题要细致分析，逐条排除，以消除安全隐患，保障其作用可以最大限度地发挥出来。文章主要对PCV阀动作原因进行深入分析，望与业内人士共勉。

关键词：火力发电厂;压力;PCV阀;动作

中图分类号：TM621 文献标识码：A文章编号：1674-1064（2021）08-003-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.08.002

1 我公司发电机组简介

我公司1号机组600MW汽轮机，为上海汽轮机有限公司生产的亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽器汽轮机。2003年12月9日顺利完成168小时试运，转入商业运行。通过升级扩容改造后，于2018年12月13日取得630MW铭牌容量认定[1]。

2 该PCV阀简介和原理

PCV阀即压力释放阀，与安全门都是锅炉主蒸汽压力高保护的重要装置。PCV阀的主要功能是为了消除锅炉运行时压力高引起的安全阀动作，在安全门动作前开启，排出多余的蒸汽，以保证锅炉在规定压力下正常运行，从而保护安全门，同时减少安全门的动作次数，延长安全阀的使用寿命。

3 PCV阀动作前工况及动作过程

3.1 PCV阀动作前工况分析

机组负荷600MW，机前主汽压力16.57MPa，总煤量256吨，总风量1 660吨，锅炉主控99%，汽机主控93.15%。B、C、D、E、F制粉系统运行，六大风机运行。

3.2 事件发展及PCV阀动作过程

14时51分40秒，主汽压力开始由16.57MPa缓慢上升，锅炉主控开始由99.5%缓慢下降;14时54分，下降到94%左右，对应煤量下降约13吨。14时52分，负荷由600MW开始上升，汽机主控由93.15%开始缓慢下降;14时54分，负荷上升到620MW，汽机主控下降到90.6%左右，负荷和汽压上升速度加快。14时54分40秒，炉侧过热器出口压力上升到17.8MPa，B侧PCV阀动作，30秒后自动复位。PCV阀动作前各项参数如图1所示。

4 PCV阀动作原因分析

引起主汽压力升高的原因有很多，以下结合本次事件，就可能引起主汽压力变化的原因进行分析，从而找到引起本次机组PCV阀动作的原因。

4.1 锅炉总煤量增加

锅炉煤量变化是影响主汽压力变化的本质因素。当外负荷不变时，即调门开度不变时，锅炉总煤量增加，势必引起主汽压力升高，机组超负荷。从曲线可以看出，本次事件中，锅炉总煤量一直比较平稳，在主汽压力升高后，锅炉总煤量有所减少，约减少13吨。也就是说，本次事件中，总煤量是朝下降方向调整的，符合逻辑变化，从而排除总煤量突增引起主汽压力突升的可能性。

4.2 调门突然大幅关小

调门变化对主汽压力有直接影响。当调门大幅波动时，会引起主汽压力和负荷的直接变化，甚至会对汽包水位形成较大扰动。从曲线可以看出，本次事件中，从14时52分主汽压力上升时，负荷上升，汽机主控由93.15%缓慢关小到91%左右，从而导致主汽压力进一步升高。但调门开度小幅度的变化，应不至于导致主汽压力短时间突升0.7MPa之多，故排除调门突然大幅关小，造成主汽压力突升的可能性。

4.3 过热减温水流量突增

过热减温水流量的变化对主汽压力同样也有直接影响。当过热减温水流量短时间内突然大幅增加时，必然会导致主汽压力突升;从曲线可以看出，本次事件中，过热减温水流量变化比较平缓，没有发生过向上突开的过程，不会引起主汽压力突升，故排除过热减温水流量突增导致主汽压力突升的可能性。

4.4 喷燃器摆角突然大幅下摆

运行中，喷燃器摆角突然大幅下摆，必然导致主汽压力升高。从曲线可以看出，本次事件发生时段，摆角只下摆了3%，这样的幅度，基本不会对炉膛燃烧造成多大扰动，更不可能引起主汽压力上升0.7MPa之多。

4.5 制粉系统存在断煤、堵煤故障

某台制粉系统存在断煤、堵煤情况，在突然吹通的瞬间，由于短时间内燃烧率突然上升，会引起机组短时超压、超负荷。但本次事件发生时段，制粉系统运行良好，故排除这种可能性。

4.6 炉膛水冷壁突然掉大焦

炉膛水冷壁突然掉大焦，由于短时间内水冷壁受热突然加强，会引起机组短时超压、超负荷。从曲线可以看出，本次事件发生时段，炉膛负压、捞渣机油压等参数正常稳定，故排除这种可能性。

4.7 运行中煤质短时间内突然变好

运行中煤质短时间内突然变好，锅炉发热量突然大幅上升，在外负荷基本不变时，必然导致主汽压力突然大幅上升。详细分析、查看曲线发现，14时51分之前，锅炉处于一个基本稳定状态。14时52分左右，主汽压力开始上升，对应总煤量开始下降，机组负荷开始上升。这时为维持负荷，汽机主控开始从93.15%缓慢下降到91%左右，从而导致主汽压力进一步升高。14时54分，炉侧主汽压力快速升高到17.8MPa，由于定值漂移，B侧PCV阀动作。从这一系列过程变化可以看出，在外负荷基本没有变化的情况下（即调门开度没有发生大的变化），机组负荷和主汽压力突然大幅上升，必然是短时间一大股能量的突然爆发所致;而这种能量从何而来，前文已经排除了调门突然关小、煤量突然增加、制粉系统断煤及堵煤、水冷壁掉大焦、过热减温水突增、摆动火嘴突然下摆的可能性;该时段内，机侧各段抽汽也没有出现异常情况，那么导致主汽压力短时间内快速升高的可能性，就只有配煤不均匀，煤质局部突然变好，发热量大幅上升，能量突然爆发，而协调减煤速度较慢，从而导致机组短时间内超压、超负荷，最后由于B侧PCV阀定值漂移，导致机组B侧PCV阀动作。这一判断可以从脱硫入口烟气含硫量变化曲线再次印证，在该时段内从14时39分到14时48分，负荷不变的情况下，脱硫入口烟气含硫量持续大幅上升，如图2所示，说明该段时间内，煤质发生大幅变化。

4.8 热控协调性能不佳

在本次机组PCV阀动作事件中，当主汽压力上升，机组负荷上升时，总煤量减的速度相对汽压和负荷上升速度还是偏慢，要是减煤速度再快一点，本次PCV阀动作事件就可以避免。在实际工作中，协调做到100%完美有一定难度，当然这是今后协调优化的方向，要循序渐进地去完善。

5 结论

造成本次B侧PCV阀动作事件的主要原因是，煤质突然变好，燃烧率突然大幅上升，造成汽压短时飙升所导致。另外，在煤质突然变好时，发热量突然增加，协调性能不佳，减煤速度太慢，是压力失控的次要原因。再次，本次B侧PCV阀动作，还反映出B侧PCV阀定值漂移，PCV动作时压力是17.8MPa，而定值是18.13MPa，检修人员定值不够准确[2]。

6 结语

本次煤质突然局部变好事件，是我公司多年以来并不常见的异常情况。反映出值班员没有这方面的处理经验以及技能的欠缺;运行人员判断异常不够及时，没能在第一时间内判断出问题所在，失去了最佳处理时间。而本次事件中，汽压上升级快，在3分钟内压力上升0.7MPa。刚开始时，值班员对压力上升没有及时引起重视，看到煤量也已经随着汽压上升下降了一些，以为是正常的压力波動和煤量正常调整，故没有采取人为干预操作。后来，负荷和汽压上升速率突然加速，异常现象明显表现出来时，再采取减煤、泄压等措施已来不及。今后，遇问题还需多考虑，认真总结，不断提高。

参考文献

[1] 蒙赵山.基于热工自动化仪表的技术应用及故障维护[J].建材与装饰，2010（4）：279-281.

[2] 彭利辉.发电厂电气设备安全运行的管理及维护探讨[J].科学技术创新，2018（19）：192-193.