火力发电厂水汽监督事故树分析方法探讨

火力发电厂水汽监督事故树分析方法探讨
摘要：火力发电厂热力系统是一个连续运行的庞杂的系统，各种水、汽间相互
交联，由于生产过程中设备故障、新设备投运、安全监管及安全措施未实施到位
导致出现水－汽间、水－水间的相互污染，从而影响汽、水的品质。

火力发电厂
热力系统，采用安全系统工程中的事故树分析方法，简洁形象的表示出水质异常
状态和各种原因之间因果关系及逻辑关系，对水质异常隐患进行定性分析，找出
了影响水、汽品质的主要因素，并提出了处理水质异常的措施，从而提前预防设
备和水汽系统安全运行。

关键词：火力发电厂；水质异常；事故树
目前，火力发电厂中给水侧主要出现问题有: PH 值异常、循环水系统出现结垢和腐蚀产
生水锤现象、空气压缩机等设备工作异常等。

对这些问题，采用更换设备，定期清理等作用
可以减轻事故发生的概率，但未能起到良好的预防效果。

水汽监督的任务就是通过对热力系
统进行定期或不定期的水汽质量化验、测定及调整处理工作，及时反映炉内水处理的情况，
掌握运行规律，确保水汽质量合格，防止热力设备和水汽系统结垢，确保机组安全。

一、慨述
热力系统中各种水汽品质控制在规定范围内，从而保证机组安全经济运行，水、汽品质
异常原因的判断分析是基于火力发电厂水、汽系统的基础上，它是一项非常复杂的系统工作，需要对水汽系统非常了解，综合考虑各方面的因素，才能准确及时地判定水汽品质劣化的原因，进而采取有针对性的措施加以消除，使水、汽品质恢复正常，并使其造成的危害程度降
至最低。

所以如何在这复杂的系统工程中找到方便、快捷的分析方法就成了化验站非常重要
的工作。

在以往的工作中，化验站只是为了监督而监督，当出现水、汽品质异常时，岗位人
员常常感到无从下手，不能及时、准确地做出判断，延误了处理时机，使热力设备造成了一
系列不良影响，并对机组产生了许多次生危害。

采用安全系统工程中事故树方法(FTA)可以提前预测事故的发生，使我们及早预防，使现场的事故从“问题出发型”向“问题发现型”转变。

事故树分析方法是可靠性分析与安全性分析
中重要方法，在电厂汽轮机中，采用事故树分析方法对凝汽器铜管渗漏或破裂、转子断裂等
进行事故树分析;采用事故树分析方法对电力系统事故链的监控进行研究，定量分析了电力系
统中典型对称辐射网、不同负荷分布的环网结构的失效故障链，并通过实例进一步验证了可
避免电力系统大面积停电的可行性与有效性。

二、事故树分析方法
事故树分ATA法起源于故障树分析法 FTA，是安全系统工程的重要分析方法之一，是一
种演绎的安全系统分析方法。

它能对各种系统的危险性进行辨识和评价，不仅能分析出事故
的直接原因，而且能深入地揭示出事故的潜在原因。

用它描述事故的因果关系直观、明了，
思路清晰，逻辑性强，既可定性分析，又可定量分析。

1、建树准备。

根据火力发电厂热力系统的特点，简洁形象的表示出水－汽间、水－水
间的相互关系，对水质异常隐患进行定性分析，找出了影响水、汽品质的主要因素，以过热
蒸汽为顶上事件进行分析，绘制出水汽质量异常判断事故树图。

2、建树符号。

矩形符
号代表故障事件，是一种逻辑门的输入项; 菱形符号代表省略事件，一般表示可能发生但概率极小的时间，或对比次系统到此为止不需要再进一步分析的故障事件; 圆形符号代表基本事件，
是构成事故的基本元，在一定条件和要求下，基本事件是不能再进一步分析的事件，可以使
人的差错，物的缺陷或环境因素等; 房型符号是一种开关，当房型中给定的事件满足时，房型所在门的其他输入保留，否则除去; 转移符号代表条件完全相同时，或同一个故障事件在不同位置上出现，可以用此符号加上相应的符号表示从某处转到某处。

3、建树基本原则。

以热力系统系统功能为主线来分析所有事故，按照逻辑推理从始至
终分析。

确立好边界条件，划分最基本的事件找出确定的原因。

三、水质异常分析
当某水或汽的化验数据出现异常时，首先检查仪器或试剂是否选取正确合格，排出仪器
及试剂因素后，即可根据水汽质量异常判断事故树图进行排查。

具体事故树分析见图。

经过多年的工作，将水质异常状况通过纵向分析、横向分类整合后总结出了一套快速、
精准的水、汽品质劣化的系统的科学的分析判断方法—水质异常处理事件树法，并落实到化
验站的生产实际工作中，发生异常状况时，化验站成员在排除项上有据可依，取得了明显的
良好的效果，可以减少不必要的分析，缩短事故分析和处理时间，降低水、汽质量不良引起
的危害。

四、火力发电厂水质异常解决方法
1、在线化学仪表检测准确率。

首先确定在线仪表测量准确率低的原因。

化学在线仪表
安装在主厂房内，所有部件均固定，不便于拆解下来进行检验和校准。

当前采用较多的校正
方法为标准溶液法，即配制一定浓度的溶液做为标准溶液，将仪表测量传感器拆下后置入其中，调整二次仪表显示数值为所配溶液浓度数值。

化学在线仪表测量准确性影响因素包括在
线因素和纯水因素两大部分。

在线因素又分为静电荷、地回路、杂散电流、树脂再生度不够、树脂裂纹、测量回路漏气、测量杯水位偏低、传感器内气泡、电极污染等影响，纯水因素又
分为液接电位、温度补偿、电极污染、电极常数等影响。

对于上述影响，必须通过在线检验
方能确定。

当前国内热工研究院有限公司开发研制成功了 YHJ 系列化学在线仪表检验装置。

该装置可以对上述在线因素和纯水因素进行检验并最终确定影响因素。

2、严格执行三级处理。

汽水品质发生异常或者恶化时，热力设备内表面腐蚀和结垢速
率非常快，在很短的时间内将造成严重的后果，各厂必须严格执行三级处理。

一级标准值是
指有因杂质造成腐蚀、结垢、积盐的可能性，应在 72 小时内恢复至正常；二级标准值是指肯定有因杂质造成腐蚀、结垢、积盐的可能性，应在 24 小时内恢复至正常值；三级标准值是指正在发生快速腐蚀、结垢积盐，若在 4 小时内不能好转应停炉。

在异常处理的每一级中，如
果在规定的时间内不能恢复至正常，则应采用更高一级的处理方法。

3、正确开展垢样分析。

必须严格按照《火力发电厂机组大修化学检查导则》要求进行
割管和加工管样，之后用洗垢法测定垢量沉积速率，同时测定腐蚀坑深度和腐蚀速率。

管子
内垢量较多时采用挤垢法取样，汽轮机叶片积盐采用硬质刮刀进行刮取，注意不要刮伤叶片
表面。

刮取的垢样按照《火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法》要求进行分析。

建议将能谱元
素分析和 X 射线物项结构分析相结合，首先进行能谱分析，确定垢样中有那些元素，再根据
锅炉不同温度下水垢的知识，提出可能的物质结构，提交计算机检索出该物质的标准谱图，
然后与X射线衍射分析的能谱图进行对比[3]确定垢样组成。

最终，根据垢样组成的结果分析
热力系统内腐蚀产物的来源。

火电厂水汽化学技术监督工作涉及化学、锅炉、汽机等专业，需要经常与其进行衔接沟通，尤其是在机组启动时的水冲洗、洗硅调整阶段。

汽水品质受多项因素制约，如系统清洁
程度、大修期间停炉保护效果、开机前冷热态冲洗效果等。

为确保发电厂汽水品质满足机组运行要求。

参考文献
［1］王平，任汉涛，周慧波．火电厂循环水监督控制存在的问题及建议［J］．河北电力技术．2018( 4) : 7 － 8．
［2］裘烈钧，孙奉仲．基于事故树分析系统工程在汽轮机中的应用［M］．北京市: 水利电力出版社，2019．
［3］沈国栋，朱伟阳．电力生产事故树分析系统研究与开发［J］．水利电力劳动保护．2018( 4) : 33－36．
［4］宋福龙，罗毅，涂光瑜．基于事故树分析法的电力系统事故链监控研究［J］．继电器．2017(2) :29－34．。