有色重金属冶炼废水处理与回用技术 35页

　15.2　重有色金属冶炼废水处理与回用技术常用的处理方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、药剂氧化还原法、电解法、离子交换法和铁氧体法等。当单独存在并具有回收价值时，一般采用电解还原法或离子交换法单独处理，否则进行综合处理。各种处理方法可根据水量、水质单独或组合使用。其中以氧化物沉淀法使用最为普遍。15.2.1氢氧化物中和沉淀法处理与回用技术这种方法是向重金属有色金属离子的废水中投加中和剂（石灰、石灰石、碳酸钠等），金属离子与氢氧根反应，生成的难溶的金属氢氧化物沉淀，再加以分离除去。利用石灰或石灰石作为中和剂在实际应用中最为普遍。沉淀工艺有分布沉淀和一次沉淀两种方式。分布沉淀就是分段投加石灰乳，利用不同金属氢氧化物在不同ｐＨ值下沉淀析出的特性，依次沉淀回收各种金属氢氧化物。一次沉淀就是一次投加石灰乳，达到较高的ｐＨ值，使废水中的各种金属离子同时以氢氧化物沉淀析出。石灰中和法处理重有色金属废水具有去除污染物范围广（不仅可沉淀去除重有色金属，而且可沉淀去除砷、氟、磷等）、处理效果好、操作管理方便、处理费用低廉等优点。但是，此法的泥渣含水率高，量大，脱水困难。由于酸洗流程产生高浓度的废酸，其中砷及重金属含量较高，考虑经济因素，多采用废酸与酸性污水一体化处理技术。采用的方法有中和沉淀法、硫化沉淀法和铁氧体法等。相应的工艺流程一般是采用石膏工艺降低废酸的浓度并副产石膏，再用硫化工艺回收其中的金属，最后将处理后废液与全厂其他酸性废水混合，用石灰中和–铁盐氧化工艺进一步去除废水中的污染物；或采用先硫化后石膏工艺，最后采用石灰中和–铁盐氧化工艺进行废水处理。对于砷含量高的污酸，也可采用中和－铁盐氧化工艺或硫化沉淀工艺进行处理。氢氧化物沉淀法处理重金属废水是调整、控制ｐＨ值的方法。由于影响因素较多，理论计算得到的ｐＨ值只能作为参考。废水处理的最佳pH值及碱性沉淀剂投加量应根据试验确定。某矿山废水pH值为2.37，含铜83.4mg/L，总铁1260mg/L,二价铁10mg/L。采用两步沉淀，如图15–1所示，先除铁，后回收铜，出水可达标排放。但若一次投加石灰乳，使ｐＨ＝7.47，出水水质也完全符合排放标准。铜为0.08mg/L，总铁为2.5mg/L。但渣含铜品位太低，只有0.81％。为回收铜，以采用分步沉淀为宜，如图15–1所示。某厂含铅、锌、铜、镉等金属离子的废水，ｐＨ＝7.14，采用一次沉淀法处理，流程如图15–2所示。处理效果见表15–3。　　石灰乳　　　　　　　　　　　　　　　石灰乳混合槽第一次沉淀池混合槽混合槽　第二次沉淀池进水　　　　ｐＨ＝３．４７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　出水　　　　　　　　　　　　　　　　铁渣　　　　　　　　　　　　　　　铜渣　　　　　　　　　　（含铁３２．８４％，铜０．１４８％）　　（含铜３．０６％，铁１．３８％）　　　　　　图　15–1　　两步沉淀法处理流程n石灰乳硫酸混合槽沉淀池　中和槽　进水　　　　　　　pH=10.4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　pH<9　　　出水　　　　　　沉渣图15–2石灰法处理流程表15–3一步沉淀法处理金属废水的效果单位：mg/L,pH值除外项目pH值ZnPbCuCdAs废水石灰处理后7.1410.43421.6136.50.6280.057.120.062.410.024　　氢氧化物沉淀法处理重金属废水具有流程简单，处理效果好，操作管理便利，处理成本低廉的特点；但采用石灰时，渣量大，含水率高，脱水困难。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　15.2.2　硫化物沉淀法处理与回用技术向废水中投加硫化钠或硫化氢等硫化剂，使金属离子与硫离子反应，生成难溶的金属硫化物沉淀，予以分离除去。几种金属硫化物的溶度积见表15–4。表15–4几种金属硫化物的溶度积金属硫化物KspKs金属硫化物KspKsAg2SCdSCoSCuSFeSHg2S6.3×10-507.9×10-274.0×10-216.3×10-363.2×10-181.0×10-4549.2026.1020.4035.2017.5045.00　HgSMnSNiSPbSSnSZnS4.0×10-552.5×10-153.2×10-198×10-281×10-251.6×10-2452.4012.6018.5027.9025.0023.80根据金属硫化物溶度积的大小，其沉淀析出的次序为:Hg2+→Ag+→As3+→Bi3+→Cu2+→Pb2+→Cd2+→Sn2+→Zn2+→Co2+→Ni2+→Fe3+→Mn2+，位置越靠前的金属硫化物，其溶解度越小，处理也越容易。所以用石灰难以达到排放标准的含汞废水用硫化剂处理更为有利。某矿山排水量为130m3/d,pH=2.6,含铜50mg/L、二价铁340mg/L、三价铁380mg/L。采用石灰石–硫化钠–石灰组合处理流程（如图15–3所示）以回收铜，去除其他金属离子。处理后的水质符合排放标准，尚可回收品位为50%的硫化铜。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　石灰石硫化钠或硫化氢石灰乳n沉渣池浓密池混合槽混合槽沉淀池混合槽进水　　　　　　pH=4pH<9出水铁渣铜渣（回收）沉渣图15–3硫化物沉淀法处理流程金属硫化物的溶度积比金属氢氧化物的小得多，故前者比后者更为有效。同石灰法比较，还具有渣量少、易脱水、沉渣金属品位高、有利于金属的回收利用等优点。但硫化钠价格高，处理过程中产生硫化氢气体易造成二次污染，处理后的水中硫离子含量超过排放标准，还需经一步处理；同时生成的金属硫化物非常细小，难以沉降等，限制了硫化物沉淀法的应用，不如氢氧化物沉淀法使用得普遍广泛。15.2.3药剂还原法处理与回用技术向废水中投加还原剂，使金属离子还原为金属或还原成价数较低的金属离子，再加石灰使其成为金属氢氧化物沉淀。还原法常用于含铬废水的处理，也可用于铜、汞等金属离子的回收。含铬废水主要以六价铬的酸根离子形式存在，一般将其还原为微毒的三价铬后，投加石灰，生成氢氧化铬沉淀分离除去。根据投加还原剂的不同，可分为硫酸亚铁法、亚硫酸氢钠法、二氧化硫法、铁粉或铁屑法等。硫酸亚铁法的处理反应如下：　6FeSO4+H2Cr2O7+6H2SO4　　3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+7H2OCr2(SO4)3+3Ca(OH)22Cr(OH)3+3CaSO4处理流程如图　15–4所示。废水在还原槽中先用硫酸调ｐＨ值至２～３，再投加硫酸亚铁溶液，使六价铬还原为三价铬；然后至中和槽投加石灰乳，调节ｐＨ值至8.5～9.0，进入沉淀池分离，上清液达到排放标准后排放。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　H2SO4FeSO4石灰乳　　　　　　　　　　　　　　　　　还原法处理含铬废水，不论　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　废水量多少，含铬浓度高低，都　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　能进行比较完整的处理，操作管沉淀池中和槽还原槽进水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　出水　　理也较简单方便，应用较为广泛。但并未能彻底消除铬离子，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　生成的氢氧化铬沉渣，可能会引　　　　　　　　　　　　　　　　　沉渣　　　　起二次污染，沉渣体积也较大，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　低浓度时投药量大。图15–4硫酸亚铁法处理流程15.2.4电解法处理与回用技术n处理含铬废水时，采用铁板作电极，在直流电作用下，铁阳极溶解的亚铁离子，使六价铬还原为三价铬，亚铁变为三价铁：　　　　　　　　　　　　Fe-2eFe2+Cr2O++6Fe2++14H+　　　　2Cr3++6Fe3++7H2OCrO+3Fe2++8H+Cr3＋+3Fe3++4H2O阴极主要为氢离子放电，析出氢气。由于阴极不断析出氢气，废水逐渐由酸性变为碱性。ｐＨ值由大致为4.0～6.5提高至7–8，生成三价铬及三价铁的氢氧化物沉淀。向电解槽中投加一定量的食盐，可提高电导率，防止电极钝化，降低槽电压及电能消耗。通入压缩空气，可防止沉淀物在槽内沉淀，并能加速电解反应速率。有时，在进水中加酸，以提高电流效率，改善沉淀效果。但是否必要，应通过比较确定。电解法处理含铬废水的技术指标见表15-5。　　　　表15-5　　电解法处理含铬废水的技术指标废水中六价铬的质量浓度/(mg/L)槽电压/V电流浓度/(A/L)电流密度/(A/dm2)电解时间/min食盐投加量/(g/L)ｐＨ值　2550751001251501752005～65～65～65～66～86～86～86～80.4～0.60.4～0.60.4～0.60.4～0.60.6～0.80.6～0.80.6～0.80.6～0.80.2～0.30.2～0.30.2～0.30.2～0.30.3～0.40.3～0.40.3～0.40.3～0.420～1025～1530～2535～3035～3040～3545～4050～350.5～1.00.5～1.00.5～1.00.5～1.01.0～1.51.0～1.51.0～1.51.0～1.56～56～56～56～55～45～45～45～4电解法运行可靠，操作简单，劳动条件较好。但在一定的酸性介质中，氢氧化铬有被重新溶解、引起二次污染的可能。出水中的氯离子含量高，对土壤和水体会造成一定程度的危害。此外，还需定期更换极板，消耗大量钢材。对于其他金属离子（如Ag+、Cu2+、Ni2+等）可在阴极放电沉积、予以回收；或用铝或铁作阳极，用电凝聚法形成浮渣，予以除去。15.2.5　离子交换法处理与回用技术电镀含铬废水采用离子交换法处理较普遍。废水先通过氢型阳离子交换柱，去除水中三价铬及其他金属离子。同时，氢离子浓度增高，ｐＨ值下降。当ｐＨ＝2.3～3时，六价铬则以Cr2O形态存在。从阳柱出来的酸性废水进入阴柱，吸附交换废水中的Cr2O。交换反映达到终点，阳柱用盐酸、阴柱用氢氧化钠溶液再生。用碱再生洗脱液中的六价铬转型为Na2CrO4。为回收铬酐，阴柱再生洗液需通过氢型阳离子交换柱处理：　　　　　　4RH+2Na2CrO44RNa+H2Cr2O7+H2O氢型阳离子交换树脂失效后用盐酸再生：　　　　　　　　nRNa+　HClRH+NaCl实际生产中较普遍使用的流程为双阴柱全饱和流程如图　15–5所示。这种流程能使离子交换树脂保持较高的交换容量，大大减少氯和硫酸根离子，增大铬酐浓度。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　HClNaOHNaOHHCl脱钠阳离子交换柱第二弱碱阴离子交换柱第一弱碱阴离子交换柱强酸阳离子交换柱预处理调节池进水　　　　　　　　　　　铬酐　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　再生　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　液　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　净化水返回生产　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　石灰乳　　　中和池　　　　　　　　　　　　　　　　　洗脱液　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　出水　　　　　　　　　图　15–5离子交换法处理流程为防止废水中的悬浮物堵塞，污染离子交换树脂，废水应采用微孔过滤器、砂滤器或小白球（树脂母体）过滤器进行预处理。阳柱装732强酸型阳离子交换树脂。阴柱装710弱碱型阴离子交换树脂。当第一阴柱进出水的六价铬泄漏到0.5mg/L时，再串联到第二阴柱继续工作；直到第一阴柱进出水中的六价铬浓度相等，停止第一阴柱工作，进行再生。阴柱出水呈中性，可直接用于生产；后期出水呈酸性，可用作脱钠柱的冲洗水。阴离子交换柱再生液经阳离子交换柱脱钠后，回收铬酐。多数工厂直接作为渡槽的添加液。当铬酐消耗量少于回收量时，则采用薄膜蒸发器浓缩。阳离子交换柱洗脱液用石灰乳中和，生成氢氧化铬及其他金属氢氧化物沉淀。当含铬废水六价铬含量为100mg/L，采用732强酸性树脂和710大孔型弱碱性树脂，交换容量为80g/L,再生周期48h，铬酐回收率90%，水回收率70%时，材料药剂大致消耗指标见表15–6。　　　表　15–6离子交换法处理含铬废水材料药剂大致消耗　　　项目１h处理1m3水量１h处理５m3水量732强酸阳离子树脂/kg710弱碱阴离子树脂/kg工业碱耗量/kg工业盐酸耗量/kg电耗量/kW·h蒸汽耗量/kg1m3废水回收铬酐量/kg24012622.8121.4723950.1731200630114.0606.99619600.173n1m3废水回收水量/m30.70.7离子交换法处理含铬废水能回收铬为铬酐，用于生产工艺；处理后的水质较好，可重复使用；生产运行连续性较强，不受处理水量的限制。但其基建投资较高，所需附属设备较多，操作管理要求比较严格。一般用于处理量小、毒性强的废水或回收其中的有用金属。15.2.6铁氧体法处理与回用技术适用于含重金属离子废水的处理。对于含铬废水，由于要投加过量的硫酸亚铁溶液使六价铬还原，采用铁氧体法处理则更为有利。处理流程如图15–6所示。根据废水量及含铬浓度，投加硫酸亚铁。然后投加氢氧化钠溶液，调整pH值至8，溶液呈墨绿色。排放上清液，将剩余部分加热至60～70C，通压缩空气20min。当沉淀物呈黑褐色时，停止鼓风，即得铁氧体结晶。铁氧体法处理含铬废水消耗指标：当六价铬含量为100mg/L时，处理1m3废水耗量为硫酸亚铁3.2kg；氢氧化钠0.8kg；压缩空气6m3；蒸汽50kg；电1KW·h。　　　　　　　　　　　　FeSO4　NaOH调节池处理槽　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　进水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　出水（排放或回收）烘干离心机　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　铁氧体供　　　　　　　　　　　　　　　　　　压缩空气　　　蒸汽　　　　　　　　　　　　　　　综合利用　　　　　　　　　　　　图　１５–６　铁氧体法处理流程　　　　　　　　　　表　１５–７　某厂电镀废水处理试验效果废水含CrO3浓度/(m/L)投料比铬酐：硫酸亚铁废水pH值反应时pH值反应温度/C上清液六价铬质量浓度/(mg/L)10210006050301:16.51:161:181:201:201:2064～544468～98～98～98～98～98～9707070707064000000n铁氧体法处理金属离子废水效果见表　１５–８　表　１５–８　铁氧体法处理重金属离子废水效果　　　　金属离子　处理前质量浓度/(mg/L)处理后质量浓度/(mg/L)铜镍锡铅铬（VI)镉汞95002030040006800200018003000<0.5<0.5<10<0.1<0.1<0.1<0.02室温条件下沉渣的化学稳定性也较高，可以有效地减少二次污染，并节省处理时的热能消耗。铁氧体法处理重金属废水的效果好，投资省，设备简单，沉渣量少，且化学性质比较稳定。在自然条件下，一般不易造成二次污染。但上清液中硫酸钠含量较高，如何处理回收，尚需进一步研究，沉渣需加温曝气，经营费较高。15.2.7含汞废水处理与回用技术废水中的汞分为无极汞和有机汞两类。有机汞通常先氧化为无极汞，然后按无极汞的处理方法进行处理。从废水中去除无机汞的方法有：硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附法、金属还原法、离子交换法等。一般偏碱性的含汞废水用硫化物沉淀法或花絮凝聚法处理。偏酸性的含汞废水用金属还原法处理。低浓度的含汞废水用活性炭吸附法或化学凝聚法处理。（１）硫化物沉淀法向废水中投加石灰乳和过量的硫化钠，在ｐＨ＝９～１０弱碱条件下，硫化钠与废水中的汞离子反应，生成难溶的硫化汞沉淀。　　　　　　　Hg2++S2+HgS2Hg++S2+Hg2SHgS+Hg硫化汞沉淀的粒度很细，大部分悬浮于沸水中。为加速硫化汞沉降，同时清除存在于废水中过量的硫离子，再适当投加硫酸亚铁，生成硫化铁及氢氧化亚铁沉淀。　　　　　　FeSO4+S2-FeS+SOFe2++2OH-Fe(OH)2硫化汞的溶度积为4×10-53，硫化铁为3.2×10-18。n故生成的沉淀主要为硫化汞，它与氢氧化亚铁一起沉淀。硫化物沉淀法的基本流程如图15—7所示。石灰乳硫化钠硫酸亚铁　　　　　　　　　　　　沉淀池混合槽均和池进水　　　　　　　　　　　　　　　pH=8～10　　　　　出水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图15-7硫化物法处理流程　　　　　　沉渣某厂废水含汞0.6～2mg/L，用石灰乳调ｐＨ值至9后，投加3%硫化钠溶液，搅拌10min；投加6%硫酸亚铁溶液，再搅拌15min。静止沉淀30min,上清液可达到排放标准。沉渣含汞40%～50%，经离心干燥后，送入焙烧炉焙烧，回收金属汞。焙烧后的汞渣含汞可降至0.01%。某矿山废水含汞为５ｍｇ／Ｌ，ｐＨ＝4.5～6.5,并含有亚铁离子。投加石灰乳、硫化钠处理后，排水含汞量为0.05mg/L．。1m3废水消耗石灰0.5kg，工业硫化钠0.05ｋｇ。硫化物沉淀法处理效果好，但操作麻烦，污泥量大，消耗的劳动力多。（2）化学凝聚法向废水中投加石灰乳和凝聚剂，在pH=8～10如见性条件下，汞和铁或铝的氢氧化物絮凝体共同沉淀析出。一般铁盐除汞效果较铝盐为好。硫酸铝只适用于含汞浓度低及水质比较浑浊的废水，如废水水质清晰，含汞量较高时，处理效果明显降低。采用石灰乳及三氯化铁处理，若进水汞含量为2mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L，出水汞含量依次为0.02mg/L、小于0.1mg/L、小于0.3mg/L及小于0.5mg/L。药剂消耗指标见表15—9。　　　　　　　　　表　15-9药剂消耗废水含汞量/(mg/L)FeCl3/(mg/L)CaO/(mg/L)<1.010～20>204～1010～1510～3020～3030～100100～200　(3)　金属还原法利用铁、铜、锌等毒性小而电极电位又低的金属（屑或粉），从溶液中置换汞离子。以铁为例，反应如下：　　　　　　Fe+Hg2+　　　Fe2++Hg某厂废水含汞100～300mg/L,pH=1～4。处理流程如图15-8所示。废水经澄清后，以5～10m/h的滤速依次通过两个紫铜屑过滤柱，一个黄铜屑铅过滤柱和一个铝屑过滤柱。出水含汞降至0.05mg/L左右，处理效果为99%。当pH≥10时，处理效果显著下降。高位水池放气管n紫铜屑2号柱紫铜屑1号柱铝屑柱黄铜屑铅柱出水沉淀池图15-8金属还原法处理流程某厂废水含汞0.6～2mg/L,pH=3～4。以8m/h左右的滤速通过d≥18目球墨铸铁铁屑过滤柱，出水含汞0.01～0.05mg/L，pH=4～5。铁汞渣用焙烧炉回收金属汞，每200kg可回收1kg金属汞，纯度98%。某厂含汞废水处理效果见表15–10。废水含汞量/(mg/L)pH值出水含汞量/(mg/L)过滤介质20010～206～811.5～2.0<13～40.050.0110.05铜，铁屑铁屑铜屑铁粉（4）硼氢化钠还原法利用硼氢化钠作还原剂，使汞化合物还原为金属汞。Hg2++NaBH4+2OH-Hg＋3H2＋NaBO2某厂废水含汞0.5～1mg/L，pH=9～11。采用硼氢化钠处理，其流程如图15–9所示。氢硝酸洗涤器稀硝酸气水分离器NaBH4过滤器水力旋流器反应槽混合器进水出水汞渣汞渣图15–9硼氢化钠还原法处理流程废水与NaBH4溶液在混合器中混合后，在反应槽中搅拌10min,经二级水力旋流器分离，出水含汞量降至0.05mg/L左右。硼氢化钠投加量为废水中汞含量的0.5倍左右。n硼氢化钠价格较贵，来源困难，在反应中产生大量氢气带走部分金属汞，需用稀硝酸洗涤净化，流程比较复杂，操作麻烦。（4）活性炭吸附过滤法利用粉状或粒状活性炭吸附水中的汞。其处理效果与废水中汞的含量和形态、活性炭种类和用量、接触时间等因素有关。在水中离解度越小、半径越大的汞化合物，如HgI2、HgBr2越易被吸附，处理效果好。反之，如HgCl2，处理效果则差。此外，增加活性炭用量及接触时间，可以改进无机汞及有机汞的去除率。某厂采用制药厂的废粉状活性炭处理含汞废水，流程如图15–10所示。废水含汞1～3mg/L，pH=5～6。向预处理池及处理池中各投加废水量5%的活性炭粉，用压缩空气搅拌30min后，静置沉淀1h,出水含汞量可降至0.05mg/L。（5）离子交换法含汞废水可用阳离子交换树脂处理。如氯离子含量较高，生成带负电的氯化汞络合物，则用阴离子交换树脂去除。用大孔巯基离子交换树脂处理含汞废水，出水含汞可降至0.02～0.05mg/L。饱和树脂用30%盐酸再生，再生效率为80%。15.3.2富春江冶炼厂废水处理回用的工程实例（1）废水水质与工程简况杭州富春江冶炼厂制酸装置采用文丘里洗涤器-空塔-石墨间冷器-两级电除雾器净化、一转一吸工艺流程。原设计从文丘里洗涤器循环槽送往废酸处理系统的废酸量为30.5m3/d,As为1.48g/L。1997年，铜冶炼系统扩产，粗铜产量达7000t/a,硫酸产量为30kt/a,废酸量也随之增加到45m3/d左右。同时，由于外购高砷块矿，废酸中砷含量增高，一般在13～20g/L,最高达23.5g/L,为原设计值的16倍以上。该厂废酸处理系统采用Na2S法，由于在生产实践中采用了合理的操作控制方法，处理后废酸中砷含量一直保持在50～150mg/L,取得了较好的环境和社会效益。废酸废水的水质主要指标见表15-13。表15-13废酸废水水质主要指标单位：g/L项目AsCuZnFeFH2SO4浓度1.48～200.241.250.100.5730.55（2）废酸废水处理工艺流程与主要设备H2ONaOH来自净化回石墨间冷器放空除害塔NaOH供给槽废液贮槽脱吸塔系统的废酸滤液槽Na2S溶解槽Na2S反应槽H2O废液泵离心通风机nNa2S贮槽送污水浓密机2#、3#压滤机1#压缩机Na2S供给泵滤液Na2S添加泵处处理来自净化站底流槽的铅泥浆滤饼送仓库底流泵滤液图15–14废酸处理系统工艺流程废酸废水处理工艺根据废酸水质，采用Na2S法进行处理。其废酸处理工艺流程如图15–14所示。来自净化工序的含砷废酸，经脱吸塔吹出溶于其中的SO2气体（脱吸率约90%）后，流入废酸贮槽，然后用泵送入Na2S反应槽，在搅拌的条件下，与来自Na2S贮槽的硫化剂（Na2S质量分数为13.6%）进行充分的化学反应。主要反应式如下：CuSO4＋Na2SNa2SO4＋CuS2HAsO2＋3H2SO4＋3Na2SAs2S3＋3Na2SO4＋4H2OH2SO4＋Na2SNa2SO4＋H2S生成的As2S3和CuS悬浮于废酸中，由反应槽溢流口经溜槽流入浓密机。经浓密后，浓度为50g/L的底流由泵打入压滤机。压滤后，滤饼送往仓库堆存，滤液返回浓密机，与浓密机上清液一并由溜槽排至滤液槽，再送往废水处理站经中和-铁盐氧化工艺进一步中和处理。脱吸塔脱出的SO2气体返回净化工序石墨间冷器入口。在废酸处理过程中，凡可能逸出H2S的设备，如Na2S贮槽、Na2S反应槽、浓密机和滤液槽等，均设置导气管，由引风机将气体导入清洗塔，用10%的NaOH碱液吸收后排入大气。主要设备废酸处理系统主要设备见表15–14。（2）工艺要点与运行效果工艺要点a.温度控制。来自净化工序文丘里洗涤器循环槽的废酸原液温度一般为55℃,Na2S溶解槽的温度也控制在45～60℃n，这样不仅可避免冬季硫化钠在管道内结晶，也可加快反应速度。a.废酸、Na2S加入口位置。废酸、Na2S进入Na2S反应槽的入口部位设计上很有讲究，该厂的反应槽结构如图15–15所示。废酸入口管从槽口垂直插入液面深约5cm,Na2S入口位于槽底侧部，与搅拌机叶片平齐，这样可使反应在充分搅拌的情况下有足够的时间完成。该厂1998年曾因Na2S加入泄漏而改为从顶部加入Na2S,造成处理后废酸含砷量超标，且Na2S用量增加。ｃ．氧化还原电位。氧化还原电位（ＯＲＰ）是硫化法处理废酸的重要控制参数之一。在生产过程中，通过测量处理后废酸的氧化还原电位来调节Na2S溶液的加入量，以使As、Cu沉淀完全。　　　表　１５－１４　废酸处理系统主要设备设备名称型号规格及技术性能数量设备名称型号规格及技术性能数量耐腐耐磨泵离心通风机板框压滤机Na2S反应槽浓密机除害塔32UHB-ZK-5-20-K65UHB-ZK-30-32-KFs-40,Q=13.7m³/minP=3700PaXM20/800-UKΦ1800㎜×1400㎜Φ3000㎜×1850㎜Φ1000㎜×1000㎜Φ350㎜×1300㎜4212221NaOH供给槽Na2S贮槽Na2S溶解槽废酸贮槽脱吸塔衬胶离心泵Φ1000㎜×1000㎜Φ1800㎜×1600㎜Φ1800㎜×1600㎜Φ5000㎜×3000㎜Φ350㎜×2000㎜50FJ-40,Q=15m3/hH=500kPa111111硫酸加入口搅拌机---------------------溜槽--------------------------------------------------------硫酸钠加入口-----------排污口图15-15Na2S反应槽结构在生产过程中，ORP控制在50～70mV,每班用1%～2%的稀盐酸清洗一次ORP传感器。当熔炼使用铜矿粉及块状料含砷量变化幅度较大时，须重新校正曲线，确定合适的ORP值，自动调节硫化钠添加量，是含砷量控制在100mg/L一下。当pH<13时，同时补充NaOH溶液。运行效果通过合理调节ORP给定值，废酸处理效果良好，As、Cu沉淀率平均在99%以上，即使废酸原液含砷量波动较大，反应槽出口处的砷含量能保持50～150mg/L。废酸处理运行结果见表15-15，砷滤饼成分见表15-16，Na2S消耗数据见表15-17。n表15-15废酸处理数据单位：g/L组成AsCuZnFeFH2SO4处理前处理后1.48～200.05～0.150.240.00441.251.030.100.0970.570.52230.5525.57表15-16砷滤饼成分单位：%AsSSbH2O39.0640.502.5650指干坯各组分百分含量。指湿坯中含水量。表15-17Na2S消耗数据年份总耗/（t/a）单耗/（kg/t硫酸）19971998199991.58101.8853.54.03.015.3.3韶关冶炼厂废水处理回用的工程实例韶关冶炼厂随着铅、锌冶炼能力大幅度提高，生产废水量与重金属酸性废水日渐增加，经不断提高废水处理技术与设备能力和扩建改造后，目前已大部分达到循环回用。（1）韶关冶炼厂一期废水治理情况废水水质与处理工艺一期废水水质见表15–18，处理工艺如图15-16所示。表15-18酸性废水水质指标单位：mg/L项目ZnPbCdHgAs浓度133～2385.5～1953.7～15.00.004～0.1350.265～2.601　　　　　　　　石灰乳　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　FeSO4澄清池浓密机涡流反应器浓密机涡流反应器碱性废水→　　　　　　→　　　　　　　　　　　　　　　　　　　排放圆筒过滤底流底流图15-16一期废水处理工艺流程其废水处理工艺是根据废水水质，采用两段中和-絮凝沉降工艺流程处理，设计处理能力为310m3/d。工艺参数与处理效果a.水处理量为310m3/d。b.一段中和pH值为11.0左右，沉淀锌、铜、镉、汞等，二段中和pH值约10.5，沉淀铅、砷。na.污泥经浓密机浓缩，采用圆筒真空过滤。b.处理效果　污水经过两段中和－絮凝沉降工艺流程处理后，污水达标率达85%以上。（2）韶关冶炼厂二期废水治理情况废水处理工艺韶冶二期废水处理工程包括湿法冶炼所排放的重金属污水处理系统和废酸废水处理系统。两个处理系统工艺流程基本相同，均采用中和-絮凝沉淀工艺流程，只是操作条件有所差异。韶冶二期重金属酸性废水处理工艺流程如图15-17所示。工艺参数a.重金属酸性废水处理量为450m3/h,酸性废水量8.5m3/h。b.重金属酸性废水调节池停留时间2.2h。c.酸性废水中和pH值控制在10.0～11.0，酸性废水为11.5～12.0。d.澄清池前加入硫酸亚铁和硫酸，控制pH值在9.0～10.0，有效地除去废水中铅离子。e.运行效果。通过两个系统对冶炼酸性废水和废酸废水处理后，废水达标排放和部分回用。该工艺流程简单易操作，运转稳定。石灰乳FeSO4、H2SO4pH调整澄清池浓度机机械反应池调节池酸性废水底流底流圆筒过滤图15-17二期酸性废水处理工艺流程（3）韶关冶炼厂三期废水处理情况近年来由于生产规模日益扩大，水资源日益紧张与水污染事件不断发生，迫使该厂2006年对废水资源利用进行新的研究与开发应用。处理工艺流程与技术特征新处理工艺流程为：生产废水及厂区初期雨水经两段化学沉淀工艺处理后进入组合工艺处理系统，处理后的水→水质调节池→冷却塔→机械过滤器→超滤膜系统→保安过滤器→纳滤系统→回用系统。本技术针对铅锌冶炼废水温度高、成分复杂、含钙离子浓度高，还含有循环冷却水系统中需要严格控制的氯离子、氟离子、硫酸根离子等的特点，进行了合理的工艺的组合，使本技术与类似膜技术相比具有以下特点：（a)预处理采用冷却塔将中水由52℃冷却至35℃以下，确保系统有较高的除盐率，以满足回用水质要求；（b)机械过滤器前投加絮凝剂，可以极为有效地控制对纳滤系统非常敏感的胶体、悬浮物；（c)超滤系统具有独特的均匀布水方式。使过滤达到最大效果，能较长期满足纳滤膜对污染的耐受；带空气清洗的反洗装置，能力强、时间短、水耗低。减污减排情况与效率分析减污减排情况见表15-19。　　　　　　表15-19减污减排与效益情况序号项目数量改造后增减量现状改造后1工业废水排放总量/(×104m3/a)1980198-1782－90%2废水中铅排放量/(kg/a)12760869-11891－93.2%n3废水中镉排放量/(kg/a)85350-803－94%4废水中砷排放量/(kg/a)34221-321－93.8%5废水中汞排放量/(kg/a)84678－93%6总用水量/(×104m3/a)2156821367-201－0.9%7新水量/(×104m3/a)25781386-1192－46.2%8重复用水量/(×104m3/a)18989199819925.2%9水重复利用率/%8893.55.5该工程实施后年节省生产用水量1190万立方米，每年可节约取水费274万元。该技术产水综合成本1.22元/t，与国内大部分地区企业生产用水价格比较，具有良好的技术优势。目前所有工艺收尘水、环保收尘水、冲渣水都已实现循环回用，取得良好的环境和社会效益。15.3.4株洲冶炼厂废水处理的工程实例株洲冶炼厂是我国目前最大的铅锌冶炼企业之一，主要生产锌、铅、铜。镉及锌合金、硫酸等产品。其锌冶炼系统采用传统的沸腾-焙烧-两段浸出-净液-电积工艺，因此生产过程产生大量含锌、铅、铜、镉、汞、砷等有毒重金属的酸性污水。随着新建10×104t/a电锌系统的投产，排放废水量越来越大，各种酸性废水经明沟混合后一并进入污水处理车间。重金属酸性废水采用消化石灰乳中和（污泥回流）-沉降处理工艺，处理能力为800～1200m3/h。处理后废水基本达标排放。1996年完成锌系统扩建后，同时还上马了年产18×104t硫酸的系统，与此相配套，新建了废水综合治理二期工程，包括污酸污水处理系统、废水处理后净化水回用等设施。（1）株洲冶炼厂一期重金属废水处理实例株冶一期重金属废水处理能力为800m3/h,采用消化石灰中和和部分污泥回流处理工艺流程。废水水质废水水质指标见表15-20。表15-20处理前酸性废水水质单位：mg/L项目pH值ZnPbCuCdAs实际标准2.0～5.46～980～15042～810.5～3.00.51～30.10.5～3.00.5废水处理工艺根据废水的水质，采用消石灰乳中和-部分污泥回流沉降工艺。其化学反应如下。中和反应：H2SO4＋Ca(OH)22H2O＋CaSO4水解反应：Zn2＋＋2OH－Zn(OH)2Ksp=1×10－17　　　　　　　　　　　　　　Pb2+＋2OH－Pb(OH)2Ksp=6.8×10－13Cu2＋＋2OH－Cu(OH)2Ksp=5.6×10－20Cd2＋＋2OH－Cd(OH)2Ksp=2.4×10－13砷和石灰反应：Ca2+＋2AsOCa(AsO2)2其废水处理工艺如图15-18所示。工艺参数与处理效果（a)处理废水量800m3n/h;（b）废水沉砂池停留时间为8min,均化池停留时间6h,混合反应时间为137min,污泥回流量为（4～7）：1（干渣量）；（c）中和pH值控制在8.5～10范围内，中和渣含锌25%～30%；（d）采用消化器制备石灰乳，去除生石灰中的石灰石；（e）运行效果，废水处理后其水质见表15-21。该废水处理工程工艺流程合理、设备简单、运行效果稳定。另外，可回收含锌25%～30%的中和渣，但对重金属环境污染未能根治。表15-21处理后废水水质单位：mg/L,pH值除外项目pH值ZnPbCuCdAs实际标准8.5～10.06～90.95～3.140.39～0.7310.15～0.280.50.003～0.0650.10.026～0.150.5废水生石灰格栅乳化机沉砂池石灰乳残渣均化池送铅配料贮槽混合池反应池斜板沉淀池上清液底渣计量达标排放浓缩池上清液干燥压滤机送挥发窑回收锌图15–18一期废水处理流程（1）株洲冶炼厂二期废水处理实例随着该厂生产能力扩大，1996年建成了二期废水处理综合工程，包括原一期废水处理站扩建、硫酸生产的废酸废水处理、处理后废水回用，以及锌系统扩建场地废水清污分流等。全厂废水、废酸处理流程如图15-19所示。废酸处理硫酸生产采用绝热蒸发稀酸洗涤双接触制酸工艺。a.废酸、废水水质。废酸、废水水质见表15-22。b.低酸废水处理。该废酸为含有大量重金属及As、Cl、F的酸性废水。对于重金属离子的去除仍采用石灰中和法，同时利用砷酸盐与亚砷酸盐能与铁、铝等金属形成稳定络合物，并与铁、铝等的氢氧化物吸附共沉淀的特性可从废水中去除砷。总之，废酸处理工艺采用石灰石中和–石灰乳中和–铁盐、铝盐除去残余砷、氟的三段处理工艺。低酸废水处理工艺流程如图15-20所示。n一段中和加石灰浆，控制pH≤2，经浓缩池沉淀后，上清液排入二段中和槽，底流用泵送至离心机脱水，经离心机排出的废水送入二段中和槽，石膏渣外销或堆存。二段中和采用石灰乳作中和剂，pH值调整到11左右，以除去废水中大部分砷及重金属，上清液送至三段中和槽，底流送压滤机压滤。二段中和处理后的废水中仍残存少量砷及氟，满足不了排放要求而需进一步处理。第三段中和处理分三级进行，在一级槽内，投加铁盐、铝盐进行搅拌反应，pH值控制在8.0～8.5，为使反应充分，在二级槽内加空气进行氧化，然后在三级槽内加3＃絮凝剂，絮凝反应后的废水进浓密机进行沉淀分离，底流与二段浓密后的底流一并送压滤机压滤，渣返回冶炼系统以回收有价金属。经处理后的上清液，pH值为6.5～9.5，砷的含量可控制在10mg/L以内，送至总废水处理站进行最后深度处理。C.工艺参数：（a）处理水量为20m3/h;(b)一段中和采用石灰石将中和，pH值为2；二段中和用石灰乳中和，pH值为11左右；三段中和加铁盐、铝盐、石灰乳，中和pH值至8.0～8.5，目的是较彻底地去除污水中砷和氟；（c）三段中和后废水送到一期总废水均化池，再由处理站进行最后把关处理。废水沉淀池雨排水清排水厂内干渠切换阀门清水池后0.5h前0.5h总废水厂外干渠5%～6%废酸贮槽机械格栅一段中和湘江石灰石浆均化池污泥脱水沉淀第一混合池脱水渣（外运）二段中和第二混合池渣（外运）石灰乳石灰乳沉淀斜板沉淀池泥浆上清液三段中和压滤液泥浆石灰乳渣（外运）氧化浓缩池净化水过滤器空气和沉淀压缩干燥沉淀剂混合槽药剂中和渣（外销絮凝剂或返锌系统）清液调节池回用（供用户）图15-19废水、废酸处理工艺流程n表15-22废酸、废水水质指标单位：mg/L项目H2SO4CuPbZnCdHgAsF浓度5%～6%7.1133.77989.98.11116.5716319.9废水处理由于冶炼厂规模扩大，原废水处理厂已不能适应生产废水处理量需求，故进行废水处理扩建。a.废水水质。废水水质主要成分见表15-23。b.废水处理工艺。从废水水质看，与扩建前水质类同，仍采用石灰乳中和工艺。为了保证净化水质，采用两段石灰乳中和工艺。一段主要中和酸，二段调节水解沉淀终点pH值；一段可起pH值粗条作用，二段起细调作用，有利于处理成分波动大而频繁的污水。两段中和工艺的另一个特点是：可分流沉淀产物，控制一段中和沉淀物量而减小二段中和的沉淀物量。这有效地提高了该工艺处理高浓度废水能力及净化水质。具体的工艺流程如图15-21所示。经过改造，废水处理能力达到1200m3/h,废水水质达到国家排放标准并回用。C.废水处理回用与雨水外排。经废水处理站处理后的废水，尽管已经达到国家排放标准，但并没有减少废水排放量，按达标浓度计算，每年随废水排放的金属锌仍将达到42t,因此净水回用具有重要的经济与社会效益。由于废水处理采用石灰中和法，致使净化水中钙浓度增大，回用中存在着严重结垢问题。故必须进行阻垢处理，以达到各用水点的要求。首先将过滤后废水引入混合槽，在此投加水质稳定剂，约占新水用量的60%，杂用水（地面冲洗水、冲渣用水、冲厕用水、除尘用水等）约占新水用量的20%，工艺用水（主要指电解、浸出、软化水等）约占新水用量的20%。故考虑杂用水和部分冷却水、净化水回用50%，即500m3/h。由于厂区内排水粉尘含有可回收金属成分，因此清、废排水均设沉淀调节池，沉淀物人工清挖返回冶炼系统进行有价金属回收。又因前0.5h雨水不能直接外排，故在清水及废水压力排水管道上设置切换阀门。清排水在池内设潜污泵两组，一组排除生产、生活污水，另一组排除雨水。该措施的实施，可减少废水站的负荷。d.运行效果。该工程投入运行后，基本达到了预期效果。改造前后的水质成分见表15-24。原来，不合格废水排入湘江，还要按规定收取排污费。株冶污水综合治理二期工程的建成投产，将废水处理达标率由95%提高到99%，废水处理率由90%提高到98%，从而有效地改善了湘江霞湾段水质，不仅在环境保护方面起到了积极作用，即社会效益显著，而且有利于企业的生存和发展，也有一定的经济效益。5%～6%污酸贮槽一段中和石灰石浆脱水沉淀渣（外运）二段中和石灰乳沉淀泥浆压滤三段中和液石灰乳，铁盐，铝盐n氧化渣（外运）空气和沉淀剂沉淀絮凝剂清液总废水均化池图15-20低酸废水处理工艺流程表15-23废水水质主要成分单位：mg/L，pH值除外项目名称SSpH值ZnPbCuCdAs含量190～5501～660～1803～151～51～61～5　　　　　　　　清排水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　废水　　　　　　　　　　　　　　　　　沉淀池　　　　　　污酸处理后液厂内干渠清水池切换阀门总废水厂外干渠机械格栅均化池湘江污泥脱水第一混合池第二混合池渣石灰乳（外运）斜板沉淀池上清水泥浆湘江浓缩池净化水压滤干燥过滤器混合槽中和渣药剂（外销或返锌系统）调节池回水n（供用户）图15-21废水处理工艺流程表15-24改造前后的水质成分单位：mg/L，pH值除外项目改造前平均浓度改造后平均浓度国家排放标准项目改造前平均浓度改造后平均浓度国家排放标准pH值CuPb<62.87.88.00.20.786～90.51.0ZnCdAs1343.71.52.00.070.062.00.100.515.3.5水口山冶炼厂废水处理的工程实例水口山矿务局第三冶炼厂为80多年的铅冶炼厂，在对废水水质调研的基础上，将水质清浊分流，实行闭路循环回用，可供类似冶炼厂废水处理技术借鉴。（1）鼓风炉、烟化炉冲渣水闭路循环对鼓风炉、烟化炉冲渣水实行闭路循环，改变以往新水冲渣、冲渣水沉淀后外排的做法。其工艺流程如图15-22所示，具体措施为：建立集中水池，将冲渣水进行初步沉淀，冷却后溢流进入第二集水池进行沉淀。之后再进入循环冷却水池进行自然沉淀，冷却后再回用于冲渣。这一措施年节约新水135.42万吨，减少排污量135.42万吨。其水质水量见表15-25。第二集中水池集中水池3200m3冲渣循环水池鼓风炉水淬槽烟化炉水淬槽图15-22冲渣水治理工艺流程表15-25第三冶炼厂水质水量调查表用水项目用水量/(t/d)水质特点用水项目用水量/(t/d)水质特点鼓冷却水风炉铸锭水冲渣水1728温度从24℃升至29℃，pH7.8镉电解废水等85.5120ZnSO4车间用水220.53181.6铅电解废水等120烟冷却水化工艺用炉水铸锭水冲渣水3962温度从24℃升至36.5℃，pH7.6锅炉192192化验检修等360180生活29593080统工冷却水计业冲渣水6434n工艺用水其他生活阳极板冷却水2646261.61348.4反射弧冷却744温度从24℃水升至42℃，pH7.7反射炉泡沫除尘水31.24172959表15-26废水综合治理水质废水名称水质成分/(mg/L,pH值除外）SSPbZnCuCdAsHgCODFpH值废水站进水18216.4816.640.2211.830.3750.0293.5131.3687.5废水站出水170.1640.1810.0280.0870.0130.00071.293－7.8去除率/%90.59998.887.395.296.597.663.2－－（1）冶炼炉冷却水闭路循环该冶炼炉冷却水占工业用水量的44.5%。鼓风炉、烟花炉和反应炉等冶炼炉冷却水的水质在进入炉套前后变化很小，可保证循环水水质的稳定性（见表15-26），具体操作时是将三个炉子的冷却水混合，混合水水温比进水平均高约15℃，集中冷却后再进行分炉循环利用。冷却设施采用了玻璃钢逆流机械通风冷却塔。其处理工艺流程见图15-23。三个冶炼炉的冷却水年循环用量为143.76万吨，年节约新水143.76万吨，即年少排废水143.76万吨。（3）湿式铅渣和镉电解水等废水闭路循环湿法铅渣废水经沉淀后实现闭路循环，铅渣送铅冶炼系统回收铅，年获利40余万元。对镉电解水等也实现了闭路循环。（4）混合废水的综合处理通过上述闭路循环的实施，三厂的废水年复用率达78.26%。对其余的废水进行收集并进行混合处理。处理工艺采用石灰中和法，其工艺流程如图15-24所示，处理水质见表15-26。玻璃钢冷却塔集中热水池烟化炉鼓风炉反应炉图15-23冷却水闭路循环示意中和池废水集水池废水石灰乳快速沉渣池n砂滤池二次沉淀池石灰乳泥浆泥浆地泥浆板框压滤机废渣外运出水图15-24废水治理工艺流程nnn电厂分散控制系统故障分析与处理作者：单位：摘要：归纳、分析了电厂DCS系统出现的故障原因，对故障处理的过程及注意事项进行了说明。为提高分散控制系统可靠性，从管理角度提出了一些预防措施建议，供参考。关键词：DCS　故障统计分析　预防措施随着机组增多、容量增加和老机组自动化化改造的完成，分散控制系统以其系统和网络结构的先进性、控制软件功能的灵活性、人机接口系统的直观性、工程设计和维护的方便性以及通讯系统的开放性等特点，在电力生产过程中得到了广泛应用，其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系统成功应用的基础上，正逐步向MEH、BPC、ETS和ECS方向扩展。但与此同时，分散控制系统对机组安全经济运行的影响也在逐渐增加；因此如何提高分散控制系统的可靠性和故障后迅速判断原因的能力，对机组的安全经济运行至关重要。本文通过对浙江电网机组分散控制系统运行中发生的几个比较典型故障案例的分析处理，归纳出提高分散系统的可靠性的几点建议，供同行参考。1　考核故障统计浙江省电力行业所属机组，目前在线运行的分散控制系统，有TELEPERM-ME、MOD300，INFI-90，NETWORK-6000，MACSⅠ和MACS-Ⅱ，XDPS-400，A/I。DEH有TOSAMAP-GS/C800，DEH-IIIA等系统。笔者根据各电厂安全简报记载，将近几年因分散控制系统异常而引起的机组故障次数及定性统计于表1表1　热工考核故障定性统计2　热工考核故障原因分析与处理根据表1统计，结合笔者参加现场事故原因分析查找过程了解到的情况，下面将分散控制系统异常（浙江省电力行业范围内）而引起上述机组设备二类及以上故障中的典型案例分类浅析如下：2.1　测量模件故障典型案例分析n测量模件“异常”引起的机组跳炉、跳机故障占故障比例较高，但相对来讲故障原因的分析查找和处理比较容易，根据故障现象、故障首出信号和SOE记录，通过分析判断和试验，通常能较快的查出“异常”模件。这种“异常”模件有硬性故障和软性故障二种，硬性故障只能通过更换有问题模件，才能恢复该系统正常运行；而软性故障通过对模件复位或初始化，系统一般能恢复正常。比较典型的案例有三种：（1）未冗余配置的输入/输出信号模件异常引起机组故障。如有台130MW机组正常运行中突然跳机，故障首出信号为“轴向位移大Ⅱ”，经现场检查，跳机前后有关参数均无异常，轴向位移实际运行中未达到报警值保护动作值，本特利装置也未发讯，但LPC模件却有报警且发出了跳机指令。因此分析判断跳机原因为DEH主保护中的LPC模件故障引起，更换LPC模件后没有再发生类似故障。另一台600MW机组，运行中汽机备用盘上“汽机轴承振动高”、“汽机跳闸”报警，同时汽机高、中压主汽门和调门关闭，发电机逆功率保护动作跳闸；随即高低压旁路快开，磨煤机B跳闸，锅炉因“汽包水位低低”MFT。经查原因系＃1高压调门因阀位变送器和控制模件异常，使调门出现大幅度晃动直至故障全关，过程中引起＃1轴承振动高高保护动作跳机。更换＃1高压调门阀位控制卡和阀位变送器后，机组启动并网，恢复正常运行。（2）冗余输入信号未分模件配置，当模件故障时引起机组跳闸：如有一台600MW机组运行中汽机跳闸，随即高低压旁路快开，磨煤机B和D相继跳闸，锅炉因“炉膛压力低低”MFT。当时因系统负荷紧张，根据SOE及DEH内部故障记录，初步判断的跳闸原因而强制汽机应力保护后恢复机组运行。二日后机组再次跳闸，全面查找分析后，确认2次机组跳闸原因均系DEH系统三路“安全油压力低”信号共用一模件，当该模件异常时导致汽轮机跳闸，更换故障模件后机组并网恢复运行。另一台200MW机组运行中，汽包水位高Ⅰ值，Ⅱ值相继报警后MFT保护动作停炉。查看CRT上汽包水位，2点显示300MM，另1点与电接点水位计显示都正常。进一步检查显示300MM的2点汽包水位信号共用的模件故障，更换模件后系统恢复正常。针对此类故障，事后热工所采取的主要反事故措施，是在检修中有针对性地对冗余的输入信号的布置进行检查，尽可能地进行分模件处理。（3）一块I/O模件损坏，引起其它I/O模件及对应的主模件故障：如有台机组“CCS控制模件故障"及“一次风压高低”报警的同时，CRT上所有磨煤机出口温度、电流、给煤机煤量反馈显示和总煤量百分比、氧量反馈，燃料主控BTU输出消失，F磨跳闸（首出信号为“一次风量低”）。4分钟后nCRT上磨煤机其它相关参数也失去且状态变白色，运行人员手动MFT（当时负荷410MW）。经检查电子室制粉系统过程控制站（PCU01柜MOD4）的电源电压及处理模件底板正常，二块MFP模件死机且相关的一块CSI模件（（模位1-5-3，有关F磨CCS参数）故障报警，拔出检查发现其5VDC逻辑电源输入回路、第4输出通道、连接MFP的I/O扩展总线电路有元件烧坏（由于输出通道至BCS（24VDC），因此不存在外电串入损坏元件的可能）。经复位二块死机的MFP模件，更换故障的CSI模件后系统恢复正常。根据软报警记录和检查分析，故障原因是CSI模件先故障，在该模件故障过程中引起电压波动或I/O扩展总线故障，导致其它I/O模件无法与主模件MFP03通讯而故障，信号保持原值，最终导致主模件MFP03故障（所带A-F磨煤机CCS参数），CRT上相关的监视参数全部失去且呈白色。2.2　主控制器故障案例分析由于重要系统的主控制器冗余配置，大大减少了主控制器“异常”引发机组跳闸的次数。主控制器“异常”多数为软故障，通过复位或初始化能恢复其正常工作，但也有少数引起机组跳闸，多发生在双机切换不成功时，如：（1）有台机组运行人员发现电接点水位计显示下降，调整给泵转速无效，而CRT上汽包水位保持不变。当电接点水位计分别下降至甲-300mm，乙-250mm，并继续下降且汽包水位低信号未发，MFT未动作情况下，值长令手动停炉停机，此时CRT上调节给水调整门无效，就地关闭调整门；停运给泵无效，汽包水位急剧上升，开启事故放水门，甲、丙给泵开关室就地分闸，油泵不能投运。故障原因是给水操作站运行DPU死机，备用DPU不能自启动引起。事后热工对给泵、引风、送风进行了分站控制，并增设故障软手操。（2）有台机组运行中空预器甲、乙挡板突然关闭，炉膛压力高MFT动作停炉；经查原因是风烟系统I/O站DPU发生异常，工作机向备份机自动切换不成功引起。事后电厂人员将空预器烟气挡板甲1、乙1和甲2、乙2两组控制指令分离，分别接至不同的控制站进行控制，防止类似故障再次发生。2.3　DAS系统异常案例分析DAS系统是构成自动和保护系统的基础，但由于受到自身及接地系统的可靠性、现场磁场干扰和安装调试质量的影响，DAS信号值瞬间较大幅度变化而导致保护系统误动，甚至机组误跳闸故障在我省也有多次发生，比较典型的这类故障有：n（1）模拟量信号漂移：为了消除DCS系统抗无线电干扰能力差的缺陷，有的DCS厂家对所有的模拟量输入通道加装了隔离器，但由此带来部分热电偶和热电阻通道易电荷积累，引起信号无规律的漂移，当漂移越限时则导致保护系统误动作。我省曾有三台机组发生此类情况（二次引起送风机一侧马达线圈温度信号向上漂移跳闸送风机，联跳引风机对应侧），但往往只要松一下端子板接线（或拆下接线与地碰一下）再重新接上，信号就恢复了正常。开始热工人员认为是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接线不好引起，但处理后问题依旧。厂家多次派专家到现场处理也未能解决问题。后在机组检修期间对系统的接地进行了彻底改造，拆除原来连接到电缆桥架的AC、DC接地电缆；柜内的所有备用电缆全部通过导线接地；UPS至DCS电源间增加1台20kVA的隔离变压器，专门用于系统供电，且隔离变压器的输出端N线与接地线相连，接地线直接连接机柜作为系统的接地。同时紧固每个端子的接线；更换部份模件并将模件的软件版本升级等。使漂移现象基本消除。（2）DCS故障诊断功能设置不全或未设置。信号线接触不良、断线、受干扰，使信号值瞬间变化超过设定值或超量程的情况，现场难以避免，通过DCS模拟量信号变化速率保护功能的正确设置，可以避免或减少这类故障引起的保护系统误动。但实际应用中往往由于此功能未设置或设置不全，使此类故障屡次发生。如一次风机B跳闸引起机组RB动作，首出信号为轴承温度高。经查原因是由于测温热电阻引线是细的多股线，而信号电缆是较粗的单股线，两线采用绞接方式，在震动或外力影响下连接处松动引起轴承温度中有点信号从正常值突变至无穷大引起（事后对连接处进行锡焊处理）。类似的故障有：民工打扫现场时造成送风机轴承温度热电阻接线松动引起送风机跳闸；轴承温度热电阻本身损坏引起一次风机跳闸；因现场干扰造成推力瓦温瞬间从99℃突升至117℃，1秒钟左右回到99℃，由于相邻第八点已达85℃，满足推力瓦温度任一点105℃同时相邻点达85℃跳机条件而导致机组跳闸等等。预防此类故障的办法，除机组检修时紧固电缆和电缆接线，并采用手松拉接线方式确认无接线松动外，是完善DCS的故障诊断功能，对参与保护连锁的模拟量信号，增加信号变化速率保护功能尤显重要（一当信号变化速率超过设定值，自动将该信号退出相应保护并报警。当信号低于设定值时，自动或手动恢复该信号的保护连锁功能）。（3）DCS故障诊断功能设置错误：我省有台机组因为电气直流接地，保安1A段工作进线开关因跳闸，引起挂在该段上的汽泵A的工作油泵A连跳，油泵B连锁启动过程中由于油压下降而跳汽泵A，汽泵B升速的同时电泵连锁启动成功。但由于运行操作速度过度，电泵出口流量超过量程，超量程保护连锁开再循环门，使得电泵实际出水小，B泵转速上升到5760转时突然下降1000转左右（事后查明是抽汽逆止阀问题），最终导致汽包水位低低保护动作停炉。此次故障是信号超量程保护设置不合理引起。一般来说，DAS的模拟量信号超量程、变化速率大等保护动作后，应自动撤出相应保护，待信号正常后再自动或手动恢复保护投运。2.4　软件故障案例分析分散控制系统软件原因引起的故障，多数发生在投运不久的新软件上，运行的老系统发生的概率相对较少，但一当发生，此类故障原因的查找比较困难，需要对控制系统软件有较全面的了解和掌握，才能通过分析、试验，判断可能的故障原因，因此通常都需要厂家人员到现场一起进行。这类故障的典型案例有三种：（1）软件不成熟引起系统故障：n此类故障多发生在新系统软件上，如有台机组80%额定负荷时，除DEH画面外所有DCS的CRT画面均死机（包括两台服务器），参数显示为零，无法操作，但投入的自动系统运行正常。当时采取的措施是：运行人员就地监视水位，保持负荷稳定运行，热工人员赶到现场进行系统重启等紧急处理，经过30分钟的处理系统恢复正常运行。故障原因经与厂家人员一起分析后，确认为DCS上层网络崩溃导致死机，其过程是服务器向操作员站发送数据时网络阻塞，引起服务器与各操作员站的连接中断，造成操作员站读不到数据而不停地超时等待，导致操作员站图形切换的速度十分缓慢（网络任务未死）。针对管理网络数据阻塞情况，厂家修改程序考机测试后进行了更换。另一台机组曾同时出现4台主控单元“白灯”现象，现场检查其中2台是因为A机备份网停止发送，1台是A机备份网不能接收，1台是A机备份网收、发数据变慢（比正常的站慢几倍）。这类故障的原因是主控工作机的网络发送出现中断丢失，导致工作机发往备份机的数据全部丢失，而双机的诊断是由工作机向备份机发诊断申请，由备份机响应诊断请求，工作机获得备份机的工作状态，上报给服务器。由于工作机的发送数据丢失，所以工作机发不出申请，也就收不到备份机的响应数据，认为备份机故障。临时的解决方法是当长时间没有正确发送数据后，重新初始化硬件和软件，使硬件和软件从一个初始的状态开始运行，最终通过更新现场控制站网络诊断程序予以解决。（2）通信阻塞引发故障：使用TELEPERM-ME系统的有台机组，负荷300MW时,运行人员发现煤量突减，汽机调门速关且CRT上所有火检、油枪、燃油系统均无信号显示。热工人员检查发现机组EHF系统一柜内的I/OBUS接口模件ZT报警灯红闪，操作员站与EHF系统失去偶合，当试着从工作站耦合机进入OS250PC软件包调用EHF系统时，提示不能访问该系统。通过查阅DCS手册以及与SIEMENS专家间的电话分析讨论，判断故障原因最大的可能是在三层CPU切换时，系统处理信息过多造成中央CPU与近程总线之间的通信阻塞引起。根据商量的处理方案于当晚11点多在线处理，分别按三层中央柜的同步模件的SYNC键，对三层CPU进行软件复位：先按CPU1的SYNC键，相应的红灯亮后再按CPU2的SYNC键。第二层的同步红灯亮后再按CPU3的同步模件的SYNC键，按3秒后所有的SYNC的同步红灯都熄灭，系统恢复正常。（3）软件安装或操作不当引起：有两台30万机组均使用ConductorNT5.0作为其操作员站，每套机组配置3个SERVER和3个CLIENT，三个CLIENT分别配置为大屏、值长站和操作员站,机组投运后大屏和操作员站多次死机。经对全部操作员站的SERVER和CLIENT进行全面诊断和多次分析后，发现死机的原因是：1)一台SERVER因趋势数据文件错误引起它和挂在它上的CLIENT在当调用趋势画面时画面响应特别缓慢（俗称死机）。在删除该趋势数据文件后恢复正常。2)一台SERVER因文件类型打印设备出错引起该SERVER的内存全部耗尽，引起它和挂在它上的CLIENT的任何操作均特别缓慢，这可通过任务管理器看到DEV.EXE进程消耗掉大量内存。该问题通过删除文件类型打印设备和重新组态后恢复正常。3)两台大屏和工程师室的CLIENT因声音程序没有正确安装，当有报警时会引起进程CHANGE.EXE调用后不能自动退出，大量的CHANGE.EXE堆积消耗直至耗尽内存，当内存耗尽后，其操作极其缓慢（俗称死机）。重新安装声音程序后恢复正常。此外操作员站在运行中出现的死机现象还有二种：一种是鼠标能正常工作，但控制指令发不出，全部或部分控制画面不会刷新或无法切换到另外的控制画面。这种现象往往是由于CRT上控制画面打开过多，操作过于频繁引起，处理方法为用鼠标打开VMS系统下拉式菜单，RESET应用程序，10分钟后系统一般就能恢复正常。另一种是全部控制画面都不会刷新，键盘和鼠标均不能正常工作。这种现象往往是由操作员站的VMS操作系统故障引起。此时关掉OIS电源，检查各部分连接情况后再重新上电。如果不能正常启动，则需要重装VMS操作系统；如果故障诊断为硬件故障，则需更换相应的硬件。（4）总线通讯故障：有台机组的DEH系统在准备做安全通道试验时，发现通道选择按钮无法进入，且系统自动从“高级”切到“基本级”运行，热控人员检查发现GSE柜内的所有输入/输出卡(CSEA/CSEL)的故障灯亮,经复归GSE柜的REG卡后，CSEA/CSEL的故障灯灭，但系统在重启“高级”n时，维护屏不能进入到正常的操作画面呈死机状态。根据报警信息分析，故障原因是系统存在总线通讯故障及节点故障引起。由于阿尔斯通DEH系统无冗余配置，当时无法处理，后在机组调停时，通过对基本级上的REG卡复位，系统恢复了正常。（5）软件组态错误引起：有台机组进行#1中压调门试验时，强制关闭中间变量IV1RCO信号，引起#1-#4中压调门关闭，负荷从198MW降到34MW，再热器压力从2.04MP升到4.0Mpa,再热器安全门动作。故障原因是厂家的DEH组态，未按运行方式进行，流量变量本应分别赋给IV1RCO-IV4RCO，实际组态是先赋给IV1RCO，再通过IV1RCO分别赋给IV2RCO-IV4RCO。因此当强制IV1RCO=0时，所有调门都关闭，修改组态文件后故障消除。2.5　电源系统故障案例分析DCS的电源系统，通常采用1:1冗余方式（一路由机组的大UPS供电，另一路由电厂的保安电源供电），任何一路电源的故障不会影响相应过程控制单元内模件及现场I/O模件的正常工作。但在实际运行中，子系统及过程控制单元柜内电源系统出现的故障仍为数不少，其典型主要有：（1）电源模件故障：电源模件有电源监视模件、系统电源模件和现场电源模件3种。现场电源模件通常在端子板上配有熔丝作为保护，因此故障率较低。而前二种模件的故障情况相对较多：1）系统电源模件主要提供各不同等级的直流系统电压和I/O模件电压。该模件因现场信号瞬间接地导致电源过流而引起损坏的因素较大。因此故障主要检查和处理相应现场I/O信号的接地问题，更换损坏模件。如有台机组负荷520MW正常运行时MFT，首出原因“汽机跳闸"。CRT画面显示二台循泵跳闸，备用盘上循泵出口阀＜86°信号报警。5分钟后运行巡检人员就地告知循泵A、B实际在运行，开关室循泵电流指示大幅晃动且A大于B。进一步检查机组PLC诊断画面，发现控制循泵A、B的二路冗余通讯均显示“出错”。43分钟后巡检人员发现出口阀开度小就地紧急停运循泵A、B。事后查明A、B两路冗余通讯中断失去的原因，是为通讯卡提供电源支持的电源模件故障而使该系统失电，中断了与PLC主机的通讯，导致运行循泵A、B状态失去，凝汽器保护动作，机组MFT。更换电源模件后通讯恢复正常。事故后热工制定的主要反事故措施，是将两台循泵的电流信号由PLC改至DCS的CRT显示，消除通信失去时循泵运行状态无法判断的缺陷；增加运行泵跳闸关其出口阀硬逻辑（一台泵运行，一台泵跳闸且其出口阀开度＞30度，延时15秒跳运行泵硬逻辑；一台泵运行，一台泵跳闸且其出口阀开度＞0度，逆转速动作延时30秒跳运行泵硬逻辑）；修改凝汽器保护实现方式。2）电源监视模件故障引起：电源监视模件插在冗余电源的中间，用于监视整个控制站电源系统的各种状态，当系统供电电压低于规定值时，它具有切断电源的功能，以免损坏模件。另外它还提供报警输出触点，用于接入硬报警系统。在实际使用中，电源监视模件因监视机箱温度的2个热敏电阻可靠性差和模件与机架之间接触不良等原因而故障率较高。此外其低电压切断电源的功能也会导致机组误跳闸，如有台机组满负荷运行，BTG盘出现“CCS控制模件故障”报警，运行人员发现部分CCS操作框显示白色，部分参数失去，且对应过程控制站的所有模件显示白色，6s后机组MFT，首出原因为“引风机跳闸”。约2分钟后CRT画面显示恢复正常。当时检查系统未发现任何异常（模件无任何故障痕迹，过程控制站的通讯卡切换试验正常）。机组重新启动并网运行也未发现任何问题。事后与厂家技术人员一起专题分析讨论，并利用其它机组小修机会对控制系统模拟试验验证后，认为事件原因是由于该过程控制站的系统供电电压瞬间低于规定值时，其电源监视模件设置的低电压保护功能作用切断了电源，引起控制站的系统电源和24VDC、5VDC或15VDC的瞬间失去，导致该控制站的所有模件停止工作（现象与曾发生过的24VDC接地造成机组停机事件相似），使送、引风机调节机构的控制信号为0，送风机动叶关闭（气动执行机构），引风机的电动执行机构开度保持不变（保位功能），导致炉膛压力低，机组MFT。（2）电源系统连接处接触不良：此类故障比较典型的有：1）电源系统底板上5VDC电压通常测量值在5.10～5.20VDC之间，但运行中测量各柜内进模件的电压很多在5V以下，少数跌至4.76VDC左右，引起部分I/O卡不能正常工作。经查原因是电源底板至电源母线间连接电缆的多芯铜线与线鼻子之间，表面上接触比较紧，实际上因铜线表面氧化接触电阻增加，引起电缆温度升高，压降增加。在机组检修中通过对所有5VDC电缆铜线与线鼻子之间的焊锡处理，问题得到解决。2）MACS-ⅠDCS运行中曾在两个月的运行中发生2M801工作状态显示故障而更换了13台主控单元，但其中的多数离线上电测试时却能正常启动到工作状态，经查原因是原主控5V电源，因线损和插头耗损而导致电压偏低；通过更换主控间的冗余电缆为预制电缆；现场主控单元更换为2M801E-D01，提升主控工作电源单元电压至5.25V后基本恢复正常。3）有台机组负荷135MW时，给水调门和给水旁路门关小，汽包水位急速下降引发MFT。事后查明原因是给水调门、给水旁路门的端子板件电源插件因接触不良，指令回路的24V电源时断时续，导致给水调门及给水旁路门在短时内关下，汽包水位急速下降导致MFT。4）有台机组停炉前，运行将汽机控制从滑压切至定压后，发现DCS上汽机调门仍全开，主汽压力4260kpa，SIP上显示汽机压力下降为1800kpa，汽机主保护未动作，手动拍机。故障原因系汽机系统与DCS、汽机显示屏通讯卡件BOX1电源接触点虚焊、接触不好，引起通讯故障，使DCS与汽机显示屏重要数据显示不正常，运行因汽机重要参数失准手动拍机。经对BOX1电源接触点重新焊接后通讯恢复。5）循泵正常运行中曾发出#2UPS失电报警，20分钟后对应的#3、#4循泵跳闸。由于运行人员处理及时，未造成严重后果。热工人员对就地进行检查发现#2UPS输入电源插头松动，导致#2UPS失电报警。进行专门试验结果表明，循泵跳闸原因是UPS输入电源失去后又恢复的过程中，引起PLC输入信号抖动误发跳闸信号。（3）UPS功能失效：有台机组呼叫系统的喇叭有杂音，通信班人员关掉该系统的主机电源查原因并处理。重新开启该主机电源时，呼叫系统杂音消失，但集控室右侧CRT画面显示全部失去，同时MFT信号发出。经查原因是由于呼叫系统主机电源接至该机组主UPS，通讯人员在带载合开关后，给该机组主UPS电源造成一定扰动，使其电压瞬间低于195V，导致DCS各子系统后备UPS启动，但由于BCS系统、历史数据库等子系统的后备UPS失去带负荷能力（事故后试验确定），造成这些系统失电，所有制粉系统跳闸，机组由于“失燃料”而MFT。（4）电源开关质量引起：电源开关故障也曾引起机组多次MFT，如有台机组的发电机定冷水和给水系统离线，汽泵自行从“自动”跳到“手动”状态；在MEH上重新投入锅炉自动后，汽泵无法增加流量。1分钟后锅炉因汽包水位低MFT动作。故障原因经查是DCS给水过程控制站二只电源开关均烧毁，造成该站失电，导致给水系统离线，无法正常向汽泵发控制信号，最终锅炉因汽包水位低MFT动作。2.6　SOE信号准确性问题处理一旦机组发生MFT或跳机时，运行人员首先凭着SOE信号发生的先后顺序来进行设备故障的判断。因此SOE记录信号的准确性，对快速分析查找出机组设备故障原因有着很重要的作用。这方面曾碰到过的问题有：（1）SOE信号失准：由于设计等原因，基建接受过来的机组，SOE信号往往存在着一些问题（如SOE系统的信号分辨力达不到指标要求却因无测试仪器测试而无法证实，信号源不是直接取自现场，描述与实际不符，有些信号未组态等等），导致SOE信号不能精确反映设备的实际动作情况。有台机组MFT时，光字牌报警“全炉膛灭火”，检查DCS中每层的3/4火检无火条件瞬间成立，但SOE却未捉捕到“全炉膛灭火”信号。另一台机组MFT故障，根据运行反映，首次故障信号显示“全炉膛灭火”，同时有“DCS电源故障”报警，但SOE中却未记录到DCS电源故障信号。这使得SOE系统在事故分析中的作用下降，增加了查明事故原因的难度。为此我省各电厂组织对SOE系统进行全面核对、整理和完善，尽量做到SOE信号都取自现场，消除SOE系统存在的问题。同时我们专门开发了SOE信号分辨力测试仪，经浙江省计量测试院测试合格后，对全省所属机组SOE系统分辨力进行全部测试，掌握了我省DCS的SOE系统分辨力指标不大于1ms的有四家，接近1ms的有二家，4ms的有一家。（2）SOE报告内容凌乱：某电厂两台30万机组的INFI-90分散控制系统，每次机组跳闸时生成的多份SOE报告内容凌乱，启动前总是生成不必要的SOE报告。经过1）调整SEM执行块参数，把触发事件后最大事件数及触发事件后时间周期均适当增大。2）调整DSOEPoint清单，把每个通道的SimpleTrigger由原来的BOTH改为0TO1，RecordableEvent。3）重新下装SEM组态后，问题得到了解决。n（3）SOE报表上出现多个点具有相同的时间标志：对于INFI-90分散控制系统，可能的原因与处理方法是：1）某个SET或SED模件被拔出后在插入或更换，导致该子模件上的所有点被重新扫描并且把所有状态为1的点（此时这些点均有相同的跳闸时间）上报给SEM。2）某个MFP主模件的SOE缓冲区设置太小产生溢出，这种情况下，MFP将会执行内部处理而复位SOE，导致其下属的所有SET或SED子模件中，所有状态为1的点（这些点均有相同跳闸时间）上报给了SEM模件。处理方法是调整缓冲区的大小（其值由FC241的S2决定，一般情况下调整为100）。3）SEM收到某个MFP的事件的时间与事件发生的时间之差大于设定的最大等待时间(由FC243的S5决定)，则SEM将会发一个指令让对应的MFP执行SOE复位，MFP重新扫描其下属的所有SOE点，且将所有状态为1的点（这些点均有相同的跳闸时间）上报给SEM，。在环路负荷比较重的情况下（比如两套机组通过中央环公用一套SEM模件），可适当加大S5值，但最好不要超过60秒。2.7　控制系统接线原因控制系统接线松动、错误而引起机组故障的案例较多，有时此类故障原因很难查明。此类故障虽与控制系统本身质量无关，但直接影响机组的安全运行，如：（1）接线松动引起：有台机组负荷125MW，汽包水位自动调节正常，突然给水泵转速下降，执行机构开度从64%关至5%左右，同时由于给水泵模拟量手站输出与给水泵液偶执行机构偏差大（大于10%自动跳出）给水自动调节跳至手动，最低转速至1780rpm，汽包水位低低MFT动作。原因经查是因为给水泵液偶执行机构与DCS的输出通道信号不匹配，在其之间加装的信号隔离器，因24VDC供电电源接线松动失电引起。紧固接线后系统恢复正常。事故后对信号隔离器进行了冗余供电。（2）接线错误引起：某#2机组出力300MW时,#2B汽泵跳闸(无跳闸原因首出、无大屏音响报警)，机组RB动作，#2E磨联锁跳闸，电泵自启，机组被迫降负荷。由于仅有ETS出口继电器动作记录,无#2B小机跳闸首出和事故报警，且故障后的检查试验系统都正常，当时原因未查明。后机组检修复役前再次发生误动时，全面检查小机现场紧急跳闸按钮前接的是电源地线，跳闸按钮后至PLC，而PLC后的电缆接的是220V电源火线，拆除跳闸按钮后至PLC的电缆,误动现象消除，由此查明故障原因是是跳闸按钮后至PLC的电缆发生接地，引起紧急跳闸系统误动跳小机。（3）接头松动引起：一台机组备用盘硬报警窗处多次出现“主机EHC油泵2B跳闸”和“开式泵2A跳闸”等信号误报警，通过CRT画面检查发现PLC的nA路部分I/O柜通讯时好时坏，进一步检查发现机侧PLC的3A、4、5A和6的4个就地I/O柜二路通讯同时时好时坏，与此同时机组MFT动作，首出原因为汽机跳闸。原因是通讯母线B路在PLC4柜内接头和PLC5、PLC4柜本身的通讯分支接头有轻微松动，通过一系列的紧固后通讯恢复正常。针对接线和接头松动原因引起的故障，我省在基建安装调试和机组检修过程中，通过将手松拉接线以以确认接线是否可靠的方法，列入质量验收内容，提高了接线质量，减少了因接线质量引起的机组误动。同时有关电厂制定了热工控设备通讯电缆随机组检修紧固制度，完善控制逻辑，提高了系统的可靠性。2.8　控制系统可靠性与其它专业的关系需要指出的是MFT和ETS保护误动作的次数，与有关部门的配合、运行人员对事故的处理能力密切相关，类似的故障有的转危为安，有的导致机组停机。一些异常工况出现或辅机保护动作，若运行操作得当，本可以避免MFT动作（如有台机组因为给煤机煤量反馈信号瞬时至零，30秒后逻辑联锁磨煤机热风隔离挡板关闭，引起一次风流量急降和出口风温持续下跌，热风调节挡板自动持续开至100%，冷风调节挡板由于前馈回路的作用而持续关小，使得一次风流量持续下降。但由于热风隔离挡板有卡涩，关到位信号未及时发出，使得一次风流量小至造成磨煤机中的煤粉积蓄，第5分钟时运行减少了约10%的煤量，约6分钟后热风隔离挡板突然关到位，引起一次风流量的再度急剧下降，之后按设计连锁逻辑，冷风隔离挡板至全开，使得一次风流量迅速增大，并将磨煤机C中的蓄煤喷向炉膛，造成锅炉燃烧产生局部小爆燃，引风机自动失控于这种异常情况，在三个波的扰动后（约1分钟），炉膛压力低低MFT。当时MFT前7分钟的异常工况运行过程中，只要停运该台磨煤机就可避免MFT故障的发生）。此外有关部门与热工良好的配合，可减少或加速一些误动隐患的消除；因此要减少机组停组次数，除热工需在提高设备可靠性和自身因素方面努力外，还需要热工和机务的协调配合和有效工作，达到对热工自动化设备的全方位管理。需要运行人员做好事故预想，完善相关事故操作指导，提高监盘和事故处理能力。3　提高热工自动化系统可靠性的建议随着热工系统覆盖机、电、炉运行的所有参数，监控功能和范围的不断扩大以及机组运行特点的改变和DCS技术的广泛应用，热控自动化设备已由原先的配角地位转变为决定机组安全经济运行的主导因素，其任一环节出现问题，都有导致热控装置部分功能失效或引发系统故障，机组跳闸、甚至损坏主设备的可能。因此如何通过科学的基础管理，确保所监控的参数准确、系统运行可靠是热工安全生产工作中的首要任务。在收集、总结、吸收同仁们自动化设备运行检修、管理经验和保护误动误动原因分析的基础上，结合热工监督工作实践，对提高热工保护系统可靠性提出以下建议，供参考：3.1　完善热工自动化系统n（1）解决操作员站电源冗余问题：过程控制单元柜的电源系统均冗余配置，但所有操作员站的电源通常都接自本机组的大UPS，不提供冗余配置。如果大UPS电压波动，将可能引起所有操作员站死机而不得不紧急停运机组，但由于死机后所有信号都失去监视，停机也并非易事。为避免此类问题发生，建议将每台机组的部份操作员站与另一台机组的大UPS交叉供电，以保证当本机大UPS电压波动时，仍有2台OIS在正常运行。（2）对硬件的冗余配置情况进行全面核查，重要保护信号尽可能采取三取二方式，消除同参数的多信号处理和互为备用设备的控制回路未分模件、分电缆或分电源（对互为备用的设备）现象，减少一模件故障引起保护系统误动的隐患。（3）做好软报警信号的整理：一台600MW机组有近万个软报警点，这些软报警点往往未分级处理，存在许多描述错误，报警值设置不符设计，导致操作画面上不断出现大量误报警，使运行人员疲倦于报警信号，从而无法及时发现设备异常情况，也无法通过软报警去发现、分析问题。为此组织对软报警点的核对清理，整理并修改数据库里软报警量程和上、下限报警值；通过数据库和在装软件逻辑的比较，矫正和修改错误描述，删除操作员站里重复和没有必要的软报警点，对所有软报警重新进行分组、分级，采用不同的颜色并开通操作员站声音报警，进行报警信号的综合应用研究，使软报警在运行人员监盘中发挥作用。（4）合理设置进入保护联锁系统的模拟量定值信号故障诊断功能的处理，如信号变化速率诊断处理功能的利用，可减少因接线松动、干扰信号或设备故障引起的信号突变导致系统故障的发生，未设置的应增加设置。（5）继续做好热工设备电源回路的可靠性检查工作，对重要的保护装置及DCS、DEH系统，定期做好电源切换试验工作，减少或避免由于电源系统问题引起机组跳机等情况发生。（6）加强对测量设备现场安装位置和测量管路敷设的检查，消除不满足规程要求隐患，避免管路积水和附加的测量误差，导致机组运行异常工况的再次发生。（7）加强对电缆防损、和敷设途径的防火、防高温情况检查，不符要求处要及时整改，尤其是燃机机组，要避免因烟道漏气烧焦电缆，导致跳机故障的发生。（8）电缆绝缘下降、接线不规范（松动、毛刺等）、通讯电缆接头松动、信号线拆除后未及时恢复等，引起热工系统异常情况的屡次发生，表明随着机组运行时间的延伸，电缆原先紧固的接头和接线，可能会因气候、氧化等因素而引起松动，电缆绝缘可能会因老化而下降。为避免此类故障的发生，各电厂应将热工重要系统电缆的绝缘测量、电缆接线和通讯电缆接头紧固、消除接线外露现象等，列入机组检修的热工常规检修项目中，并进行抽查验收，对所有接线用手松拉，确认接线紧固，消除接线松动而引发保护系统误动的隐患。（9）开展热工保护、连锁信号取样点可靠性、保护逻辑条件及定值合理性的全面梳理评估工作，经过论证确认，进行必要的整改，（如给泵过量程信号设计为开再循环门的，可能会引起系统异常，应进行修改）。完善机组的硬软报警、报警分级处理及定值核对，确保其与经审核颁发的热工报警、保护定值表相符。保警信号综合利用3.2　加强热控自动化系统的运行维护管理n（1）模件吹扫：有些DCS的模件对灰和静电比较敏感，如果模件上的积灰较多可能会造成该模件的部分通道不能正常工作甚至机组MFT，如我省曾有台机组，一个月内相继5次MFT，前四次MFT动作因GPS校时软件有问题，导致历史库、事故追忆、SOE记录时间不一致，事故原因未能查明。在GPS校时软件问题得到处理后发生第五次MFT时，根据记录查明MFT动作原因系DCS主控单元一内部模件未进行喷涂绝缘漆处理，表面积灰严重使内部模件板上元器件瞬间导通，导致控制单元误发网络信号引起。更换该控制单元模件和更改组态软件后，系统恢复正常运行。因此要做好电子室的孔洞封堵，保持空气的清洁度，停机检修时及时进行模件的清扫。但要注意，有些机组的DCS模件吹扫、清灰后，往往发生故障率升高现象（有电厂曾发生过内部电容爆炸事件），其原因可能与拨插模件及吹扫时的防静电措施、压缩空气的干燥度、吹扫后模件及插槽的清洁度等有关，因此进行模件工作时，要确保防静电措施可靠，吹扫的压缩空气应有过滤措施（最好采用氮气吹扫），吹扫后模件及插槽内清洁。（2）风扇故障、不满足要求的环境温湿度和灰尘等小问题，有可能对设备安全产生隐患，运行维护中加强重视。（3）统计、分析发生的每一次保护系统误动作和控制系统故障原因（包括保护正确动作的次数统计），举一反三，消除多发性和重复性故障。（4）对重要设备元件，严格按规程要求进行周期性测试。完善设备故障、运行维护和损坏更换登记等台帐。（5）完善热工控制系统故障下的应急处理措施（控制系统故障、死机、重要控制系统冗余主控制器均发生故障）。（6）根据系统和设备的实际运行要求，每二年修订保护定值清册一次，并把核对、校准保护系统的定值作为一项标准项目列入机组大小修项目中。重要保护系统条件、定值的修改或取消，宜取得制造厂同意，并报上级主管部门批准、备案。（7）通过与规定值、出厂测试数据值、历次测试数据值、同类设备的测试数据值比较，从中了解设备的变化趋势，做出正确的综合分析、判断，为设备的改造、调整、维护提供科学依据。3.3　规范热工自动化系统试验（1）完善保护、联锁系统专用试验操作卡（操作卡上对既有软逻辑又有硬逻辑的保护系统应有明确标志）；检修、改造或改动后的控制系统，均应在机组起动前，严格按照修改审核后的试验操作卡逐步进行试验。（2）各项试验信号应从源头端加入，并尽量通过物理量的实际变化产生。试验过程中如发现缺陷，应及时消除后重新试验（特殊试验项目除外）直至合格。（3）规范保护信号的强制过程（包括强制过程可能出现的事故事前措施，信号、图纸的核对，审批人员的确认把关，强制过程的监护及监护人应对试验的具体操作进行核实和记录等），强调信号的强置或解除强置，必须及时准确地作好记录和注销工作。（4）所有试验应有试验方案（或试验操作单）、试验结束后应规范的填写试验报告（包括试验时间、试验内容、试验步骤、验收结果及存在的问题），连同试验方案、试验曲线等一起归档保存。3.4　继续做好基建机组、改造机组、检修机组的全过程热工监督工作n（1）对设备选型、采购、验收、安装、调试、竣工图移交等各个环节严把质量关，确保控制系统和设备指标满足要求。（2）充分做好控制系统改造开工前的准备工作（包括设计、出厂验收、图纸消化等）。（3）严格执行图纸管理制度，加强检修、改造施工中的图纸修改流程管理，图纸修改应及时在计算机内进行，以保证图纸随时符合实际；试验图纸应来自确认后的最新版本。（4）计算机软件组态、保护的定值和逻辑需进行修改或改进时，应严格执行规定的修改程序；修改完毕应及时完成对保护定值清册和逻辑图纸的修改，组态文件进行拷贝，并与保护修改资料一起及时存档。（5）机组检修时进行控制系统性能与功能的全面测试，确保检修后的控制系统可靠。3.5　加强培训交流（1）定期进行人员的安全教育和专业技术培训，不断提高人员的安全意识和专业水平，提高人员对突发事件的准确判断和迅速处理能力。减少检修维护和人为原因引起的热工自动化系统故障。（2）加强电厂间交流，针对热工中存在的问题，组织专业讨论会，共同探讨解决问题办法。（3）完善热工保护定值及逻辑修改制度；认真组织学习、严格执行热工保护连锁投撤制度；实行热工保护定值及逻辑修改、热工保护投撤、热工保护连锁信号强制与解除强制监护制。