潘一男

摘 要 汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)是一項(xiàng)運(yùn)行操作密集、風(fēng)險(xiǎn)大、涉及接口部門多的綜合性生產(chǎn)活動。文章闡述了換料大修啟動過程中汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)的組織措施、技術(shù)措施、沖轉(zhuǎn)過程中的操作要點(diǎn)及常見的故障及其處理措施。

關(guān)鍵詞 汽輪機(jī)；沖轉(zhuǎn)；操作要點(diǎn)

中圖分類號：TK267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）09-0077-02

1 汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)的組織措施

汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)是啟機(jī)過程中一項(xiàng)非常重要的綜合性生產(chǎn)活動，同時(shí)也是檢驗(yàn)主機(jī)維修質(zhì)量的一項(xiàng)試驗(yàn)，需要多個(gè)部門、多個(gè)專業(yè)配合作業(yè)。包括：

1）技術(shù)支持處專業(yè)人員在汽輪機(jī)平臺準(zhǔn)備好就地監(jiān)測汽輪機(jī)的振動。

2）維修電氣人員準(zhǔn)備好監(jiān)測汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)過程中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣。

3）維修靜機(jī)、轉(zhuǎn)機(jī)人員待命，隨時(shí)處理沖轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的設(shè)備故障。

4）儀控就地儀表和TXP人員待命，隨時(shí)處理儀表故障，實(shí)施必須的臨時(shí)變更。

5）運(yùn)行處汽輪機(jī)專工就位，并提前就汽輪機(jī)汽門和調(diào)門密封性試驗(yàn)以及汽輪機(jī)停機(jī)電磁閥、飛錘注油和汽輪機(jī)真超速試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)前交底。

汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，運(yùn)行操作人員的分工也需要明確，分為主控室和現(xiàn)場兩個(gè)部分：

按照管理程序要求，重大試驗(yàn)期間，主控室必須按照雙堆操雙機(jī)操配置。在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)過程中，更是如此。不過需要作適當(dāng)調(diào)整。堆操主要的任務(wù)就是維持反應(yīng)堆功率，注意平衡氙毒效應(yīng)，因此一個(gè)堆操即可。機(jī)操至少需要配備三個(gè)：一個(gè)機(jī)操負(fù)責(zé)執(zhí)行汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)操作單，并且在沖轉(zhuǎn)過程中負(fù)責(zé)監(jiān)視主機(jī)相關(guān)的參數(shù)，第二個(gè)機(jī)操負(fù)責(zé)二回路汽水循環(huán)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視和調(diào)整，第三個(gè)機(jī)操專門負(fù)責(zé)監(jiān)視汽輪機(jī)振動。輔操在沖轉(zhuǎn)期間停止其常規(guī)操作，專門負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)潤滑油、密封油和發(fā)電機(jī)定子冷卻水的溫度。還需要一個(gè)人站在后備盤附近，專門負(fù)責(zé)緊急情況下汽輪機(jī)打閘。

現(xiàn)場人員安排主要是常規(guī)島現(xiàn)操的分工：需要三個(gè)現(xiàn)操負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)油溫、水溫；一個(gè)現(xiàn)操負(fù)責(zé)汽輪機(jī)16 m汽機(jī)平臺的巡視；一個(gè)現(xiàn)操負(fù)責(zé)汽機(jī)廠房轉(zhuǎn)動設(shè)備巡檢。一人機(jī)動。

2 汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)的技術(shù)措施

每次啟機(jī)過程中一個(gè)重要的任務(wù)就是給汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)配重，重新配重后的汽輪發(fā)電機(jī)振動具有一定的不確定性。每次啟動前，必須就汽輪機(jī)的振動問題進(jìn)行討論，振動達(dá)到多大，是可以接受的，達(dá)到什么值必須停機(jī)。啟機(jī)前常見的一些閉鎖有：

1）閉鎖汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)到3000 rpm前，相鄰兩個(gè)軸承振動大于7.1 mm/s，重新返回到1100 rpm。

2）閉鎖汽輪機(jī)相鄰軸承振動大于11.2 mm/s，破壞真空。

3）根據(jù)需要，閉鎖幾個(gè)敏感振動測點(diǎn)的保護(hù)停機(jī)。

同時(shí)，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，要會簽一個(gè)關(guān)于汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)的技術(shù)決定，除了決定實(shí)施以上閉鎖外，還要決定對幾個(gè)敏感振動測點(diǎn)的規(guī)定允許值。這些閉鎖條件一般在汽機(jī)配重完成汽機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定后撤銷。

3 汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)操作要點(diǎn)及常見故障

當(dāng)主蒸汽流量大于350kg/s，就可以開始暖機(jī)操作了。從最小可監(jiān)測功率到25%Nnom，一般需要不到一個(gè)小時(shí)的時(shí)間。因此，暖機(jī)前的一些準(zhǔn)備操作要提前準(zhǔn)備好，例如：LCT系統(tǒng)充水在線，并投運(yùn)一臺泵打循環(huán)，3，4#低加汽側(cè)在線，LCS系統(tǒng)在線，電氣回路準(zhǔn)備，特別是發(fā)電機(jī)出口開關(guān)試驗(yàn)。

汽輪機(jī)暖機(jī)從冷態(tài)開始，當(dāng)高壓主汽門、主調(diào)門殼體溫度大于220℃，高壓缸進(jìn)汽短管溫度大于60℃，暖機(jī)操作就結(jié)束了。

核功率升到40%Nnom后，汽輪機(jī)啟動沖轉(zhuǎn)程序沖轉(zhuǎn)到1100 rpm。

在此過程中，汽輪機(jī)振動、油溫一般都沒有太大變化。

汽輪機(jī)高低壓汽門和調(diào)門的密封性試驗(yàn)是啟機(jī)試驗(yàn)。通過同步器就地手動控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，利用各汽門和調(diào)門的活動手輪來依次關(guān)閉相應(yīng)的需要試驗(yàn)的汽門或調(diào)門。驗(yàn)收準(zhǔn)則是：

汽機(jī)高壓汽門關(guān)閉、高壓調(diào)門開啟時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不超過700 rpm。

汽機(jī)高壓調(diào)門關(guān)閉、高壓汽門開啟時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不超過700 rpm。

汽機(jī)高壓汽門、調(diào)門均關(guān)閉時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不超過500 rpm。

在將汽機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速維持在500 rpm，且同步器和功率限制器位置皆保持不變，且核蒸汽裝置處于穩(wěn)定工況的情況下。

汽機(jī)低壓調(diào)門關(guān)閉、低壓汽門開啟的情況下低壓汽門前壓力不小于-0.05 MPa。

汽機(jī)低壓汽門關(guān)閉、低壓調(diào)門開啟的情況下低壓汽門前壓力不小于-0.05 MPa。

汽機(jī)低壓汽門、調(diào)門均關(guān)閉的情況下低壓汽門前壓力不小于0 MPa。

汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)到3000 rpm。此過程中，汽輪機(jī)的振動、軸承烏金溫度、密封瓦烏金溫度、潤滑油溫、密封油溫、低壓缸排氣溫度、高壓缸脹差都會有明顯的變化，在此期間，執(zhí)行沖轉(zhuǎn)程序的機(jī)操要加強(qiáng)監(jiān)視。

在1100 rpm～3000 rpm之間有兩個(gè)共振區(qū)：1400 rpm～1650 rpm，2250 rpm～2350 rpm。在這個(gè)兩個(gè)區(qū)間，汽輪機(jī)振動需要密切關(guān)注，負(fù)責(zé)專門監(jiān)視汽輪機(jī)振動的機(jī)操要對最大的瓦振和軸振連續(xù)監(jiān)視。當(dāng)振動超出規(guī)程和技術(shù)決定允許的范圍，立刻報(bào)告值長，值長命令打閘停機(jī)。沖轉(zhuǎn)到3000rpm后，汽輪機(jī)的振動還是可能緩慢上漲，但振動大小的分布基本上不會變化。

低壓缸排氣溫度在沖轉(zhuǎn)到3000 rpm后，也會上升較快，可以通過開大旁排噴淋水的流量來降低或穩(wěn)定低壓缸排氣溫度。同時(shí)，要注意凝結(jié)水系統(tǒng)流量、壓力的變化。

在沖轉(zhuǎn)過程中，一般在1500 rpm以前潤滑油溫變化都不大。在1500 rpm以后，潤滑油溫會有一個(gè)很快的上升。密封油溫一般在沖轉(zhuǎn)到3000 rpm后，才開始快速上漲。

此外，在沖轉(zhuǎn)到3000 rpm過程中，也要密切監(jiān)視凝結(jié)水水質(zhì)，凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)的壓差需要定期巡視，必要時(shí)及時(shí)切換凝結(jié)水泵。

汽輪機(jī)成功沖轉(zhuǎn)到3000 rpm，完成汽輪機(jī)振動和轉(zhuǎn)子絕緣測量后，進(jìn)行停機(jī)電磁閥試驗(yàn)、飛錘注油試驗(yàn)和汽輪機(jī)真超速試驗(yàn)。

停機(jī)電磁閥試驗(yàn)包括：1）主控室后備盤停機(jī)按鈕停機(jī)（如果之前已經(jīng)用過該按鈕停機(jī)，則可以省去此操作）；2）就地兩個(gè)停機(jī)電磁閥分別試驗(yàn)停機(jī)。

飛錘注油試驗(yàn)包括：1）使用飛錘拉桿，切除飛錘，分別試驗(yàn)兩個(gè)飛錘動作信號；2）將飛錘注油滑閥置空載位置，分別對兩個(gè)飛錘注油，驗(yàn)證飛錘動作的轉(zhuǎn)速。

真超速試驗(yàn)，通過手動控制同步器，人為提升汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，使汽輪機(jī)超速保護(hù)動作。這個(gè)試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)比較大。主要是如果超速保護(hù)失效，汽輪機(jī)就有轉(zhuǎn)速飛升的危險(xiǎn)，其嚴(yán)重的后果是顯而易見的。因此，試驗(yàn)前一定要就防止汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速飛升制定預(yù)案。預(yù)案大致分三步：1）當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3300rpm應(yīng)立即打閘停機(jī)；2）打閘停機(jī)后，如果轉(zhuǎn)速超過3300rpm且繼續(xù)上升時(shí)，立即關(guān)閉蒸汽供應(yīng)閥門和汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)油泵；汽輪機(jī)真超速試驗(yàn)的驗(yàn)收準(zhǔn)則為：超速飛錘動作時(shí)汽機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速范圍為3270 rpm～3300 rpm。

另外，在停機(jī)電磁閥試驗(yàn)、飛錘注油試驗(yàn)和汽輪機(jī)真超速試驗(yàn)過程中存在引起系統(tǒng)參數(shù)劇烈波動的風(fēng)險(xiǎn)，特別是凝結(jié)水系統(tǒng)試驗(yàn)過程中也要關(guān)注，必要時(shí)要加以干預(yù)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳江龍.基于有限元的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命預(yù)測與在線系統(tǒng)可靠性研究[D].浙江大學(xué)，2005.endprint