劉華

摘 要：廣東省羅定電廠#1汽輪機(jī)一次沖轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于高壓內(nèi)缸上下缸溫差大，引起汽輪機(jī)大軸振動(dòng)達(dá)到振動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值跳閘。本文記錄了故障的現(xiàn)象及過(guò)程，并分析了產(chǎn)生故障的原因及防范措施。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；沖轉(zhuǎn)；振動(dòng)；疏水；溫差

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.152

1 機(jī)組概況

羅定電廠#1號(hào)機(jī)組系上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N135-13.24/535/535超高壓、中間再熱、雙缸、雙排汽、單軸凝器式汽輪機(jī)，配套QFS-135-2型雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)及DG-420/13.7-Ⅱ2型鍋爐，于2004年投產(chǎn)。

2 異常經(jīng)過(guò)

2015年5月4日， #1機(jī)組溫態(tài)啟動(dòng)。03：15 達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)參數(shù)，主蒸汽壓力2.6/2.6MPa，主蒸汽溫度361/363℃，再熱蒸汽壓力0.73/0.73MPa，再熱蒸汽溫度355/340℃，高壓內(nèi)缸內(nèi)壁溫度上/下 256/236℃，中壓內(nèi)缸內(nèi)壁溫度上/下235/223℃，盤(pán)車(chē)電流 26.5 A，大軸晃動(dòng)值4.5絲。03：25打開(kāi)汽輪機(jī)本體疏水氣動(dòng)門(mén)，全面檢查無(wú)異常，建立安全油后用DEH掛閘沖轉(zhuǎn)，升速率100rpm，盤(pán)車(chē)脫扣正常。3：40轉(zhuǎn)速升至145rpm，高壓缸調(diào)整段蒸汽溫度244℃，高壓缸調(diào)整段蒸汽溫度開(kāi)始下降，高壓內(nèi)缸內(nèi)壁缸溫差開(kāi)始變大。3：42高壓缸調(diào)整段蒸汽溫度下降至135℃，沖轉(zhuǎn)至500rpm后打閘后聽(tīng)音正常，重新掛閘沖轉(zhuǎn)，高壓缸調(diào)整段蒸汽溫度開(kāi)始回升。03：48 轉(zhuǎn)速升至1720rpm時(shí)，汽輪機(jī)#1軸承軸振大保護(hù)動(dòng)作跳閘，最大值258μm（我廠保護(hù)值為250μm），此時(shí)高壓內(nèi)缸內(nèi)壁溫度上/下 251/185℃，溫差66℃。停機(jī)后，執(zhí)行悶缸措施，轉(zhuǎn)速到零投入盤(pán)車(chē)運(yùn)行，高壓內(nèi)缸上下溫差開(kāi)始逐漸縮小，至06：59溫差降至26℃，重新點(diǎn)火。07：51主蒸汽壓力2.78/2.78MPa，主蒸汽溫度343/344℃，再熱蒸汽壓力0.3/0.3MPa，再熱蒸汽溫度340/338℃，高壓內(nèi)缸內(nèi)壁溫度上/下 232/208℃，檢查各參數(shù)無(wú)異常后，重新沖轉(zhuǎn)，啟動(dòng)正常。

3 原因分析

從此次開(kāi)機(jī)過(guò)程來(lái)看，對(duì)比沖轉(zhuǎn)前后參數(shù)，不難發(fā)現(xiàn)沖轉(zhuǎn)后調(diào)整段溫度急劇下降（兩分鐘由244℃降至135℃），高壓內(nèi)缸內(nèi)壁溫度也隨之快速下降（從236℃降至185℃），致使高壓內(nèi)缸上下缸溫差拉大至66℃，已經(jīng)超出規(guī)程上下缸溫差不得大于50℃的要求，顯然這是引起此次汽輪機(jī)振動(dòng)大跳機(jī)的主要原因。那么，是什么原因造成了此次上下缸溫差增大呢？我們分析有以下幾點(diǎn)原因：

3.1 疏水不充分，低溫蒸汽進(jìn)入下汽缸

我們知道汽輪機(jī)下汽缸比上汽缸受熱條件相對(duì)要惡劣很多，主要由于下汽缸有抽汽口和抽汽管道，內(nèi)部疏水由上而下流到下汽缸，從下汽缸輸水管排出。因此，如果疏水不充分或疏水管路不暢，極易造成疏水進(jìn)入下汽缸，引起下汽缸溫度降低。

我廠汽輪機(jī)疏水管道比較復(fù)雜（如圖1），自動(dòng)主汽門(mén)后高壓平衡管疏水與電動(dòng)主汽門(mén)前后疏水接到同一段疏水母管后，再接入高壓疏水膨脹箱。那么，當(dāng)電動(dòng)主汽門(mén)前后疏水壓力高過(guò)高壓平衡管疏水壓力時(shí)，將導(dǎo)致高壓平衡管疏水不暢通。這樣，當(dāng)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)，主蒸汽將把高壓平衡管內(nèi)的積水帶進(jìn)高壓缸，導(dǎo)致高壓內(nèi)下缸溫度快速下降（從236℃降至185℃），致使高壓內(nèi)缸上下缸溫差拉大至66℃，引起汽機(jī)大軸振動(dòng)，達(dá)到振動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值，汽機(jī)跳閘。

3.2 再熱蒸汽壓力偏高

從此次沖轉(zhuǎn)參數(shù)來(lái)看，我們發(fā)現(xiàn)再熱蒸汽壓力有所偏高（0.73 MPa），而以往沖轉(zhuǎn)時(shí)，再熱蒸汽壓力基本控制在0.2 MPa左右。沖轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)入汽輪機(jī)的進(jìn)汽量是很少的，因此，高壓缸排汽基本沒(méi)什么壓力，若再熱蒸汽壓力高，那么將會(huì)造成高排逆止門(mén)不容易打開(kāi)，從而引起蒸汽流通不順暢。另外，再熱蒸汽壓力高，其疏水壓力也隨之升高，且也是排入高壓疏水膨脹箱，這有可能造成膨脹箱壓力過(guò)高，不利于疏水流通順暢。因此，當(dāng)?shù)诙螞_轉(zhuǎn)時(shí)，我們將再熱蒸汽壓力降至了0.3MPa，啟動(dòng)順利，由此來(lái)看，這也是有一定影響的。

3.3 熱工測(cè)點(diǎn)安裝不合理，不便于運(yùn)行人員監(jiān)視。

為保證疏水通暢，我廠要求汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)，疏水?dāng)U容器應(yīng)維持適當(dāng)負(fù)壓運(yùn)行。然而，疏水?dāng)U容器只安裝有就地真空表，集控CRT上無(wú)法對(duì)該參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)視，且該表計(jì)安裝位置、精確度均不便于運(yùn)行人員觀察。沖轉(zhuǎn)過(guò)程中，隨著工況的變化，疏水?dāng)U容器壓力也會(huì)發(fā)生變化，有可能正壓運(yùn)行，從而造成疏水不順暢。由于CRT無(wú)該數(shù)據(jù)監(jiān)視，現(xiàn)場(chǎng)也無(wú)專(zhuān)人監(jiān)視，以致該參數(shù)發(fā)生異常時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和調(diào)整。

3.4 主蒸汽和再熱蒸汽管道疏水門(mén)節(jié)流不夠充分。

盡管運(yùn)行人員為防止主、再熱汽管道疏水壓力高，造成汽機(jī)本體疏水不暢，已將主蒸汽和再熱蒸汽管道疏水門(mén)節(jié)流（當(dāng)時(shí)節(jié)流剩一圈左右），但對(duì)節(jié)流是否充分，沒(méi)有準(zhǔn)確判斷。從此次事件來(lái)看，極有可能節(jié)流還不夠充分，導(dǎo)致管道疏水壓力高過(guò)本體疏水壓力，造成疏水不暢。

3.5 監(jiān)盤(pán)人員麻痹大意，對(duì)重要參數(shù)監(jiān)視不到位。

此次沖轉(zhuǎn)過(guò)程中，監(jiān)盤(pán)人員盡管發(fā)現(xiàn)調(diào)整段溫度下降迅速，但由于以往也出現(xiàn)過(guò)類(lèi)似情況，因此并未及時(shí)采取有效控制措施，存在僥幸心理，導(dǎo)致上下缸溫差超過(guò)規(guī)定值而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，造成事故的發(fā)生。

4 防范措施及建議

4.1 運(yùn)行操作方面防范措施

a.汽輪機(jī)溫、熱態(tài)沖轉(zhuǎn)前，應(yīng)適當(dāng)節(jié)流主蒸汽管道和中壓聯(lián)合汽門(mén)前疏水，可考慮節(jié)流該門(mén)至二分之一圈左右，并對(duì)節(jié)流程度要心中有數(shù)，同時(shí)控制高壓疏水膨脹箱壓力在微負(fù)壓5kPa以上，沖轉(zhuǎn)前打開(kāi)本體疏水5-10分鐘后，再開(kāi)始沖轉(zhuǎn)。這樣做的目的是降低電動(dòng)主汽門(mén)前后疏水壓力，保證高壓平衡管疏水暢通，防止汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)，高壓平衡管內(nèi)的積水被帶進(jìn)高壓缸。

b.運(yùn)行人員在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)高壓調(diào)整段溫度出現(xiàn)下降時(shí)，應(yīng)停止升速，待其溫度回升后再升速。并嚴(yán)格控制升速率，沖轉(zhuǎn)至500轉(zhuǎn)內(nèi)，升速率為200-300r/min，檢查正常后以300-500r/min

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