范文旺，劉培棟，張 盼

(潤電能源科學(xué)技術(shù)有限公司，河南 鄭州 450052)

1 給水泵汽輪機(jī)介紹

某電廠2×660 MW 超超臨界機(jī)組工程，汽輪機(jī)采用東方汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的CC660/602-28/2.7/0.4/600/620型超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙抽、雙背壓凝汽式汽輪機(jī)。兩臺(tái)給水泵汽輪機(jī)均采用東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的G16-1.0型單軸、單缸、輔助蒸汽外切換、變轉(zhuǎn)速、沖動(dòng)凝汽式給水泵汽輪機(jī)。

該型給水泵汽輪機(jī)盤車裝置為SEW-傳動(dòng)設(shè)備(天津)有限公司生產(chǎn)，設(shè)備型號(hào)KA87AM160/OS1，轉(zhuǎn)速1 400/111 r/min,傳動(dòng)速比12.56。該裝置采用ETL96S離合器，盤車轉(zhuǎn)速120 r/min；盤車電機(jī)參數(shù)：額定電壓380 V、額定電流21.9 A、轉(zhuǎn)速1 460 r/min。

盤車裝置工作原理：停機(jī)過程中，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速由高轉(zhuǎn)速降至240 r/min時(shí)，盤車通油電磁閥將帶電5 s，盤車裝置潤滑油打開，當(dāng)接收到小汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)(micro eleotro-hydraulic control system，MEH)的“啟動(dòng)轉(zhuǎn)速(180 r/min)”，盤車在“自動(dòng)”且同時(shí)滿足“潤滑油壓正?！焙?，盤車電機(jī)接通電源。盤車電機(jī)啟動(dòng)后，自動(dòng)同步離合器的棘爪與棘輪齒接觸，使內(nèi)外花鍵輪齒相對(duì)齊，由棘輪棘爪機(jī)構(gòu)提供的有效扭矩使中間滑移體沿花鍵槽做軸向運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使內(nèi)、外花鍵輪齒嚙合，并帶動(dòng)輸出部件轉(zhuǎn)動(dòng)，盤車裝置完成投入并處于盤車狀態(tài)。當(dāng)給水泵汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后，盤車裝置輸出軸轉(zhuǎn)速大于輸入軸轉(zhuǎn)速時(shí)，中間滑移體受到一個(gè)反向力矩，使中間滑移體與輸出部件脫離嚙合位置，離合器自動(dòng)脫開(即機(jī)械部件脫開)；當(dāng)給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過240 r/min時(shí)，延時(shí)30 s，DCS發(fā)出盤車電機(jī)“停止”指令，盤車電機(jī)電源斷開，此時(shí)盤車裝置完全停止，手動(dòng)操作盤車斷油電磁閥帶電5 s，潤滑油停止供油。為了準(zhǔn)確地判斷盤車的“嚙合”與“甩開”位置，盤車裝置設(shè)置一套中間滑移體位置檢測(cè)裝置，在“投入極限位置”A和“脫開極限位置”B處分別安裝一只接近開關(guān)，當(dāng)中間滑移體移動(dòng)到“投入極限位置”A后發(fā)出“嚙合”信號(hào)，至“脫開極限位置”B后發(fā)出“甩開”信號(hào)。

2 事故經(jīng)過

2019-08-11T21:10，A給水泵汽輪機(jī)首次沖轉(zhuǎn)。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速到140 r/min時(shí)，控制室顯示盤車電機(jī)邏輯連鎖停止正常。就地調(diào)試人員發(fā)現(xiàn)，在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升中，盤車裝置聲音不斷增大并有潤滑油甩出，且有加速趨勢(shì)，判斷“盤車未脫開”，就地打閘停機(jī)。經(jīng)解體盤車裝置檢查發(fā)現(xiàn)：盤車裝置離合器中間滑移體被鎖死在“嚙合”位置，盤車電機(jī)在聯(lián)鎖停止失去電源后，轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)方式在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子拖動(dòng)下不斷加速。當(dāng)時(shí)汽輪機(jī)控制柜的轉(zhuǎn)速表顯示轉(zhuǎn)速301 r/min，按盤車裝置傳動(dòng)比(12.56:1)折算電機(jī)已嚴(yán)重超速至3 780 r/min (盤車電機(jī)允許最高轉(zhuǎn)速為3 000 r/min)。

3 事故原因

(1) 熱工方面：應(yīng)排除因轉(zhuǎn)速表參數(shù)設(shè)置不正確導(dǎo)致轉(zhuǎn)速表顯示值低于實(shí)際值造成的超速的因素，通過熱工人員對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速表參數(shù)進(jìn)行核對(duì)，沒有發(fā)現(xiàn)異常，且在給水泵汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)過程中使用手持轉(zhuǎn)速表與MEH轉(zhuǎn)速已經(jīng)進(jìn)行了比對(duì)，說明MEH轉(zhuǎn)速表參數(shù)設(shè)置無誤，轉(zhuǎn)速表顯示正確。

(2) 機(jī)械部分：造成離合器甩不開的原因主要是離合器卡澀，應(yīng)解體檢查離合器棘爪、棘輪齒、內(nèi)外花鍵齒有沒有毛刺、磨損、及動(dòng)靜之間有無異物卡頓等等。摘掉盤車電機(jī)護(hù)罩，盤動(dòng)盤車電機(jī)轉(zhuǎn)子，盤車裝置無法實(shí)現(xiàn)“嚙合”與“脫開”的切換，判斷盤車裝置卡死在“嚙合”位。為進(jìn)一步檢查盤車裝置的嚙合情況，對(duì)盤車裝置進(jìn)行了解體檢查。檢查發(fā)現(xiàn)：盤車裝置齒輪結(jié)構(gòu)完整、無咬合、無毛刺、無碰磨、無異物，離合器中間滑移體端部固定套(運(yùn)輸中，對(duì)離合器的臨時(shí)保護(hù)措施)沒有拆除，滑移體被鎖死在“嚙合”位置，致使盤車電機(jī)聯(lián)鎖停止失去電源后，在給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子拖動(dòng)下不斷加速，造成盤車裝置嚴(yán)重超速。

4 結(jié)論及建議

盤車裝置嚴(yán)重超速的是由盤車離合器被鎖定，給水泵汽輪機(jī)升速過程中離合器無法甩開造成的，對(duì)設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全構(gòu)成極大威脅，必須引起設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、生產(chǎn)運(yùn)行人員高度重視。為了避免此類事故的發(fā)生，應(yīng)從下面幾個(gè)方面做進(jìn)一步的防范。

(1) 安裝人員應(yīng)嚴(yán)格按照廠家要求進(jìn)行安裝，在設(shè)備到場(chǎng)安裝時(shí)應(yīng)按照廠家說明書要求，將設(shè)備出廠運(yùn)輸中采取的安全措施(固定套)拆除，確認(rèn)離合器軸向安裝尺寸、動(dòng)靜間隙偏差應(yīng)符合制造廠家的規(guī)定，并依照《電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)盤車裝置中間滑移體的“嚙合” “甩開”位置進(jìn)行確認(rèn)。

(2) 維護(hù)人員應(yīng)定期檢查盤車裝置離合器的潤滑和磨損情況。

(3) 給水泵汽輪機(jī)就地控制盤轉(zhuǎn)速表作為給水泵組重要的運(yùn)行監(jiān)視表計(jì)，必須與控制室MEH轉(zhuǎn)速核對(duì)一致，如顯示不正確或失效，嚴(yán)禁啟動(dòng)。

(4) 盤車投入時(shí)，應(yīng)對(duì)盤車裝置的“嚙合”“甩開”位置予以確認(rèn)，盤車裝置“嚙合”“甩開”應(yīng)靈活無卡澀，否則禁止啟動(dòng)。靜態(tài)投入盤車，啟動(dòng)前需手動(dòng)盤動(dòng)盤車離合器使其處于“嚙合”位，然后啟動(dòng)電機(jī)，防止盤車啟動(dòng)瞬時(shí)受力將棘爪撞壞。

(5) 盤車投入運(yùn)行中，應(yīng)保持潤滑油通油正常。當(dāng)盤車電流較正常值大、數(shù)值擺動(dòng)或有異音，應(yīng)及時(shí)查明原因，排除設(shè)備隱患。

(6) 給水泵汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員必須嚴(yán)密監(jiān)視盤車的脫扣情況，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)打閘停機(jī)。

(7) 在盤車電機(jī)端部增加測(cè)速裝置，并增加正反轉(zhuǎn)邏輯判斷，在給水泵汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)過程中，監(jiān)視盤車電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過240 r/min、盤車電機(jī)停止、電流落零后，發(fā)現(xiàn)盤車電機(jī)轉(zhuǎn)速不降反升或反轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)立即打閘停機(jī)。