電力(火電)生產(chǎn)企業(yè)發(fā)生事故，尤其是發(fā)電設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞事故，不但對企業(yè)自身造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會對國民經(jīng)濟(jì)和人民生活帶來重大的損失。作為火電企業(yè)的核心設(shè)備汽輪機(jī)組連續(xù)長期在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速條件下工作，且與眾多的輔助設(shè)備和復(fù)雜的汽、水、油系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)合工作，系統(tǒng)的故障必然會對汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定的影響。汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對防止汽輪機(jī)超速、振動、葉片損壞等惡性事故起著至關(guān)重要的影響。

　　2 系統(tǒng)設(shè)備概述

　　盤石2×135MW熱電廠兩臺汽輪機(jī)組采用東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的CC135-13.2/0.245/535/535型超高壓單軸雙缸雙抽一級可調(diào)凝汽式汽輪機(jī)，高中壓缸合缸，其中高壓缸 1個調(diào)節(jié)級+8個壓力級，中壓缸10級，低壓缸2*6級，回?zé)嵯到y(tǒng)采用二高加、四低加、一除氧器方式。兩臺機(jī)組具有八段非調(diào)整抽汽，各段抽汽參數(shù)及用途如下表：　　汽輪機(jī)三抽至除氧器管道系統(tǒng)見圖1。

　　圖1 汽輪機(jī)三抽至除氧器系統(tǒng)圖

　　3 三抽管道壁溫異常下降故障及原因分析

　　3.1 三抽管道壁異常下降故障現(xiàn)象

　　為滿足電網(wǎng)運(yùn)行需要，機(jī)組在運(yùn)行過程中需及時(shí)對負(fù)荷的做調(diào)整，盤石石2×135MW熱電廠兩臺機(jī)組在由高負(fù)荷下調(diào)過程中及停機(jī)過程中，降負(fù)荷速率在1MW/min時(shí)三段抽汽溫度下降過快，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯嚴(yán)重時(shí)曾發(fā)生三段抽汽管道下壁溫度3秒鐘下降150℃。某次因負(fù)荷調(diào)整需，機(jī)組負(fù)荷由110MW以1MW/min的下降速率降至70MW過程中，三段抽汽管道壁溫7秒鐘內(nèi)從342℃降至154℃，由于壁溫下降速度過快，運(yùn)行人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，對運(yùn)行參數(shù)沒有進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致汽輪機(jī)上下壁缸溫超限，汽輪機(jī)2號瓦x向軸振由0.04mm增大至0.25mm，達(dá)到汽輪機(jī)軸振保護(hù)動作跳機(jī)值，汽輪機(jī)組ETS保護(hù)動作跳機(jī)，發(fā)電機(jī)組解列，造成了比較嚴(yán)重的后果。

　　3.2 三抽管道壁溫異常下降原因分析

　　汽輪機(jī)三段抽汽管道現(xiàn)場布置為：在汽輪機(jī)三段抽汽口附近汽機(jī)房標(biāo)高3.5米位置安裝一氣動逆止閥，位于汽機(jī)房標(biāo)高16米高位置安裝一電動閘閥，而除氧水箱中心標(biāo)高18.8米，除氧頭標(biāo)高21米，除氧水箱在運(yùn)行過程的蓄水量約100噸，其內(nèi)部存有大量的飽和水和飽和蒸汽，除氧器在正常運(yùn)行方式為滑壓運(yùn)行，在汽輪機(jī)降負(fù)荷過時(shí)，由于除氧器本身的蓄熱，其壓力下降速度小于三段抽汽管道壓力下降速度，導(dǎo)致部分飽和水蒸發(fā)為飽和蒸汽，造成除氧器內(nèi)部分蒸汽倒流至三段管道，在三段抽汽管首內(nèi)蒸汽倒流過程中，由于抽汽管道的散熱，導(dǎo)致三段抽汽管道內(nèi)的微量飽和蒸汽凝結(jié)成水，凝結(jié)過程放熱，又使部分凝結(jié)水蒸發(fā)，形成一個蒸汽凝結(jié)總體趨勢。由于此過程持續(xù)時(shí)間不會太長，且三抽汽逆止閥作為汽輪機(jī)超速閥門會在蒸汽倒流時(shí)動作以便保護(hù)汽輪機(jī)超速，同時(shí)運(yùn)行人員監(jiān)視調(diào)整，會對蒸汽凝結(jié)的總體趨勢減緩至停止，以保證汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　汽輪機(jī)上下壁溫的超限原因分析：三段抽汽管道的蒸汽倒流導(dǎo)致三段抽汽逆止閥前管道部分飽和壓力下蒸汽滯流，由于溫度的下降凝結(jié)成水，特別是汽輪機(jī)三段抽汽口附近飽和蒸汽由于受到溫度的下降影響會有凝結(jié)水出現(xiàn)，凝結(jié)水遇到高溫缸體蒸發(fā)，蒸發(fā)吸熱致使上缸壁溫下降。

　　4 壁溫異常下降處理措施

　　通過分析可知，造成汽輪機(jī)三段抽汽管道甚至汽輪機(jī)上下壁溫超限的根本原因在于汽輪機(jī)在降負(fù)荷過程中由于除氧器本身的蓄熱慣性，其壓力下降速度小于汽輪機(jī)降負(fù)荷過程中三段抽汽下降速度導(dǎo)致三段抽汽滯流，嚴(yán)重時(shí)可能引起除氧器內(nèi)的飽和水閃蒸，所產(chǎn)生的蒸汽倒流入汽輪機(jī)造成超速。解決三段抽汽管道壁溫異常下降可采取系統(tǒng)技術(shù)改進(jìn)和運(yùn)行操作兩方面進(jìn)行，具體方案措施如下。

　　4.1 系統(tǒng)技術(shù)改進(jìn)

　　為保證汽輪機(jī)安全運(yùn)行，特別是防止汽輪機(jī)運(yùn)行超速，在汽輪機(jī)抽汽管道靠近汽輪機(jī)附近加裝氣動逆止閥，而三段抽汽是用于除氧器的加熱，除氧器不同于其它表面式加熱器，運(yùn)行時(shí)其內(nèi)部有大量的飽和蒸汽，當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷以及停機(jī)時(shí)，會發(fā)生閃蒸，所產(chǎn)生的蒸汽會產(chǎn)生倒流至汽輪機(jī)的嚴(yán)重危險(xiǎn)性。針對除氧器和三抽管道系統(tǒng)的特性，盤石2×135MW熱電廠采取在靠近除氧器附近的三段抽管道上各安裝一臺H44H機(jī)械式止回閥，以防止蒸汽倒流。

　　4.2運(yùn)行操作改進(jìn)

　　在汽輪機(jī)降負(fù)荷及停機(jī)過程中，針對三段抽汽逆止閥后可能出現(xiàn)的蒸汽滯流凝結(jié)現(xiàn)象，要及時(shí)開啟三段抽汽逆止閥前、后疏水至疏擴(kuò)電動門，以便消除蒸汽滯流凝結(jié)，保證汽機(jī)輪機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　5 改進(jìn)后效果

　　盤石2×135MW熱電廠兩臺機(jī)組在對三段抽汽管道技術(shù)改進(jìn)后，以降負(fù)荷速率3MW/min對汽輪機(jī)組進(jìn)行降負(fù)荷實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中沒有發(fā)現(xiàn)三段抽汽管道壁溫發(fā)生劇烈變化，負(fù)荷由120MW降至70MW過程中三抽管壁溫度只有15℃溫降。在降負(fù)荷實(shí)驗(yàn)過程中，打開了三抽逆止門前、后疏水至疏擴(kuò)電動門，沒有發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)壁溫有波動現(xiàn)象發(fā)生。

　　通過兩項(xiàng)措施的改進(jìn)，完全可以阻止汽輪機(jī)組在降負(fù)荷及停機(jī)時(shí)除氧器內(nèi)的飽和水閃蒸產(chǎn)生蒸汽倒流入汽輪機(jī)以發(fā)生汽輪機(jī)超速，同時(shí)了避免三抽管道逆止閥前蒸汽凝結(jié)積水現(xiàn)象出現(xiàn)導(dǎo)致汽輪機(jī)上下缸壁溫超限事故發(fā)生，提高了機(jī)組變工況運(yùn)行的穩(wěn)定性，保證了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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