(乌兰察布市宏大实业有限公司 内蒙古乌兰察布市 013650)
摘要:介绍了某热电厂2*350MW机组2号机组跳闸后启机过程中再热冷段疏水和高排逆止门前后疏水同时开启后,由于压力、流量不匀,疏水逆流返至高压缸,导致冲车过程轴振大停机。通过对振动特征、参数及现象进行了分析,进而提出了对机组冲车应采取的措施。
关键词:350MW汽轮机;高压缸;振动;再热冷段疏水;高排逆止门前后疏水;
1概况
兴和热电厂2*350MW机组汽轮机为东方电气集团东方汽轮机有限公司生产的型亚临界、一次中间再热、高中合缸、单轴双排汽、直接空冷抽汽式汽轮机,型号为CZK350-16.7/538/538。
汽轮机、发电机和励磁机转子组成一个轴系,整个轴系支撑在6个轴承上,所有轴承均落地布置。其中汽轮机4个,发电机2个,汽轮机的1#和2#轴承为可倾瓦轴承,3#和4#以及发电机轴承均为椭圆瓦轴承。
2异常情况
2017年6月9日22:52#2机组负荷176MW,AGC方式,主汽压力12.99MPa,再热器压力1.68MPa,,主蒸汽温度533℃,再热器温度535.2℃,背压8.45KPa,汽包水位-18mm,除氧器1980mm,排汽装置液位1122mm,辅联压力0.97MPa,轴封压力25.85KPa,轴封温度290.2℃,主变冷却器#1、#3组运行,#2、#4组投自动备用。B、C、D磨运行,A、E磨备用,A、B一次风机,A、B送风机,A、B引风机投自动。电泵在#1机组备用,A汽泵汽源由辅汽接带,B汽泵汽源由四抽接带。22:53 #2机组跳闸,首出“发电机保护停机”,联跳汽轮机、锅炉,厂用电切换至启备变接带,辅联汽源倒由#1机接带。23:11 转速到0,投盘车正常。经查为“主变冷却器全停故障”保护误发,就地经查冷却器运行正常,退保护压板,检查原因。后检查为主变冷却器KM4接触器辅助触头有一根线接触不良。
3启机过程现象
3.1 DCS操作员站屏幕显示
#2机组跳闸后,机组惰走过程中,一瓦轴振快速上涨至200um,除就地检查一瓦无金属摩擦声,随着转速降低,振动恢复正常。故障排后,机组进行了三次冲车,前两次均因一瓦轴振大失败(最大Y方向达260 um),第三次成功,并网接带负荷。机组参数额定后,于12:25投入AGC。
3.2就地检查,发现如下异常现象
⑴ 再热冷段有振动现象
⑵ 五段抽汽供热管道晃动
⑶ 轴封加热器水位到零
⑷ 低压轴封微微吸气
4异常原因分析
注:以上参数单位均为摄氏度,选取时段22:50—23:00
基本确认为高压缸排气口进水进冷气,引发高排和排汽口温度急剧下降,导致前两次冲车一瓦轴振大失败。造成高压缸排汽口进水有如下原因:
⑴ 再热器减温水未能关闭严密,高排汽水逆向流动,高压缸排汽口进水。
⑵ 高旁减温水电动门、调整门漏流逆流至高压缸。
⑶ 高压缸倒暖阀门不严,机组跳闸后高排处为负压状态致使汽水窜入。
⑷ 轴封压力低,高压轴封吸入冷气。
⑸ 再热冷段疏水和高排逆止门前后疏水同时开启后,由于压力、流量不匀,疏水逆流返至高压缸。
5确定异常原因
对以上所列原因逐一进行分析排查:
(1)再热器减温水锅炉灭火时已联关,且再热器入口温度下降符合正常范围。
(2)高旁减温水漏流但减温器后温度最低137℃。
(3)高压缸倒暖阀关闭严密,即使漏流也是辅联蒸汽。
(4)轴封供汽在机组跳闸后两分钟内已恢复,而高排温度下降是在机组跳闸三分钟后开始的。
(5)因炉侧再热冷段疏水气动门漏流大,为避免工质浪费,提高机组运行经济性,运行中将炉侧两再热冷段疏水手动门关闭,近百米长的疏水管积聚凉水,机组跳闸后发现再热冷段有振动现象,立即开启了以上两疏水手动门,此时高压排汽口已为负压状态(VV阀开启三分钟已将余汽排完),致使炉侧再热冷段疏水从高排前后疏水管逆流返进高压缸(高排疏水和冷段疏水进入同一疏水疏水联箱且排列顺序紊乱,瞬间无法将大量疏水排走)。当疏水管里积水排尽后,高排温度也随之回升。
根据以上分析,可以排除“4异常原因分析”中的⑴、⑵、⑶、⑷条原因,确定高缸温度下降主因为第⑸条,再热冷段疏水和高排逆止门前后疏水同时开启后,由于压力、流量不匀,疏水逆流返至高压缸。
对就地其它异常现象的分析:五段抽汽供锅炉暖风器电动门漏流,机组跳闸后,五段抽汽压力骤降,该供汽管道汽水逆流,造成五段抽汽供热管道晃动
机组跳闸后,轴封压力瞬间到零,两分钟后恢复轴封供汽。在此期间,轴封加热器水位到零,多级水封筒因进空气后水封被破坏(后经注水排空气后恢复正常)。
6防范措施
⑴ 手动摇严高旁减温水手动门(效果甚微),建议停机后对该门进行检修或加装一道手动门。
⑵ 确保停机后再热冷段三处疏水和高排前后四处疏水可靠开启。
⑶ 停机后锅炉汽包进行补水,条件允许情况下,尽量维持较低给水压力并且减小给水压力的波动。
⑷ 停机后确认锅炉再热器减温水可靠隔断(鉴于某电厂停机后再热器减温水进入再热冷段逆流导致高压缸进水)。
⑸ 机组跳闸后立即投入轴封备用汽源,杜绝发生轴封断汽的不安全事件。
⑹ 将五段抽汽供炉暖风器电动门摇严(效果不理想)并关闭各暖风器进汽手动门。
⑺ 机组热态启动轴封供汽选用高温汽源(主汽),与汽机金属温度匹配。
⑻ 机组运行中暂维持再热冷段疏水手动门开启。建议停机后将该疏水接至炉侧有压放水母管上。
⑼ 根据实际情况,优化保护逻辑(MFT动作后,由原关闭过热器减温水两道电动总门和各级减温水电动分门,关闭再热器减温水电动总门、事故喷水及微喷水调节门前后电动分门后,增加关闭运行给水泵中间抽头电动门),从源头控制减温水的供给。
7结语
⑴ 炉侧再热冷段疏水管道较长容易积水,应将疏水工作作为定期工作。
⑵ 机组发生事故跳闸后,应立即恢复轴封供汽(手动关闭溢流调整门,开大辅汽供轴封调整门),必要时可停运轴加风机;主汽供轴封疏水后,切换为主汽或与辅汽合供,以满足轴封供汽温度(高压轴封供汽温度330—370度)与汽缸金属温度匹配(这样可节约再次启动时间)。
⑶ 若轴封供汽中断,轴加水位到零,应立即对多级水封注水,恢复轴加正常水位正常。
参考文献
[1]郭强.CC50汽轮机振动大故障分析排查及防范[J].中国新技术新产品,2015 NO.04:75
[2]肖永奖.一起汽轮机启动过程振动异常的分析处理[J].燃气轮机发电技术,2010.10,12卷 第3/4期
作者简介
李勇红(1973-),男,内蒙古包头市人,工程师。
马 骥(1988-),男,内蒙古丰镇市人,助理工程师,从事电厂热工过程控制及仪表研究。
王冲宇(1975-),男,汉族,内蒙古乌海市人,工程师。
论文作者:李勇红¹,马骥²,王冲宇³
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/21
标签:疏水论文; 机组论文; 汽轮机论文; 温水论文; 温度论文; 压力论文; 逆流论文; 《电力设备》2017年第19期论文;