二十五項反措防止汽輪機超速

1、防止汽輪機超速、防大軸彎曲防止汽輪機超速、防大軸彎曲運行部案例案例1 119991999年年8 8月月1919日，某電廠日，某電廠200MW200MW機組軸系斷裂事故。機組軸系斷裂事故。該機組在甩負荷后的熱態(tài)啟動恢復過程中，由于旁路系統(tǒng)該機組在甩負荷后的熱態(tài)啟動恢復過程中，由于旁路系統(tǒng)未能開啟，而中壓汽門又滯后于高壓汽門開啟，使再熱蒸未能開啟，而中壓汽門又滯后于高壓汽門開啟，使再熱蒸汽壓力高達汽壓力高達2.8MPa2.8MPa，導致了在中壓汽門開啟后產(chǎn)生了壓力，導致了在中壓汽門開啟后產(chǎn)生了壓力波沖擊，低壓隔板損壞，最終造成了軸系斷裂的重大事故。波沖擊，低壓隔板損壞，最終造成了軸系斷裂的重大事故

2、。 案例案例2 219971997年，某電廠年，某電廠300MW300MW機組旁路系統(tǒng)故障引機組旁路系統(tǒng)故障引發(fā)的事故。該機組投產(chǎn)前旁路系統(tǒng)各功能試驗正常，投產(chǎn)發(fā)的事故。該機組投產(chǎn)前旁路系統(tǒng)各功能試驗正常，投產(chǎn)后旁路系統(tǒng)投入自動。在一次機組甩負荷時，旁路自動打后旁路系統(tǒng)投入自動。在一次機組甩負荷時，旁路自動打開，但此時廠用電自動切換失敗，廠用電失去，動力設備開，但此時廠用電自動切換失敗，廠用電失去，動力設備全停，旁路系統(tǒng)失去冷卻水，但旁路系統(tǒng)閥門因失去電源全停，旁路系統(tǒng)失去冷卻水，但旁路系統(tǒng)閥門因失去電源不能關(guān)閉，導致高溫、高壓蒸汽通過旁路直接進入低壓缸，不能關(guān)閉，導致高溫、高壓蒸汽通過旁路直

3、接進入低壓缸，低壓缸防爆膜全部爆破，低壓缸超溫，而且低溫蒸汽通過低壓缸防爆膜全部爆破，低壓缸超溫，而且低溫蒸汽通過中低壓缸連通管進入中壓缸，中壓缸被急劇冷卻。該事故中低壓缸連通管進入中壓缸，中壓缸被急劇冷卻。該事故暴露了旁路系統(tǒng)設計上存在的缺陷，具備保護功能的旁路暴露了旁路系統(tǒng)設計上存在的缺陷，具備保護功能的旁路系統(tǒng)，其閥門必須具有可靠的控制電源。系統(tǒng)，其閥門必須具有可靠的控制電源。 案例32011年5月19日，某電廠6號機組(150 MW)因旁路使用不當導致的超速事故。該機組在一次非緊急停機過程中，22時57分，負荷減到零，23時06分19秒，汽輪機手動打閘，23時06分26秒，手動解列發(fā)電

4、機，解列后運行人員發(fā)現(xiàn)汽輪機轉(zhuǎn)速已達到 3200r/min并繼續(xù)上升，立即在主控室再次按“手動停機”和在機頭拍危急遮斷器，23時07分27秒，轉(zhuǎn)速升至 3480r/min時開啟真空破壞門，23時08分06秒，轉(zhuǎn)速最高升至3654r/min 后開始下降，在降速過程中，轉(zhuǎn)速反復波動。23時33分，機組轉(zhuǎn)速降至1500r/min時，各軸承振動增大，其中2號軸承軸振和瓦振最大均超出測量范圍(500m和200m)。23時34分，在檢查機組各供汽閥門是否關(guān)嚴時，發(fā)現(xiàn)中壓主汽門和調(diào)門均沒有關(guān)閉；23時37分，汽輪機轉(zhuǎn)速降至 1360r/min，關(guān)閉高壓旁路后汽輪機轉(zhuǎn)速才逐漸下降。23時50分，轉(zhuǎn)速到零。經(jīng)揭

5、缸檢查，發(fā)現(xiàn)高、中壓轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性彎曲。 該事故從發(fā)生到找到真正的原因歷時約31分鐘，其中暴露出的各種問題值得大家認真思考！防止汽輪機超速8.1.8 在任何情況下絕不可強行掛閘。 案例1987年9月，某電廠200MW汽輪機嚴重損壞事故。某電廠 1號機組在運行時出現(xiàn)軸向位移突然增大，保護動作使機組跳閘。在未查明原因的情況下，解除了軸向位移保護，強行啟動了兩次，結(jié)果導致設備嚴重損壞和事故擴大。8.1.9 汽輪發(fā)電機組軸系應安裝兩套轉(zhuǎn)速監(jiān)測裝置，并分別裝設在不同的轉(zhuǎn)子上。8.1.10 抽汽供熱機組的抽汽逆止門關(guān)閉應迅速、嚴密，聯(lián)鎖動作應可靠，布置應靠近抽汽口，并必須設置有能快速關(guān)閉的抽汽截止門，以防

6、止抽汽倒流引起超速。 案例11991年，某電廠一臺50MW機組在正常停機的過程中，未預先關(guān)閉工業(yè)抽汽熱網(wǎng)電動隔離門，逆止門聯(lián)鎖保護也未投入，因而，在機組打閘后逆止門未能關(guān)閉，致使熱網(wǎng)蒸汽倒流進入汽輪機，引起機組嚴重超速，造成了軸系斷裂事故。 案例21999年，某地方電廠一臺50MW機組超速事故。其事故原因是：在機組甩負荷的過程中，抽汽逆止門故障而未能關(guān)閉，致使熱網(wǎng)蒸汽倒流，從而造成了機組嚴重超速損壞。8.1.11 對新投產(chǎn)機組或汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)經(jīng)重大改造后的機組必須進行甩負荷試驗。8.1.12 堅持按規(guī)程要求進行汽門關(guān)閉時間測試、抽汽逆止門關(guān)閉時間測試、汽門嚴密性試驗、超速保護試驗、閥門活動試驗

7、。 某制造廠新型高壓調(diào)門結(jié)構(gòu)帶來的問題。 8.1.13 危急保安器動作轉(zhuǎn)速一般為額定轉(zhuǎn)速的1101。8.1.14 進行危急保安器試驗時，在滿足試驗條件下，主蒸汽和再熱蒸汽壓力盡量取低值。8.1.15 數(shù)字式電液控制系統(tǒng)（DEH）應設有完善的機組啟動邏輯和嚴格的限制啟動條件；對機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的機組，也應有明確的限制條件。 8.1.16 汽輪機專業(yè)人員，必須熟知調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)的控制邏輯、功能及運行操作，參與DEH系統(tǒng)改造方案的確定及功能設計，以確保系統(tǒng)實用、安全、可靠。 案例某電廠一臺引進型300MW機組，由于左、右兩只中壓調(diào)節(jié)汽門控制信號接反，因此，在進行中壓主汽門活動試驗時，致使左側(cè)中壓

8、主汽門和右側(cè)調(diào)節(jié)汽門同時關(guān)閉，截斷了中壓缸進汽，從而導致了推力瓦燒損事故的發(fā)生。8.1.17 電液伺服閥（包括各類型電液轉(zhuǎn)換器）的性能必須符合要求，否則不得投入運行。運行中要嚴密監(jiān)視其運行狀態(tài)，不卡澀、不泄漏和系統(tǒng)穩(wěn)定。大修中要進行清洗、檢測等維護工作。發(fā)現(xiàn)問題應及時處理或更換。備用伺服閥應按制造商的要求條件妥善保管。8.2.5 嚴格按超速試驗規(guī)程的要求，機組冷態(tài)啟動帶1025額定負荷，運行3h4h后（或按制造商要求）立即進行超速試驗。 案例某電廠一臺200MW機組，在機組一次檢修后，沒有按規(guī)程在啟動過程中完成超速試驗，而是利用停機的機會，在發(fā)電機解列后進行。汽輪機打閘后，由于沒有退出大聯(lián)鎖保

9、護致使鍋爐滅火，運行人員沒有再次點火，而是利用鍋爐的蓄熱，繼續(xù)進行超速試驗，汽輪機升速過程中高壓轉(zhuǎn)子振動急劇增大，被迫停機，在投入盤車時，盤車電流及晃度值均嚴重超標。后經(jīng)揭缸檢查，冷態(tài)下測量高壓缸前軸封第1檔內(nèi)段處最大晃度超過0.4mm，轉(zhuǎn)子已塑性彎曲。防止汽輪機大軸彎曲事故防止汽輪機大軸彎曲事故8.3.1 應具備和熟悉掌握的資料： （1） 轉(zhuǎn)子安裝原始彎曲的最大晃動值(雙振幅)，最大彎曲點的軸向位置及在圓周方向的位置； （2） 大軸彎曲表測點安裝位置轉(zhuǎn)子的原始晃動值(雙振幅)，最高點在圓周方向的位置； （3） 機組正常啟動過程中的波德圖和實測軸系臨界轉(zhuǎn)速； （4） 正常情況下盤車電流和電流擺

10、動值，以及相應的油溫和頂軸油壓； （5） 正常停機過程的惰走曲線，以及相應的真空值和頂軸油泵的開啟時間和緊急破壞真空停機過程的惰走曲線； （6） 停機后，機組正常狀態(tài)下的汽缸主要金屬溫度的下降曲線； （7） 通流部分的軸向間隙和徑向間隙； （8） 應具有機組在各種狀態(tài)下的典型啟動曲線和停機曲線，并應全部納入運行規(guī)程； （9） 記錄機組啟停全過程中的主要參數(shù)和狀態(tài)。停機后定時記錄汽缸金屬溫度、大軸彎曲、盤車電流、汽缸膨脹、脹差等重要參數(shù)，直到機組下次熱態(tài)啟動或汽缸金屬溫度低于150為止； （10） 系統(tǒng)進行改造、運行規(guī)程中尚未作具體規(guī)定的重要運行操作或試驗，必須預先制定安全技術(shù)措施，經(jīng)上級主管領

11、導或總工程師批準后再執(zhí)行。8.3.2 汽輪機啟動前必須符合以下條件，否則禁止啟動： （1） 大軸晃動(偏心)、串軸(軸向位移)、脹差、低油壓和振動保護等表計顯示正確，并正常投入； （2） 大軸晃動值不超過制造商的規(guī)定值或原始值的 0.02mm；（3） 高壓外缸上、下缸溫差不超過50，高壓內(nèi)缸上、下缸不超過35； （4） 蒸汽溫度必須高于汽缸最高金屬溫度50，但不超過額定蒸汽溫度，且蒸汽過熱度不低于50。四、防止汽輪機大軸彎曲事故四、防止汽輪機大軸彎曲事故 案例11995年6月，某電廠2號機組（200MW）高壓轉(zhuǎn)子彎曲事故。其事故原因為： 1）高壓內(nèi)缸上、下壁溫度測點損壞，啟動中無法監(jiān)視高壓內(nèi)缸

12、上、下壁溫度變化。 2）沖轉(zhuǎn)前，暖管時間不夠，機側(cè)主蒸汽溫度只有200220，而在主蒸汽壓力 1.6MPa下對應的飽和溫度為204，過熱度只有16，導致汽輪機進水，高壓內(nèi)缸上、下缸溫差增大，從而造成了高壓轉(zhuǎn)子彎曲事故。案例2某電廠300MW機組在一次啟動過程中，未能充分進行機前管道暖管，僅憑過熱器出口溫度已超飽和溫度50，便認為參數(shù)已滿足沖車條件，結(jié)果沖車過程中振動急劇增大，緊急停機。經(jīng)連續(xù)盤車后，轉(zhuǎn)子晃度為0.02mm0.03mm，與啟動前相比變化不大，但轉(zhuǎn)子晃度高點與原始記錄相反，因此轉(zhuǎn)子的晃度實際已變化0.05mm0.06mm，轉(zhuǎn)子實際已發(fā)生塑性變形。經(jīng)揭缸檢查，高中壓轉(zhuǎn)子中間部位最大晃

13、度超過1mm。8.3.3 機組啟、停過程操作措施：8.3.3.1 機組啟動前連續(xù)盤車時間應執(zhí)行制造商的有關(guān)規(guī)定，至少不得少于2h4h，熱態(tài)啟動不少于4h。若盤車中斷應重新計時。8.3.3.2 機組啟動過程中因振動異常停機必須回到盤車狀態(tài)，應全面檢查、認真分析、查明原因。當機組已符合啟動條件時，連續(xù)盤車不少于4h才能再次啟動，嚴禁盲目啟動。案例1995年3月，某發(fā)電總廠4號汽輪機（200MW）高壓轉(zhuǎn)子彎曲事故。其事故原因是：機組在停機處理缺陷后，再次啟動升速時2號軸承發(fā)生振動，在沒有查明振動原因的情況下，93min內(nèi)連續(xù)啟動了4次，使高壓轉(zhuǎn)子與前汽封發(fā)生摩擦，從而導致了轉(zhuǎn)子彎曲事故的發(fā)生。8.3

14、.3.3 停機后立即投入盤車。當盤車電流較正常值大、擺動或有異音時，應查明原因及時處理。當汽封磨擦嚴重時，將轉(zhuǎn)子高點置于最高位置，關(guān)閉與汽缸相連通的所有疏水（悶缸措施），保持上下缸溫差，監(jiān)視轉(zhuǎn)子彎曲度，當確認轉(zhuǎn)子彎曲度正常后，進行試投盤車，盤車投入后應連續(xù)盤車。當盤車盤不動時，嚴禁用吊車強行盤車。8.3.3.4 停機后因盤車裝置故障或其它原因需要暫時停止盤車時，應采取悶缸措施，監(jiān)視上下缸溫差、轉(zhuǎn)子彎曲度的變化，待盤車裝置正?；驎和１P車的因素消除后及時投入連續(xù)盤車。 案例11996年，某發(fā)電廠一臺 200MW機組，汽輪機進水、振動超標，緊急停機后，盤車投不上，隨后，果斷采用了悶缸措施，機組再次啟

15、動后，一切正常，證明轉(zhuǎn)子未產(chǎn)生永久彎曲。案例21997年，某發(fā)電廠一臺 300MW機組在試運期間，因兩臺汽動給水泵汽輪機故障而跳閘。再啟動時，因高壓旁路減溫水閥門不嚴，導致汽輪機進水，振動超標，被迫打閘停機。停機后，電動盤車投不上，采用吊車強行盤車，鋼絲繩被拉斷，此時高、中壓缸內(nèi)缸上、下溫差已大于 180。之后，采用了悶缸措施。機組再次啟動后，一切正常，也證明轉(zhuǎn)子未產(chǎn)生永久彎曲。 案例32000年12月，某電廠一號機組（進口600MW）試運期間，在帶滿負荷運行半小時后，維持400MW運行，因發(fā)現(xiàn)低溫再熱器泄漏停機處理，汽輪機投入盤車（液力盤車）兩個多小時后，突然停止，當時汽缸溫度 470480

16、，及時采取悶缸措施，經(jīng)過四天半的時間，缸溫下降到250時，盤車盤動轉(zhuǎn)子，連續(xù)盤車至轉(zhuǎn)子溫度低于150，停止盤車檢查，未見異常。機組再次啟動時，一切正常，轉(zhuǎn)子未發(fā)生彎曲。悶缸措施： （1）開啟頂軸油泵、潤滑油泵保持軸瓦供油。 （2）若轉(zhuǎn)子能盤動，則可投入連續(xù)盤車。若轉(zhuǎn)子盤不動，則禁止強行盤車，待汽缸溫度降低后可試投盤車，盤車投入后應連續(xù)盤車。 （3）關(guān)閉進入汽輪機的所有汽門以及與汽缸連通的所有疏水門。 （4）迅速破壞真空，停止向軸封送汽，停止快冷。 （5）嚴密監(jiān)視和記錄汽缸各部位的溫度、溫差和轉(zhuǎn)子晃動隨時間的變化情況。 8.3.3.5 機組熱態(tài)啟動前應檢查停機記錄，并與正常停機曲線進行比較，若有

17、異常應認真分析，查明原因，采取措施及時處理。8.3.3.6 機組熱態(tài)啟動投軸封供汽時，應確認盤車裝置運行正常，先向軸封供汽，后抽真空。停機后，凝汽器真空到零，方可停止軸封供汽。應根據(jù)缸溫選擇供汽汽源，以使供汽溫度與金屬溫度相匹配。 案例1994年2月，某電廠2號汽輪機高壓轉(zhuǎn)子彎曲事故。事故發(fā)生在機組停運后，當時高壓缸金屬溫度406，由于軸封供汽門不嚴，鍋爐的低溫蒸汽經(jīng)軸封供汽門漏入汽缸，轉(zhuǎn)子局部受到急劇冷卻，使高壓轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性彎曲事故。8.3.3.7 疏水系統(tǒng)投入時，嚴格控制疏水系統(tǒng)各容器水位，注意保持凝汽器水位低于疏水聯(lián)箱標高。供汽管道應充分暖管、疏水，嚴防水或冷汽進入汽輪機。 8.3.3

18、.8 停機后應認真監(jiān)視凝汽器（排汽裝置）、高低壓加熱器、除氧器水位和主蒸汽及再熱冷段管道集水罐處溫度，防止汽輪機進水。 案例11993年11月，某發(fā)電廠 2號機組轉(zhuǎn)子彎曲事故。其事故原因是：在機組啟動過程中，高壓旁路系統(tǒng)中的水進入了高壓缸，高壓缸上、下缸溫差達 200，導致了高壓轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性彎曲事故。 案例21990年10月，某發(fā)電廠 200MW汽輪機中壓轉(zhuǎn)子彎曲事故。其事故原因是：機組在運行中 4號低壓加熱器滿水進入中壓缸，中壓缸上、下缸溫差達 264，造成了中壓轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性彎曲事故。8.3.3.9 啟動或低負荷運行時，不得投入再熱蒸汽減溫器噴水。在鍋爐熄火或機組甩負荷時，應及時切斷減溫

19、水。8.3.3.10 汽輪機在熱狀態(tài)下，鍋爐不得進行打水壓試驗。 案例1983年6月，某發(fā)電廠 7號汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲事故。其事故原因是：在鍋爐正在補水過程中，運行人員工作不負責任，將鍋爐補水變成了滿水打壓，使低溫蒸汽進入汽缸，在上、下缸溫差增大的情況下，仍按照正常工況啟動，結(jié)果造成了高壓轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性彎曲事故。而且在啟動過程中，機組發(fā)生了劇烈振動后，運行人員在沒有查明原因的情況下，又強行啟動了兩次，加重了設備的損壞程度。8.3.4 汽輪機發(fā)生下列情況之一，應立即打閘停機： （1） 機組啟動過程中，在中速暖機之前，軸承振動超過0.03mm； （2） 機組啟動過程中，通過臨界轉(zhuǎn)速時，軸承振動超過 0

20、.1mm或相對軸振動值超過0.26mm，應立即打閘停機，嚴禁強行通過臨界轉(zhuǎn)速或降速暖機； （3） 機組運行中要求軸承振動不超過0.03mm或相對軸振動不超過0.08mm，超過時應設法消除，當相對軸振動大于0.26mm應立即打閘停機；當軸承振動或相對軸振動變化量超過報警值的25，應查明原因設法消除，當軸承振動或相對軸振動突然增加報警值的 100，應立即打閘停機；或嚴格按照制造商的標準執(zhí)行；案例某發(fā)電廠 4號機組（125MW）轉(zhuǎn)子彎曲事故。其事故原因是：轉(zhuǎn)子本身存在著較大的原始動不平衡量，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生較大的不平衡振動，而暖機轉(zhuǎn)速又過于接近高、中壓轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生共振，導致轉(zhuǎn)子發(fā)生動靜部分碰

21、磨，最終導致了汽輪機轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性彎曲事故。 （4） 高壓外缸上、下缸溫差超過50，高壓內(nèi)缸上、下缸溫差超過35； （5） 機組正常運行時，主、再熱蒸汽溫度在10分鐘內(nèi)突然下降50。調(diào)峰型單層汽缸機組可根據(jù)制造商相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 案例1986年1月，某發(fā)電廠 1號汽輪機（200MW）轉(zhuǎn)子彎曲事故。其事故原因是：在機組滑停時，主蒸汽溫度降得太快，使轉(zhuǎn)子受到急劇冷卻，動靜發(fā)生摩擦，從而造成了轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性彎曲事故。8.3.5 應采用良好的保溫材料和施工工藝，保證機組正常停機后的上下缸溫差不超過35，最大不超過50。 8.3.6 疏水系統(tǒng)應保證疏水暢通。疏水聯(lián)箱的標高應高于凝汽器熱水井最高點標高。高、低壓疏水聯(lián)箱應分開，疏水管應按壓力順序接入聯(lián)箱，并向低壓側(cè)傾斜45度。疏水聯(lián)箱或擴容器應保證在各疏水門全開的情況下，其內(nèi)部