汽輪機斷潤滑油事故之控制分析

[摘要]結(jié)合保定熱電廠汽機斷潤滑油，造成支持軸承的鎢金熔化，軸瓦嚴(yán)重磨損的事故。分析事故的原因，提出解決的控制方案，事故給的教訓(xùn)和啟示。

[關(guān)鍵詞]事故 控制 分析

中圖分類號：TE9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0120114－01

一、事故過程

在大唐保定熱電廠八期擴建工程2x200MW機組的72+24小時的試運過程中，2007年3月28日20:00時許，汽輪機維持3000r/min，河北省電力調(diào)試院的電氣專業(yè)調(diào)試人員在進(jìn)行啟動試驗、鍋爐正在進(jìn)行安全門的校對、汽機準(zhǔn)備進(jìn)行主油泵切換實驗工作。

在20:11時，汽機主油泵切換實驗準(zhǔn)備工作完成，狀態(tài)如下：直流油泵退出備用，交流油泵連鎖保護投入，檢查主油泵工作正常且已經(jīng)過掛閘油泵切換試驗的考驗。準(zhǔn)備完畢后，調(diào)試人員指揮并監(jiān)護運行人員按照正常試驗程序進(jìn)行該項試驗。在試驗過程中，停止交流油泵后后潤滑油壓迅速下降，交流油泵聯(lián)啟，但是交流油泵在啟動過程中未建立起正常油壓即停泵，并且未能再次啟動。調(diào)試人員指揮運行人員立即手動開啟交流油泵恢復(fù)潤滑油，在此過程中因為潤滑油壓低而導(dǎo)致汽輪機保護動作，造成汽輪機掉閘。在汽輪機惰走過程中，發(fā)現(xiàn)部分瓦溫升高已超過規(guī)定值（最高達(dá)到150℃），因而運行人員立即破壞真空。汽輪機停運后（汽輪機惰走時間約9分鐘），我們到現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)盤車無法正常投入運行，發(fā)現(xiàn)#4瓦觀察口處有鎢金甩出的痕跡。

經(jīng)現(xiàn)場組織初步檢查認(rèn)為，汽機軸瓦已經(jīng)發(fā)生磨損，在短時間內(nèi)恢復(fù)盤車的可能性已經(jīng)不存在了，基于此項初步結(jié)論，經(jīng)過現(xiàn)場研究決定采取悶缸的辦法。

事故的歷史趨勢圖如下（見圖1）：

二、原因分析

經(jīng)過縝密分析后認(rèn)為，造成事故的原因有四點：（1）主油泵供潤滑油系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不能正常工作是造成此次事故的直接原因。掛閘油泵停運后掛閘油系統(tǒng)工作正常和交流油泵運行期間潤滑油壓正常，導(dǎo)致錯誤的判斷為主油泵系統(tǒng)工作正常，事故預(yù)想考慮不周到。（2）此項試驗切除直流油泵備用狀態(tài)是間接原因之一。交流油泵經(jīng)過長時間的運行考驗且連鎖保護試驗正常，認(rèn)為交流油泵能夠正常備投，所以為了試驗的正常進(jìn)行解除了直流油泵的連鎖，事故預(yù)想不周全。（3）在主油泵連鎖備用泵時，調(diào)試和運行人員應(yīng)聯(lián)啟直流油泵，不應(yīng)該啟動正在停止的交流油泵。（4）交流油泵連鎖啟動后由于DCS功能指令參數(shù)導(dǎo)致連鎖保護不能執(zhí)行備投是間接原因之二。北京國電智深控制公司（DCS廠家）對交流潤滑油泵的馬達(dá)驅(qū)動算法里的請求脈沖寬度10秒、指令確認(rèn)脈沖寬度為5秒、停指令脈沖寬度為3秒。

三、控制算法

DCS馬達(dá)執(zhí)行過程如下（參見歷史趨勢記錄圖2）：

20：11：08 交流潤滑油泵收到的經(jīng)確認(rèn)的停請求生效，發(fā)出停指令。

20：11：09 停泵。

20：11：11 停指令脈沖消失后，油壓低引起的泵連鎖啟動指令發(fā)出。

20：11：12 泵運行信號回來，第二次停指令發(fā)出。

20：11：13 泵停。

DCS馬達(dá)算法的設(shè)計原則是單操停具有最高優(yōu)先級，在當(dāng)時的參數(shù)條件下，停止操作的最大持續(xù)時間為5秒鐘，5秒鐘的系統(tǒng)默認(rèn)值為工程經(jīng)驗值，在該時間內(nèi)必須確保馬達(dá)停止。但是交流潤滑油泵操作停后，潤滑油壓迅速下降，在1秒鐘內(nèi)達(dá)到連鎖啟泵條件，3秒鐘內(nèi)DCS連鎖發(fā)出啟動泵指令，4秒鐘泵啟動信號返回，因此在5秒鐘內(nèi)DCS系統(tǒng)認(rèn)為該泵操作沒有成功，再次發(fā)出停泵指令確保該停泵命令成功。

在潤滑油泵SCS連鎖保護邏輯功能正常，馬達(dá)驅(qū)動控制算法中在執(zhí)行時間上不滿足這種特殊情況，經(jīng)過研究決定對馬達(dá)的驅(qū)動算法內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行以下修改：（1）6KV動力馬達(dá)維持原馬達(dá)驅(qū)動算法的參數(shù)設(shè)置。（2）380V動力馬達(dá)驅(qū)動算法的參數(shù)改為指令確認(rèn)脈沖寬度2秒鐘，停指令脈沖寬度2秒鐘。

四、教訓(xùn)與啟示

此次事故之教訓(xùn)和啟示：（1）應(yīng)該完善或制定相應(yīng)的事故預(yù)想和反事故措施，杜絕類似問題的發(fā)生。（2）嚴(yán)格執(zhí)行連鎖保護頭退的有關(guān)規(guī)定，禁止機組在失去保護和備用的情況進(jìn)行試運。（3）嚴(yán)格檢查，精心操作，嚴(yán)防事件的擴大并采取積極的措施盡快恢復(fù)正常。

作者簡介：

邊曉東，男，大學(xué)本科，畢業(yè)于華北電力大學(xué)（保定），工程師，職務(wù)為工程部熱控專工，研究方向為熱工專業(yè)技術(shù)管理、生產(chǎn)過程自動化。