300 MW汽輪機(jī)組噴油試驗故障分析

李緒瑞

摘 要：隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，人們對汽輪機(jī)質(zhì)量的要求越來越高。通過對300 MW汽輪機(jī)組噴油試驗中存在的故障問題進(jìn)行分析和研究，提出了相應(yīng)的解決對策，以提高汽輪機(jī)組的使用性能。

關(guān)鍵詞：300 MW；汽輪機(jī)組；噴油試驗；故障問題

中圖分類號：TK267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.146

在新機(jī)組首次運(yùn)轉(zhuǎn)或大修以后，為了驗證危急保安器動作是否正常，通常需要進(jìn)行噴油試驗來預(yù)防卡澀、活動部套，以達(dá)到保護(hù)的目的。另外，在超速試驗前，也經(jīng)常會進(jìn)行噴油試驗，判斷超速試驗失敗的原因。當(dāng)前，在電力行業(yè)的所有構(gòu)成要素中，汽輪機(jī)組屬于主導(dǎo)要素，它的正常運(yùn)行直接關(guān)系到整個機(jī)組運(yùn)行的安全。為了驗證機(jī)組能否正常運(yùn)行，相關(guān)人員通常采用噴油試驗方式對機(jī)組存在的問題進(jìn)行檢測。而在噴油試驗過程中，往往會由于自動斷閘而對試驗結(jié)果造成不良影響。因此，本文主要對300 MW汽輪機(jī)組噴油試驗中存在的故障問題進(jìn)行分析，并提出有效的解決措施。

1 噴油試驗原理及工藝流程

1.1 試驗原理

在機(jī)組正常運(yùn)行時，向危急遮斷器飛環(huán)腔室內(nèi)注入低壓透平油，飛環(huán)在離心力作用下被擊出。危急遮斷系統(tǒng)是汽輪機(jī)組重要的構(gòu)成部分，由隔膜閥、油門和遮斷器等部件組成，直接連接主油泵。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是敏感性較高，因此，為了確保噴油試驗的安全，在運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)的實際轉(zhuǎn)速要比設(shè)定的轉(zhuǎn)速高。隔離遮斷器以后，泄油口就會打開，汽輪機(jī)組將會在被動的作用力下停止工作。

1.2 工藝流程

以某300 MW汽輪機(jī)組為例設(shè)計噴油試驗。將“噴油試驗”按鈕按下，遮斷系統(tǒng)隔離閥組的隔離控制閥4YV帶電；截斷高壓保安油的排油工作，斷開遮斷隔離閥組行程常開觸點(diǎn)開關(guān)ZS4，閉合常開觸點(diǎn)開關(guān)ZS5，發(fā)出信號；在DEH接收到該信號以后，噴油電磁閥2YV帶電，向危急遮斷器飛環(huán)腔室內(nèi)注入透平油壓力油，飛環(huán)在離心力作用下被擊出，危急遮斷器裝置撐鉤被擊中并斷開，試驗完成。

2 噴油試驗存在的故障問題

汽輪機(jī)組噴油試驗的首要條件是保證其他設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，這樣才不會對試驗結(jié)果造成影響。按照相關(guān)操作要求，試驗開始后，觀察隔離電磁閥中電流的實際流過情況，確保閥門斷開，然后閉合開關(guān)，保持電流暢通。試驗機(jī)組接收到汽輪機(jī)組飛環(huán)脫位信號后，隔離電磁閥自動中斷，斷電后，設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)。操作人員重新設(shè)定設(shè)備的轉(zhuǎn)速后，機(jī)組噴油試驗依然不能正常進(jìn)行。

通常情況下，危急遮斷系統(tǒng)誤動的情況比較少見，但當(dāng)汽輪機(jī)組處于工作狀態(tài)下時，受試驗時間、機(jī)組運(yùn)行情況等因素的影響，危急遮斷系統(tǒng)誤動，造成試驗機(jī)組斷電。本文重點(diǎn)對這一故障進(jìn)行分析。通過研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生斷電的原因主要有以下幾個：①人為因素。在試驗機(jī)組運(yùn)行中，如果某些操作人員不知情，手動關(guān)閉電源，那么噴油機(jī)組就會停止運(yùn)轉(zhuǎn)。②時間和轉(zhuǎn)速因素。試驗過程中，如果汽輪機(jī)組的轉(zhuǎn)速比試驗前快，危急遮斷系統(tǒng)會收到信號并作出反應(yīng)，切斷電源。此外，如果噴油試驗持續(xù)得時間較長，在長時間的磨損下，隔膜圈潤滑油油量越來越少，從而影響到噴油電磁閥的通電狀態(tài)，導(dǎo)致斷電。③危急遮斷系統(tǒng)過度保護(hù)。危急遮斷系統(tǒng)收到其他系統(tǒng)發(fā)出的斷電保護(hù)信號或危險信號后，就會自動作出反應(yīng)，降低系統(tǒng)故障造成的風(fēng)險。但是，如果危急遮斷系統(tǒng)過度保護(hù)，就有可能導(dǎo)致汽輪機(jī)組噴油試驗時出現(xiàn)斷電情況。④節(jié)油孔不合格。節(jié)油孔是汽輪機(jī)組非常重要的構(gòu)成部分之一，其孔徑大小會對噴油試驗的結(jié)果產(chǎn)生直接影響。如果節(jié)油孔孔徑與機(jī)組預(yù)留孔徑不符，那么隔膜閥會受到通過孔徑的油量的沖擊，導(dǎo)致大量潤滑油流失。⑤危急遮斷系統(tǒng)封閉不嚴(yán)。如果危急遮斷系統(tǒng)封閉不嚴(yán)，機(jī)油就會從縫隙中滲漏，導(dǎo)致噴油管內(nèi)的油壓不足，隔膜閥發(fā)生誤動。

通過對上述幾種原因進(jìn)行分析和排查，當(dāng)試驗機(jī)組出現(xiàn)故障時，相關(guān)人員沒有手動斷電，重新對機(jī)組轉(zhuǎn)速進(jìn)行設(shè)定后開始試驗，結(jié)果顯示故障依然存在，此時需要對機(jī)組設(shè)備進(jìn)行檢修。通過檢修發(fā)現(xiàn)，危急遮斷系統(tǒng)未復(fù)位，造成管內(nèi)機(jī)油從系統(tǒng)中流出，油管內(nèi)的油壓較低，發(fā)出危險信號，危急遮斷系統(tǒng)收到信號后立即作出反應(yīng)，中斷了噴油試驗。

按照相關(guān)操作說明對危急遮斷系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位操作，保證系統(tǒng)與封閉圈緊密連接，檢查密封情況。如果檢查結(jié)果顯現(xiàn)密封情況良好，可重新開始噴油試驗。再次試驗后，設(shè)備未出現(xiàn)異常運(yùn)轉(zhuǎn)情況，表明故障已經(jīng)排除。

3 噴油試驗故障處理方法

當(dāng)噴油試驗出現(xiàn)故障后，首先要分析發(fā)生故障的原因。汽輪機(jī)組中危急遮斷系統(tǒng)存在未復(fù)位、潤滑油滲漏及電磁閥套筒小等問題都有可能導(dǎo)致噴油試驗故障。針對這些問題，本文主要介紹了以下解決措施：①不斷加大檢修力度。在檢修300 MW汽輪機(jī)組的過程中，要確保檢修工序的全面、系統(tǒng)；認(rèn)真清洗滑閥、活塞，并擦拭干凈，防止油污堆積對機(jī)組的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。②機(jī)組在運(yùn)行中，其油質(zhì)可能會將大量雜質(zhì)吸附進(jìn)去。一般情況下，可以通過過濾網(wǎng)或磁石對油質(zhì)中的雜質(zhì)進(jìn)行阻攔或吸附，最大限度地減少此類影響因素。③在噴油試驗過程中，不僅要檢查危急遮斷系統(tǒng)的復(fù)位情況，還要檢查系統(tǒng)的密閉性，避免因油管內(nèi)壓力不足導(dǎo)致噴油試驗無法進(jìn)行。

針對300 MW汽輪機(jī)組在噴油試驗中出現(xiàn)的故障問題，相關(guān)人員要對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行控制，及時改進(jìn)危急遮斷系統(tǒng)，改善機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)備改進(jìn)后，機(jī)組故障發(fā)生率明顯降低，從而提高了機(jī)組運(yùn)行的安全性。

4 結(jié)束語

在電力行業(yè)中，噴油試驗被越來越多地應(yīng)用于300 MW汽輪機(jī)組中，但隨之而來的因汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)速過快而造成的安全事故也呈上升趨勢。因此，相關(guān)部門應(yīng)該加大對汽輪機(jī)組危急遮斷系統(tǒng)運(yùn)行情況的檢查力度，做到定期檢修。一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障，及時分析故障原因，整修或改進(jìn)機(jī)組設(shè)備，確保危急遮斷系統(tǒng)正常運(yùn)行，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，從而充分保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

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〔編輯：劉曉芳〕