某燃機(jī)電廠高旁閥門反饋裝置故障異常分析

李 光

上海奉賢燃機(jī)發(fā)電有限公司 上海201403

0 引言

某電廠建設(shè)有兩臺(tái)F級(jí)一拖一多軸布置的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。機(jī)島設(shè)備采用上海電氣電站集團(tuán)引進(jìn)德國(guó)西門子技術(shù)生產(chǎn)的SGT5-4000F(4+)型燃?xì)廨啓C(jī)；汽輪機(jī)上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的超高壓、三壓、再熱、反動(dòng)式、雙缸雙排汽、LZC140-13.0/1.2/555/550型抽汽凝汽式汽輪機(jī)，設(shè)置一套CCI的100%容量的高壓、中壓和低壓三級(jí)汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)。

1 事件經(jīng)過(guò)

2019年5月19日，1號(hào)機(jī)組調(diào)峰啟動(dòng)，6：03燃機(jī)并網(wǎng)，6：35汽機(jī)并網(wǎng)。6：41，高旁反饋由4.1%跳變至21.7%，并緩慢變化至111%，失去監(jiān)視；主蒸汽壓力波動(dòng)，汽輪機(jī)高壓調(diào)門、中壓調(diào)門開(kāi)度波動(dòng)，7：24，手動(dòng)打閘停汽機(jī)；8：04，主蒸汽壓力高，手動(dòng)打閘停燃機(jī)。

2 檢查分析

2.1 高旁閥反饋開(kāi)度突變階段6：41高旁閥反饋開(kāi)度由4%突變至21%，當(dāng)時(shí)閥門指令為1.6 %，高旁開(kāi)關(guān)量反饋顯示閥門關(guān)到位。由此可見(jiàn)，閥門反饋裝置出現(xiàn)了故障。

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)高旁反饋連桿脫落，彈簧飛出，導(dǎo)致閥位反饋失真。脫開(kāi)后反饋桿置于固定槽上方，在閥門開(kāi)啟時(shí)跟隨上升，閥門關(guān)閉時(shí)，不跟隨下降，且顯示反饋數(shù)值大于閥門最大位置，導(dǎo)致在高旁閥反饋一直顯示111%，不能實(shí)際反饋閥門實(shí)際開(kāi)度。

檢查反饋桿，未發(fā)現(xiàn)明顯碰撞痕跡，平順的向外彎曲型變量約4 mm，凸輪邊緣磨損嚴(yán)重。閥門正常動(dòng)作為垂直方向動(dòng)作，而反饋裝置的卡槽與反饋桿不是完全垂直，在閥門開(kāi)關(guān)動(dòng)作及管道振動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)反饋桿存在一定的橫向推力，長(zhǎng)期的作用，導(dǎo)致高旁反饋桿變形，最終頂部凸輪從反饋槽中脫出。

2.2 汽機(jī)調(diào)門開(kāi)度異常波動(dòng)階段 在這個(gè)期間，高旁閥指令處于2個(gè)狀態(tài)，閥門在自動(dòng)控制下緩慢上升后突然關(guān)閉，交替反復(fù)。緩慢上升是由于主蒸汽壓力大于高旁壓力設(shè)定值，高旁閥處于自動(dòng)狀態(tài)，指令在積分的作用下逐漸上升。閥門打開(kāi)后主汽壓力迅速下降，小于高旁壓力設(shè)定值，導(dǎo)致指令突降，壓力回升，關(guān)反饋到位。為穩(wěn)定汽機(jī)進(jìn)汽壓力，汽機(jī)高壓調(diào)節(jié)門、中壓調(diào)節(jié)門進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，循環(huán)反復(fù)，造成汽機(jī)調(diào)門開(kāi)度、壓力、流量等參數(shù)異常波動(dòng)。

2.3 機(jī)組解列階段 因高壓旁路反饋失去，高旁閥開(kāi)關(guān)幅度大，在高旁閥迅速開(kāi)啟后，主蒸汽進(jìn)入再熱冷端，導(dǎo)致再熱蒸汽壓力上升，中壓旁路開(kāi)啟、中壓調(diào)門快速打開(kāi)，大量消耗鍋爐蓄能，導(dǎo)致主蒸汽壓力、再熱蒸汽壓力快速下降，高壓調(diào)門、中壓調(diào)門先后進(jìn)入壓力控制模式，快速關(guān)閉，導(dǎo)致汽機(jī)負(fù)荷快速下降，手動(dòng)打閘汽機(jī)；汽機(jī)解列，關(guān)閉高旁閥后，高壓主蒸汽壓力迅速上升，為避免鍋爐超壓，手動(dòng)打閘燃機(jī)。

3 暴露的問(wèn)題

3.1 高旁閥門反饋桿會(huì)在外力長(zhǎng)期作用下變形脫落，高旁反饋失效，閥位失去監(jiān)視，是本次異常事件發(fā)生的誘因。

3.2 運(yùn)行值班員監(jiān)盤不力，在啟動(dòng)升負(fù)荷階段未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)高旁閥閥位反饋異常，未能及時(shí)將高旁閥門控制切至手動(dòng)狀態(tài)，有效控制故障。

4 處理情況

4.1 對(duì)反饋裝置進(jìn)行了修復(fù)，并設(shè)計(jì)了防脫落裝置：手工加工墊片，減小了反饋連桿及反饋裝置底座間的間距，使反饋連桿無(wú)脫出凹槽。裝復(fù)后進(jìn)行了閥門試驗(yàn)，閥門動(dòng)作正常。

4.2 制定旁路故障專項(xiàng)處置措施，規(guī)范應(yīng)急操作流程；優(yōu)化高壓旁路控制邏輯，在故障狀態(tài)時(shí)自動(dòng)將高旁切至手動(dòng)；優(yōu)化高旁減溫水控制邏輯，避免減溫水誤噴。