300MW机组汽轮机紧急停机注意事项及常见问题探讨

300MW机组汽轮机紧急停机注意事项及常见问题探讨

(江苏徐塘发电有限责任公司江苏邳州221300)

摘要:现代大容量火电机组大型汽轮机的启动和停止都是一项极其复杂的操作,而汽轮机在正常运行中出现问题的几率很小,在启停过程中由于压力、温度、转速及其它工况变化较大,往往容易出现问题,而处理时稍有不慎就会造成设备损坏事故发生。本文着重讲述汽轮机紧急停运的注意事项及常见问题。

关键词:电厂;汽轮机;紧急停运

引言

江苏徐塘发电有限公司现有4台国产300MW机组,机组采用的N330—16.67/538/538型汽轮机由上海汽轮机厂引进美国西屋公司技术制造,是亚临界、中间再热,单轴、双缸、双排汽、凝汽式汽轮机。汽轮机正常运行较为稳定,但启停过程中的操作较为复杂,而且稍有不慎就往往酿成设备损坏事故。汽轮机启动的每个节点是人为可控的,出了问题可以立即停下来研究解决方案,而紧急停机却随时可能发生,不以人的意志为转移,所以掌握机组的停运对一个集控运行人员反倒尤为重要。

1汽轮机紧急停机的注意事项

所谓汽轮机的紧急停机一般是指汽机本身或锅炉及发电机出现事故、电网要求必须立即停运、机组跳闸等情况下,机组由正常接带负荷至负荷直接到零的停运情况。汽轮机的紧急停运因为时间紧迫,电厂的相关专业人员往往无法立即到场,所以停运只能依靠值班人员,技术力量相对薄弱,人手也相对紧张,而运行值班人员由机组正常运行一下子过渡到紧急停机,精神往往也比较紧张,在这种情况下更要抓住要点,本文不讲操作步骤,只讲注意事项。

1.1汽机打闸后的检查

发电机解列汽机大闸后检查高中压主汽门、调门、高排逆止门,各抽汽逆止门、电动门关闭,汽机转速下降。这个检查在机组停运操作票、操作规程上都明确写出,但在紧急停机时很多值班人员仍然不能做到上述检查,但上述检查相当重要,这个检查就是在确定一点:汽轮机到底停运了吗?现代火电机组都是DCS画面操作,上述检查要涉及至少三个画面,事故状态下,人员(特别是新手)精神状态高度紧张,把三个画面翻下来已经很不容易,而每个画面都一一看过来更是不容易做到。这里有一个捷径,我们翻看那么多画面无非在确定一点:汽轮机是不是已经停运了,或者说汽轮机是否已经完全切除汽源了。而确定这一点的主要为了防止一种现象的发生:发电机已经解列,汽轮机是否切断汽源,如果汽源没切断就会造成汽轮机飞车!过程很复杂,但结果只有一个:汽轮机是否超速。所以笔者所讲的捷径就是第一眼看汽轮机转速,如果汽轮机转速已经下降了,就说明汽源已基本切断,之后就从容了,慢慢的检查以上汽门是否关闭。

1.2交流润滑油泵启动。

如果是紧急的人为手动停机,无论再怎么紧急,在手动打闸前必须先手动启动交流润滑油泵。如果是汽机跳闸,第一时间检查交流润滑油泵是否连锁启动,并注意出口油压正常。如果交流油泵及直流油泵均无法启动也不要慌,因为即便是机组打闸以后,汽轮机主油泵也尚在出力,大机转速在2000转/分钟以上时,主油泵都能保证机组的正常供油。在机组转速降至2000转/分钟这段时间可以尽快恢复交流润滑油泵运行,以及采取措施尽量延长汽轮机惰走时间。

1.3投入备用轴封汽源。

汽轮机正常运行中轴封属于自密封,即不需要额外供汽,但紧急停机时负荷直接到零,轴封直接没有汽源,此时必须尽快投入备用汽源,否则汽机低压轴端就会漏入冷空气,后果相当严重。机组正常设计时备用汽源应该投入连锁,即电动隔离门处于打开状态,调节门投自动,当轴封汽压力低于一定数值时调门自动开启。但由于调门内漏现象大量存在,为了保证轴封母管压力、温度稳定以及防止轴封溢流门自动开启,多数机组在正常运行时都会将备用汽源电动门关闭,这么一来轴封连锁也就形同虚设了。所以汽机打闸后往往需要手动投入备用轴封汽源。

1.4及时投入排汽缸减温水

汽机负荷低于45MW时要投入排汽缸减温水,而紧急停机更要直接投入排汽缸减温水。相对以上三点,这一点不是那么紧急,但也往往会出问题。原因在于国产300MW机组排汽缸减温水也可以投连锁,但这个连锁的投入却比较复杂,现场多数运行人员并未掌握,直接导致此连锁形同虚设。排汽缸减温水也是一个电动门和一个调门控制,正常投入连锁时电动门打开,但由于不像轴封母管压力那样有模拟量数值可以参照,调门无法给出一个确切的设定值来投自动。所以正常投入连锁时应该一直给调门一个100%的全开(开度指令可以人为设定)指令,而控制调门开启和关闭的却是一个电磁阀,电磁阀带电时调门按指令开启,电磁阀失电时调门被强制关闭,而汽轮机负荷低于45MW时电磁阀自动带电。但问题是,多数现场运行人员根本不知道在连锁投入时需要一直给调门一个开度指令,这就导致汽机负荷低于45MW时需要手动开启排汽缸减温水。

2汽轮机紧急停机过程中的常见问题

2.1上下缸温差大

汽轮机上下缸温差大是停机过程中较为常见的问题,其产生的主要原因在于疏水的开启和关闭控制不当,以及汽缸上下缸质量悬殊较大、下缸保温相对不够完善等原因引起。一般来说在机组启动过程中由于汽温逐渐上升,为了避免上下缸温差大应加强疏水;而在机组停运以后初期也应该打开所有缸体疏水,以放尽汽缸中的存水,后期若出现上下缸温差增大现象,应关闭缸体疏水,加强下部缸体保温,避免上下缸温差过大。上述做法的确可以最大程度上避免上下缸温差过大的出现,但笔者发现,在关闭缸体疏水后,定期的手动疏水,即开启疏水门5-10分钟再关闭,这样对避免上下缸温差大有更好的效果。原因在于此时缸体内仍有少量存水,等积攒到一定程度开启疏水门可以放掉这部分存水。为避免上下缸温差大,尤其要注意的一点是,当凝汽器真空到零后一定要及时切断轴封汽源。

2.2排汽缸温度高

在破坏真空前,只要及时投入排汽缸减温水,排汽缸温度高的现象基本不会出现。但在破坏真空后却要关注排汽缸温度的变化,此时若排汽缸温度应该会上升,解决方法是增大减温水流量,比如开启减温水旁路门,提高凝水压力等措施。若采取以上措施后排汽缸温度继续上涨,则要注意检查关闭主蒸汽及再热器管道向凝汽器的疏水,以及高中压主气门及调门是否存在内漏现象。

3结束语

现代大型汽轮机被称为大精密仪器,因为体积庞大,且系统和工作状况复杂,出现问题时处理稍微不慎都可能酿成设备损坏事故,尤其在启停过程中更要注意对汽轮机的监视,争取及早发现问题,将问题消灭在萌芽状态。

参考文献:

[1]魏静,宫晓清.轮火电机组汽轮机紧急停机的问题及措施[J].山东电力高等专科学校学报,2009,12(4):60-63.

[2]王昌荣.如何避免汽轮机组紧急停机的问题[J].科技创新导报,2009,(24):45.

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