汽輪機超速事故及預防

　　汽輪機超速事故及預防

　　摘要：本文就汽輪機運行中產(chǎn)生的超速事故進(jìn)行舉例，并對汽輪機超速事故的預防措施進(jìn)行研究。

　　關(guān)鍵詞：汽輪機;超速事故;預防

　　一、汽輪機設備的運行及特點(diǎn)

　　眾所周知，汽輪機都具有高壓、高溫、高轉速，結構復雜精密，動(dòng)靜間隙極其小的特點(diǎn)。

　　汽輪機在停機、啟動(dòng)及負荷大幅度變化等各種情況下，其動(dòng)靜部分的收縮、膨脹都將會(huì )引起動(dòng)靜間隙和脹差變化的明顯變化，因此，推力的變化和由熱應力而引起的變形等，都會(huì )嚴重威脅到汽輪機的安全。

　　若汽輪機檢修的質(zhì)量不好，或者是運行的操作不正確，以及對異常情況的處理操作錯誤，或者是對緊急的情況處理得不夠及時(shí)，都將會(huì )對汽輪機的設備造成嚴重的損壞事故，甚至會(huì )導致設備的報廢。

　　這些不僅會(huì )嚴重的影響到企業(yè)自身的經(jīng)濟效益，還會(huì )對正常的供電造成影響。

　　伴隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，火力發(fā)電取得長(cháng)足的發(fā)展，裝機容量不斷提高，裝備的科技含量、精密程度不斷地進(jìn)步，相應的對我們的運行維護。

　　汽輪機組是完成發(fā)電任務(wù)最重要的組成設備之一，其運行維護的好壞，對火力發(fā)電廠(chǎng)是否能夠安全、穩定和經(jīng)濟的發(fā)電起著(zhù)主要的作用。

　　因此，在我們的日常生產(chǎn)管理工作中，必須做好汽輪機的各種安全事故的預防工作，這也是預防和阻止產(chǎn)生重大的安全事故的關(guān)鍵所在。

　　在汽輪機各種事故中，超速對汽輪機設備造成的損害是最為嚴重。

　　眾所周知，汽輪機的轉速如果超過(guò)了額定轉速的112%，即可定為超速。

　　如果在嚴重超速的狀態(tài)下，會(huì )導致汽輪發(fā)電機組受到嚴重的損壞，甚至有可能毀壞報廢。

　　隨著(zhù)現代汽輪機技術(shù)的發(fā)展，汽輪機的防超速保護在設計上已相對完備，一般都采用電超速保護、機械超速保護等多重保護，從技術(shù)角度避免汽輪機超速。

　　然而，近年來(lái)，汽輪機超速事故仍時(shí)有發(fā)生。

　　因此，探究汽輪機超速的原因以及采取必要的預防措施，是保證汽輪機組安全、可靠運行的前提。

　　二、汽輪機超速事故及原因

　　(一)汽輪機超速事故舉例

　　就這十幾年以來(lái)，我國曾經(jīng)就發(fā)生過(guò)幾次由于超速而造成汽輪機的設備受到嚴重的毀壞的事故。

　　如在1998年，xx發(fā)電廠(chǎng)發(fā)生了7號機串軸保護誤動(dòng)，汽輪機超速事故。

　　熱工人員在做處理串軸保護缺陷時(shí)，造成串軸保護誤動(dòng)作機組跳閘。

　　串軸保護誤動(dòng)后;盡管危急保安器已經(jīng)動(dòng)作，但由于主汽門(mén)和調速汽門(mén)不嚴密形成了正向進(jìn)汽，使汽輪機轉速飛升到3699轉/分。

　　1990年，某廠(chǎng)汽輪機組的一臺25Mw的中壓型汽輪機組，在鍋爐的水燒滿(mǎn)以后，隨著(zhù)蒸汽帶著(zhù)水逐漸的進(jìn)入了汽輪機的時(shí)候，突然的打閘導致停機。

　　但是，由于自動(dòng)的調節汽門(mén)卡澀、主汽門(mén)不能夠完全的進(jìn)行關(guān)閉，機組內部仍然帶著(zhù)約2萬(wàn)多千瓦的有功負荷，而此時(shí)，操作汽機運行的人員按下解列的按鈕，系統解列和發(fā)電機軸系都斷裂成了ll段，并且多處都從軸頸部位受到扭斷，大軸、汽機葉輪、汽缸均斷裂而且飛出，發(fā)電機與汽輪機因此都受到毀壞而報廢。

　　(二)汽輪機超速的具體定義

　　所謂汽輪機超速，即是指汽輪機的轉速超過(guò)了危急保安器的動(dòng)作轉速。

　　若是汽輪機保持繼續的上升，則稱(chēng)之為嚴重超速。

　　汽輪機的轉動(dòng)部件,大都按照120r/min來(lái)進(jìn)行強度校核。

　　在運行過(guò)程中，汽輪機的轉速一旦超過(guò)此極限，各個(gè)轉動(dòng)部件就會(huì )斷裂，最終導致機組設備遭到損壞。

　　嚴重情況下，甚至會(huì )造成汽輪機的飛車(chē)，讓機組軸系斷裂，從而導致整臺機組的報廢。

　　(三)汽輪機超速的具體體現

　　在汽輪機運行的過(guò)程中，由于汽輪機超速，會(huì )具體表現為汽輪機的功率表指示為零;主油壓飛速上升;機組運轉的聲音出現異常;機組振動(dòng)變得劇烈;汽輪機頻率表和轉速表的指示值持續上升;機組突然的甩負荷為零。

　　三、預防汽輪機超速的具體措施

　　為有效防止汽輪機超速，我們應積極的采取相應措施。

　　(一)防止汽輪機超速,對超速保護裝置的具體要求

　　為有效預防汽輪機發(fā)生超速事故，應加強超速保護裝置的維護、試驗工作，確保超速保護正�？煽康膭�(dòng)作。

　　其中，每一種超速保護都務(wù)必完好，且能夠可靠的投入運行(包含超速保護、危急保安器和附加保安裝置)。

　　機組啟動(dòng)前，必須按規程規定進(jìn)行相關(guān)的超速保護試驗，若超速保護不能可靠動(dòng)作時(shí),嚴禁機組啟動(dòng)。

　　超速保護裝置動(dòng)作后，需要查清明原因，并采取不要的防范措施，確定機組完全正常后，才可以再次啟動(dòng)。

　　(二)防止汽輪機超速,對保安系統進(jìn)行調節并做好定期試驗

　　1、所謂調節汽輪機保安系統并定期試驗，即是指對保安系統進(jìn)行調節，并對其是否處于良好的狀態(tài)進(jìn)行檢查。

　　具體而言即是指在異常情況下，看其是否能夠進(jìn)行迅速、準確的動(dòng)作，這是有效預防機組超速的重要手段之一。

　　同時(shí)，要求按照有關(guān)規定對其進(jìn)行定期的試驗。

　　2、在汽輪機機組進(jìn)行安裝或大修后，危急保安器進(jìn)行調整或解體后，在停機一個(gè)月后，進(jìn)行再次啟動(dòng)時(shí)，要對機組進(jìn)行甩負荷試驗。

　　在進(jìn)行甩負荷試驗前，要提升轉速做好危急保安器的動(dòng)作試驗。

　　在進(jìn)行提升轉速的試驗時(shí)，務(wù)必按照制造廠(chǎng)就轉子溫度的具體要求和規定進(jìn)行操作。

　　通常情況下，冷態(tài)啟動(dòng)的機組應該帶25%-30%的負荷，進(jìn)行連續運行3-4小時(shí)以后進(jìn)行，機組運行過(guò)程中，甩負荷并不能夠代替危急保安器的試驗。

　　3、汽輪機機組每運行到2000個(gè)小時(shí)以后，就應該做好危急保安器的充油試驗。

　　4、定期進(jìn)行汽輪機的主、再熱調節汽門(mén)與自動(dòng)主汽門(mén)的松動(dòng)試驗，對汽門(mén)的活動(dòng)情況進(jìn)行檢查。

　　5、汽輪機每月完成一次抽汽逆止門(mén)的關(guān)閉試驗，當某一個(gè)抽汽逆止門(mén)有缺陷的時(shí)候，應阻止汽輪機的使用。

　　6、汽輪機大修前后應該對汽門(mén)的嚴密性進(jìn)行試驗。

　　(三)防止汽輪機超速,確保汽輪機油的油質(zhì)

　　為有效預防汽輪機發(fā)生超速事故，必須保證汽輪機潤滑、調節油的油質(zhì)。

　　如果油質(zhì)長(cháng)期劣化，可能造成調速保安系統油管路堵塞，會(huì )導致危急保安裝置和調速系統動(dòng)作失靈，從而引起汽輪機的超速。

　　所以，務(wù)必要確保汽輪機油的油質(zhì)清潔良好，沒(méi)有雜物，且油中不能帶水，以此來(lái)預防調速系統部件的卡澀。

　　在對汽輪機進(jìn)行檢修和安裝時(shí)，務(wù)必將油管、油箱和軸承座的內部進(jìn)行徹底的清除，確保其干凈衛生，并對此加強管理，預防外來(lái)物質(zhì)遺留在油系統內部。

　　為避免油中帶水，在運行過(guò)程中，應調整好軸封送氣壓力，確保軸封汽壓自動(dòng)調節系統的正常投運，并預防軸封的汽封片倒伏，讓大量的蒸汽漏入到油系統中。

　　同時(shí)，應定期對油質(zhì)進(jìn)行化驗，對儲油箱進(jìn)行放水。

　　濾油機要齊備，并按照規程對油中的雜質(zhì)和水進(jìn)行及時(shí)的處理。

　　(四)防止汽輪機超速,對調節系統的動(dòng)態(tài)特征的具體要求

　　為有效預防汽輪機發(fā)生超速事故，汽輪機的調節系統性能應該能夠滿(mǎn)足汽輪機在額定轉速和額定參數下的正常運行。

　　汽輪機從滿(mǎn)負荷的運行到突甩負荷為零的時(shí)候，能夠自動(dòng)的調節和維持汽輪機的空轉，其轉速升高的極限值不能夠超過(guò)額定轉速的8%-9%，并用穩定轉速來(lái)對速度變動(dòng)率進(jìn)行驗證。

　　無(wú)論在怎樣的情況下，飛升轉速都應該嚴格控制在危急保安器的動(dòng)作轉速之下。

　　超速限制錯油門(mén)整定復位的時(shí)間和微分器的整定動(dòng)作轉速都應該符合要求。

　　如對于200MW的機組而言，微分器的動(dòng)作轉速整應該定為34-50r/min，延遲時(shí)間大概為0.07-0.1s，超速錯油門(mén)的復位時(shí)間應該整定為2-2.5s。

　　(五)防止汽輪機超速,對調節系統的靜態(tài)特征的要求

　　為了有效預防汽輪機發(fā)生超速事故，就應加強對汽輪機調速系統的運用。

　　汽輪機調速系統是有效確保汽輪機組不發(fā)生超速事故的關(guān)鍵部件。

　　為有效確保汽輪發(fā)電機組的安全運行，務(wù)必保持調速系統良好的性能。

　　由此可見(jiàn)，盡管汽輪機已設有完備的超速保護裝置，但如果不重視保護裝置的日常維護、試驗等工作，一旦汽輪機出現故障，超速保護無(wú)法正常動(dòng)作，則將導致超速事故的發(fā)生，給汽輪機帶來(lái)嚴重的損壞。

　　因此，必須加強汽輪機超速的預防工作，以杜絕超速事故的發(fā)生。

　　參考文獻：

　　[1]王喜波.現代管理技術(shù)在汽輪機維護中的應用[J].電力科技，2008.11.

　　[2]李廣勝.國外汽輪機技術(shù)發(fā)展現狀[J].電力信息科技，2007.l2.

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