1000MW汽輪機(jī)ATT試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)EH油壓異常過程分析及整改措施

吳獻(xiàn)鋒 吳意

引言：針對(duì)1000MW汽輪機(jī)閥門ATT試驗(yàn)，存在因調(diào)門油路閥組（快關(guān)電磁閥或卸載閥）發(fā)生機(jī)械卡澀，進(jìn)、回油管路導(dǎo)通，導(dǎo)致EH油母管油壓大幅降低高風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)內(nèi)多家電廠因此出現(xiàn)跳機(jī)事件，生產(chǎn)中已引起高度重視。文章結(jié)合某電廠1000MW機(jī)組ATT試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)EH油壓異常展開分析，并提出從運(yùn)行措施、熱控邏輯優(yōu)化兩方面去著手解決，取得較好的效果。

一、機(jī)組簡(jiǎn)介

某電廠#1、2汽輪機(jī)均為上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)，型號(hào)為N1000-27/600/600（TC4F），型式：超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、反動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)。DCS選用上海西屋控制系統(tǒng)有限公司的OVATION控制系統(tǒng)。

二、事件概況

2014年5月20日 13：00 ，某電廠#2機(jī)組負(fù)荷650MW，進(jìn)行ATT定期試驗(yàn)工作，按要求試驗(yàn)分組獨(dú)立進(jìn)行，完成了#1、#2高主高調(diào)閥門組和#2中調(diào)中主閥門組ATT試驗(yàn)；于13：10：25開始進(jìn)行#1中主中調(diào)門組ATT試驗(yàn)，ATT試驗(yàn)步序進(jìn)行到#1中調(diào)門試驗(yàn)時(shí)，因1號(hào)中壓調(diào)門油路閥組（快關(guān)電磁閥或卸載閥）發(fā)生機(jī)械卡澀，EH油壓力快速下降，備用油泵聯(lián)動(dòng)正常，ATT試驗(yàn)終止，邏輯控制自動(dòng)關(guān)閉1號(hào)中調(diào)門閥限，EH油壓恢復(fù)正常；期間EH油壓下從15.2MPa下降到11.6MPa。

三、試驗(yàn)及EH油壓異常過程分析

圖1 #1中主、中調(diào)門試驗(yàn)相關(guān)參數(shù)歷史趨勢(shì)

如上圖分析：13：10：25，2號(hào)中壓閥門組ATT閥門試驗(yàn)完成，且閥門狀態(tài)恢復(fù)正常。開始進(jìn)行1號(hào)中壓閥門組的ATT閥門試驗(yàn)，首先進(jìn)行#1中壓主汽門ATT試驗(yàn)―――（1號(hào)中調(diào)門開始關(guān)閉，中調(diào)門閥限自動(dòng)置0，滿足以上條件后，開始進(jìn)行#1中壓主汽門快關(guān)閥及控制閥的活動(dòng)試驗(yàn)）。

13：12：00，1號(hào)中壓主汽門完成活動(dòng)性試驗(yàn)，EH油母管油壓為15.2MPa。自動(dòng)轉(zhuǎn)入#1中壓調(diào)門的ATT試驗(yàn)―――（#1中壓主汽門關(guān)閉，此時(shí)#1中壓主汽門控制電磁閥帶電，快關(guān)電磁閥2失電，滿足以上條件后開始進(jìn)行#1中壓調(diào)門快關(guān)閥及伺服閥的活動(dòng)試驗(yàn)）。

13：12：39，1號(hào)中壓調(diào)門關(guān)閉，進(jìn)行快關(guān)電磁閥1動(dòng)作試驗(yàn)。

13：12：39，1號(hào)中壓調(diào)門快關(guān)電磁閥1動(dòng)作試驗(yàn)結(jié)束，重新帶電，準(zhǔn)備開啟1號(hào)中壓調(diào)門。

13：12：39，1號(hào)中壓調(diào)門無法正常開啟，據(jù)系統(tǒng)記錄伺服閥電流達(dá)到41%，此時(shí)EH油母管壓力快速下降。如下圖2，DEH邏輯判斷調(diào)門伺服閥線圈電流大于20mA，延時(shí)3S，送至DCS1號(hào)中壓調(diào)閥異常聲光報(bào)警（I級(jí)）。

13：12：45；如下圖3，因EH油壓下降，A抗燃油泵運(yùn)行，電流異常增大，當(dāng)EH油母管壓力下降至13.5MPa，正常聯(lián)啟B抗燃油泵。

13：12：52，EH油母管壓力下降至13MPa，觸發(fā)了調(diào)門保護(hù)條件：當(dāng)調(diào)門指令與反饋偏差大于10%，且2臺(tái)EH油泵出口壓力及母管壓力均小于13MPa。邏輯保護(hù)自動(dòng)終止了正在進(jìn)行的ATT試驗(yàn)，同時(shí)將1號(hào)中調(diào)門閥限設(shè)置為-5%，關(guān)閉1號(hào)中調(diào)門伺服閥進(jìn)油。

13：13：53，1號(hào)中調(diào)門閥限降至-5%，此時(shí)EH油壓穩(wěn)定在11.5MPa。

13：14：15，EH油壓逐步上升至15.4MPa。

13：13：57，如下圖4，運(yùn)行人員手動(dòng)開啟1號(hào)中主門，EH油壓微降至11.1MPa；13：14：18，運(yùn)行操作中止ATT試驗(yàn)；13：14：33，運(yùn)行人員手動(dòng)設(shè)置#1中調(diào)門閥限為5%，EH油壓迅速微降，測(cè)試確認(rèn)#1中調(diào)門故障引起EH油壓異常，聯(lián)系相關(guān)檢修部門恢復(fù)故障。

16：42：45，對(duì)1號(hào)中壓調(diào)門的2個(gè)快關(guān)電磁閥進(jìn)行更換及對(duì)其對(duì)應(yīng)的卸載閥進(jìn)行檢修后，對(duì)1號(hào)中調(diào)門重新進(jìn)行活動(dòng)試驗(yàn)，調(diào)門開啟正常，EH油壓穩(wěn)定。

圖2 DCS系統(tǒng)發(fā)“#1中調(diào)門異?！盜級(jí)報(bào)警記錄

如圖3 EH油泵聯(lián)動(dòng)歷史趨勢(shì)

圖4 運(yùn)行操作記錄

四、提出整改措施

針對(duì)汽機(jī)閥門ATT試驗(yàn)，存在因調(diào)門油路閥組（快關(guān)電磁閥或卸載閥）發(fā)生機(jī)械卡澀，進(jìn)、回油管路導(dǎo)通，導(dǎo)致EH油母管油壓大幅降低高風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)內(nèi)多家電廠因此出現(xiàn)跳機(jī)事件，我們?cè)谝院笊a(chǎn)中要引起高度重視。主要從運(yùn)行措施、熱控邏輯優(yōu)化兩方面去著手解決：

1）ATT試驗(yàn)時(shí)，運(yùn)行班組要充分做足風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估?，F(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)找到相應(yīng)“試驗(yàn)組”閥門EH進(jìn)油手動(dòng)閥時(shí)方可進(jìn)行試驗(yàn)，以在試驗(yàn)中發(fā)生異常時(shí)能及時(shí)人工隔離故障。

2）加強(qiáng)EH油濾油管理，EH油質(zhì)不合格情況下，不允許進(jìn)行ATT試驗(yàn)。

3）完善報(bào)警功能。閥門故障報(bào)警判斷條件為“伺服閥線圈電流超過20mA，并延時(shí)3S，送DCS I級(jí)報(bào)警”，就本次異常來看，發(fā)現(xiàn)延時(shí)3S（延時(shí)目的是過濾誤報(bào)警）偏長(zhǎng)，擬將延時(shí)濾波時(shí)間改到1.5S，以及早報(bào)警為運(yùn)行提供設(shè)備狀態(tài)判斷。

4）優(yōu)化邏輯控制。結(jié)合本次ATT試驗(yàn)發(fā)生的異?，F(xiàn)象，其中13：12：52時(shí)刻邏輯自動(dòng)觸發(fā)調(diào)門保護(hù)條件，開始自動(dòng)將#1中調(diào)門閥限置為-5%，由于當(dāng)時(shí)實(shí)際閥限為100%，DEH上層邏輯對(duì)閥限變化處理是按一定斜率進(jìn)行變化，所以閥限從100%降至0%需約60S時(shí)間（13：13：53，1號(hào)中調(diào)門閥限降至-5%）；而此時(shí)，油路閥組處在故障泄壓狀態(tài)，必須通過伺服閥快速切斷進(jìn)油（閥限置0%以下即可）。故障情況下伺服閥控制進(jìn)油越快越好。因此，擬優(yōu)化閥限動(dòng)作速度，異常情況下擬將閥限全程動(dòng)作從60S降至30S以內(nèi)。

5）加強(qiáng)類似設(shè)備異常狀態(tài)分析和培訓(xùn)，各級(jí)值班操作人員了解和認(rèn)知邏輯動(dòng)作過程及相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

（作者單位：1.博賀煤電公司；2.平海電廠）