1000MW汽輪機(jī)ATT風(fēng)險(xiǎn)及控制

俞鋒等

摘 要：本文主要介紹國(guó)華寧海電廠2×1000MW超超臨界燃煤機(jī)組獨(dú)特的DEH控制原理及動(dòng)作過(guò)程；針對(duì)國(guó)內(nèi)同類型機(jī)組汽輪機(jī)ATT時(shí)發(fā)生跳機(jī)事故所采取的對(duì)策及防范措施。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；ATT；電磁閥；跳機(jī)

Abstract： This article main contain the special control loop of the DEH of Guohua Power Generation in Ninghai 2×1000MW Units；This article also main contain the risk of the turbine ATT and how to prevent the risk when the turbine ATT .

Keywords： turbine； ATT； Electromagnetic valve；trip

前言

寧海電廠二期工程三大主機(jī)選型為上海鍋爐廠引進(jìn)Alstom Power Boiler GmbH技術(shù)生產(chǎn)的SG3091/27.56-M54X型2×1000MW超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流塔式鍋爐，配以100%BMCR的高旁和65%BMCR的低旁。汽輪機(jī)配以上海汽輪機(jī)廠2×1000MW超超臨界N1000-26.25/600/600（TC4F）型反動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)采用上海發(fā)電機(jī)有限公司THDF125/67型發(fā)電機(jī)并配以無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)[1]。

1.ATT釋義及試驗(yàn)過(guò)程

所謂ATT，即汽輪機(jī)主汽門(mén)、調(diào)門(mén)補(bǔ)汽閥等活動(dòng)性試驗(yàn)，是大型汽輪機(jī)防止汽門(mén)卡澀、汽輪機(jī)超速飛車(chē)及汽輪機(jī)進(jìn)水等惡性事故的主要措施，并納入了火電廠日常定期工作。以上汽引進(jìn)Siemens 1000MW汽輪機(jī)（TC4F型）A主汽門(mén)、高調(diào)門(mén)試驗(yàn)為例，過(guò)程如下：

（1）記錄高調(diào)門(mén)A的開(kāi)度

（2）高壓調(diào)門(mén)A緩慢關(guān)閉

（3）高壓主汽門(mén)A1號(hào)快關(guān)電磁閥動(dòng)作，高壓主汽門(mén)A關(guān)閉

（4）高壓主汽門(mén)A1號(hào)快關(guān)電磁閥恢復(fù)，高壓主汽門(mén)A打開(kāi)

（5）高壓主汽門(mén)A2號(hào)快關(guān)電磁閥動(dòng)作，高壓主汽門(mén)A關(guān)閉

（6）高壓調(diào)門(mén)A打開(kāi)到10%

（7）高壓調(diào)門(mén)A1號(hào)快關(guān)電磁閥動(dòng)作，高壓調(diào)門(mén)A關(guān)閉

（8）高壓調(diào)門(mén)A1號(hào)快關(guān)電磁閥恢復(fù)，高壓調(diào)門(mén)A恢復(fù)到10%開(kāi)度

（9）高壓調(diào)門(mén)A2號(hào)快關(guān)電磁閥動(dòng)作，高壓調(diào)門(mén)A關(guān)閉

（10）高壓主汽門(mén)A2號(hào)快關(guān)電磁閥恢復(fù)，高壓主汽門(mén)A打開(kāi)

（11）高壓調(diào)門(mén)A2號(hào)快關(guān)電磁閥恢復(fù)，高壓調(diào)門(mén)A恢復(fù)到試驗(yàn)前開(kāi)度

（12）試驗(yàn)完畢

2.寧海電廠TC4F汽輪機(jī)DEH油路介紹

寧電二期工程采用上汽引進(jìn)的Siemens 1000MW汽輪機(jī)技術(shù)，每臺(tái)機(jī)組有2個(gè)高壓主汽門(mén)、2個(gè)中壓主汽門(mén)、 2個(gè)高調(diào)閥、2個(gè)中調(diào)閥、1個(gè)補(bǔ)汽閥（正常不參與調(diào)節(jié)，供油手動(dòng)門(mén)關(guān)閉狀態(tài)），其中每個(gè)主汽門(mén)有2個(gè)跳閘電磁閥（并列運(yùn)行方式），一個(gè)方向閥；每個(gè)調(diào)門(mén)有2個(gè)跳閘電磁閥（并列運(yùn)行方式），一個(gè)伺服閥（如圖1所示）。跳閘電磁閥失電動(dòng)作，方向閥得電動(dòng)作；當(dāng)任意跳閘電磁閥失電時(shí)，方向閥得電，主汽門(mén)或調(diào)門(mén)關(guān)閉。

主汽門(mén)、調(diào)門(mén)總計(jì)16個(gè)跳閘電磁閥，任一個(gè)跳閘電磁閥回路短路或斷線均將導(dǎo)致EH油系統(tǒng)短路。因?yàn)樘l電磁閥回路在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)常帶電，跳閘電磁閥回路短路或斷路時(shí)泄油口打開(kāi)，EH進(jìn)油與泄油短路直通，EH油系統(tǒng)母管壓力迅速下降，最終導(dǎo)致EH油壓低跳機(jī)。

3.同類型機(jī)組案例介紹

2012年5月浙江省內(nèi)連續(xù)發(fā)生兩起因汽輪機(jī)ATT試驗(yàn)時(shí)EH油壓低跳閘，引起機(jī)組非計(jì)劃停機(jī)的事故，給電廠及電網(wǎng)造成了一定的損失和沖擊，下面就其中一個(gè)案例做詳細(xì)分析：

3.1某廠660MW超臨界汽輪機(jī)，系上汽引進(jìn)的Siemens汽輪機(jī)，型號(hào)N660-25/600/600，其控制系統(tǒng)與上汽1000MW級(jí)汽輪機(jī)DEH類似，在某日?qǐng)?zhí)行主汽門(mén)、調(diào)門(mén)ATT試驗(yàn)時(shí)動(dòng)作過(guò)程如下：

12：47依次進(jìn)行#1高主、#1高調(diào)，#2高主、#2高調(diào)，#1中主、#1中調(diào)ATT試驗(yàn)，均動(dòng)作正常。

13：08 #2中主、中調(diào)門(mén)ATT試驗(yàn)順控步序結(jié)束，開(kāi)始恢復(fù)順控步序。51步通過(guò)，#2中主門(mén)已開(kāi)啟；13：11進(jìn)行52步開(kāi)啟#2中調(diào)門(mén)，順控發(fā)指令關(guān)跳閘電磁閥2（該電磁閥為常開(kāi)型，得電關(guān)），同時(shí)放開(kāi)伺服閥閥限到105%，伺服閥指令為100%，此時(shí)反饋指示仍為0%，#2中調(diào)門(mén)沒(méi)有正常開(kāi)啟。

13：11 EH母管壓力從161bar下跌到聯(lián)鎖啟備泵定值（<115bar），#1EH備用油泵自啟。EH母管壓力上升到143bar。

13：14立即派巡檢人員到#2中調(diào)門(mén)現(xiàn)場(chǎng)檢查是否漏油及確認(rèn)調(diào)門(mén)實(shí)際位置，檢查未發(fā)現(xiàn)漏油，同時(shí)確認(rèn)調(diào)門(mén)為全關(guān)狀態(tài)；然后繼續(xù)沿EH進(jìn)油管路進(jìn)行檢查有無(wú)泄漏。

13：16 運(yùn)行操作員在DEH畫(huà)面手動(dòng)退出ATT試驗(yàn)程序無(wú)效。熱工人員現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)跳閘電磁閥2已帶電。

13：18運(yùn)行操作員強(qiáng)制設(shè)置#2中調(diào)門(mén)閥限為0%無(wú)效。

13：27 EH母管油壓降到跳機(jī)保護(hù)動(dòng)作值（<105bar），汽輪機(jī)跳閘，鍋爐MFT保護(hù)動(dòng)作[2]。

3.2原因分析

事后分析原因：#2中調(diào)門(mén)跳閘電磁閥2進(jìn)行失電卸油關(guān)門(mén)動(dòng)作試驗(yàn)成功后，重新得電因卡澀（進(jìn)入雜質(zhì)）未回座，EH泄壓回路仍然導(dǎo)通；開(kāi)啟伺服閥進(jìn)油后，EH母管進(jìn)回油導(dǎo)通，EH油母管壓力持續(xù)下降，導(dǎo)致EH低油壓保護(hù)動(dòng)作，汽輪機(jī)跳閘。本月稍后發(fā)生的省內(nèi)同類型1000MW機(jī)組ATT試驗(yàn)時(shí)跳機(jī)，過(guò)程與此類似，同樣因試驗(yàn)結(jié)束前恢復(fù)時(shí)因跳閘電磁閥得電卡澀引起進(jìn)回油短路，EH油壓低跳閘。

4.防范對(duì)策

針對(duì)省內(nèi)兄弟單位這連續(xù)兩起非停事故，寧海電廠上下高度重視，廠領(lǐng)導(dǎo)專門(mén)召開(kāi)了關(guān)于我廠汽機(jī)ATT試驗(yàn)分析討論會(huì)，就如何避免此類的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)討論，并聯(lián)系上汽廠就如何完善汽機(jī)ATT試驗(yàn)進(jìn)行了交涉，形成紀(jì)要如下：

（1）調(diào)門(mén)進(jìn)行ATT試驗(yàn)時(shí)，如果快關(guān)電磁閥帶電復(fù)位后由于機(jī)械部分卡澀仍處于開(kāi)啟泄油狀態(tài)，時(shí)調(diào)門(mén)無(wú)法正常開(kāi)啟，調(diào)門(mén)閥位指令與反饋會(huì)產(chǎn)生較大偏差，因此調(diào)門(mén)控制回路會(huì)在伺服閥線圈上產(chǎn)生很大的電流信號(hào)，增加伺服閥的流量，由于DEH采用的T3000系統(tǒng)可以在線監(jiān)測(cè)伺服閥線圈電流，可以將進(jìn)行ATT試驗(yàn)時(shí)伺服閥輸出電流持續(xù)異常偏高作為快關(guān)電磁閥的依據(jù)。即伺服閥線圈電流超過(guò)某一定值并持續(xù)2～3秒后，可以判斷快關(guān)電磁閥故障，并發(fā)出信號(hào)將伺服閥指令清零，關(guān)閉油動(dòng)機(jī)進(jìn)油，維持EH油壓穩(wěn)定，避免EH油壓低跳機(jī)事故[3]；

（2）如果主汽門(mén)已開(kāi)足調(diào)門(mén)未開(kāi)出，可將調(diào)門(mén)的跳閘電磁閥手動(dòng)開(kāi)關(guān)一兩次，如仍無(wú)效，通知檢修處理；

（3）增加手動(dòng)退出ATT按鈕；

（4）如判斷快關(guān)電磁閥故障，立即將對(duì)應(yīng)的閥限設(shè)置為零，就地在EH油箱上關(guān)閉對(duì)應(yīng)閥門(mén)油動(dòng)機(jī)的供油手動(dòng)門(mén)；

（5）加強(qiáng)EH油質(zhì)的管理工作，定期化驗(yàn)、濾油，保證油質(zhì)在正常范圍內(nèi)；

（6）如遇到其它參數(shù)或故障危及機(jī)組正常運(yùn)行，按規(guī)程操作處理。

5.結(jié)語(yǔ)

以上防范對(duì)策在寧海電廠迅速實(shí)施，使得寧海電廠本就良好的安全生產(chǎn)形勢(shì)再上一個(gè)臺(tái)階，本年度至今寧電兩臺(tái)1000MW機(jī)組連續(xù)運(yùn)行近兩年無(wú)非停，在國(guó)華電力乃至同類型機(jī)組中也不多見(jiàn)，應(yīng)該說(shuō)取得了比較好的安全生產(chǎn)局面。近年來(lái)我國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)組越來(lái)越朝著大容量、高參數(shù)、自動(dòng)化方向發(fā)展，超臨界、超超臨界機(jī)組電站在我國(guó)各地方興未艾。越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)在電站行業(yè)得到了利用，電站技術(shù)人員的勞動(dòng)力也從中得到了大大的解放，但分屬各個(gè)電力集團(tuán)、省公司、地方電廠等給行業(yè)間的交流帶來(lái)了弊端，電廠異常案例重復(fù)發(fā)生，希冀此文拋磚引玉，為我國(guó)電力行業(yè)間擴(kuò)大交流添磚加瓦，使我國(guó)電力安全生產(chǎn)再攀高峰！

參考文獻(xiàn)

[1] 上海鍋爐廠技術(shù)協(xié)議，2007.

[2] 浙能安全生產(chǎn)視頻會(huì)議內(nèi)容整理，2012.

[3] 上海電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠傳真，2012.6-15.

4.防范對(duì)策

針對(duì)省內(nèi)兄弟單位這連續(xù)兩起非停事故，寧海電廠上下高度重視，廠領(lǐng)導(dǎo)專門(mén)召開(kāi)了關(guān)于我廠汽機(jī)ATT試驗(yàn)分析討論會(huì)，就如何避免此類的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)討論，并聯(lián)系上汽廠就如何完善汽機(jī)ATT試驗(yàn)進(jìn)行了交涉，形成紀(jì)要如下：

（1）調(diào)門(mén)進(jìn)行ATT試驗(yàn)時(shí)，如果快關(guān)電磁閥帶電復(fù)位后由于機(jī)械部分卡澀仍處于開(kāi)啟泄油狀態(tài)，時(shí)調(diào)門(mén)無(wú)法正常開(kāi)啟，調(diào)門(mén)閥位指令與反饋會(huì)產(chǎn)生較大偏差，因此調(diào)門(mén)控制回路會(huì)在伺服閥線圈上產(chǎn)生很大的電流信號(hào)，增加伺服閥的流量，由于DEH采用的T3000系統(tǒng)可以在線監(jiān)測(cè)伺服閥線圈電流，可以將進(jìn)行ATT試驗(yàn)時(shí)伺服閥輸出電流持續(xù)異常偏高作為快關(guān)電磁閥的依據(jù)。即伺服閥線圈電流超過(guò)某一定值并持續(xù)2～3秒后，可以判斷快關(guān)電磁閥故障，并發(fā)出信號(hào)將伺服閥指令清零，關(guān)閉油動(dòng)機(jī)進(jìn)油，維持EH油壓穩(wěn)定，避免EH油壓低跳機(jī)事故[3]；

（2）如果主汽門(mén)已開(kāi)足調(diào)門(mén)未開(kāi)出，可將調(diào)門(mén)的跳閘電磁閥手動(dòng)開(kāi)關(guān)一兩次，如仍無(wú)效，通知檢修處理；

（3）增加手動(dòng)退出ATT按鈕；

（4）如判斷快關(guān)電磁閥故障，立即將對(duì)應(yīng)的閥限設(shè)置為零，就地在EH油箱上關(guān)閉對(duì)應(yīng)閥門(mén)油動(dòng)機(jī)的供油手動(dòng)門(mén)；

（5）加強(qiáng)EH油質(zhì)的管理工作，定期化驗(yàn)、濾油，保證油質(zhì)在正常范圍內(nèi)；

（6）如遇到其它參數(shù)或故障危及機(jī)組正常運(yùn)行，按規(guī)程操作處理。

5.結(jié)語(yǔ)

以上防范對(duì)策在寧海電廠迅速實(shí)施，使得寧海電廠本就良好的安全生產(chǎn)形勢(shì)再上一個(gè)臺(tái)階，本年度至今寧電兩臺(tái)1000MW機(jī)組連續(xù)運(yùn)行近兩年無(wú)非停，在國(guó)華電力乃至同類型機(jī)組中也不多見(jiàn)，應(yīng)該說(shuō)取得了比較好的安全生產(chǎn)局面。近年來(lái)我國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)組越來(lái)越朝著大容量、高參數(shù)、自動(dòng)化方向發(fā)展，超臨界、超超臨界機(jī)組電站在我國(guó)各地方興未艾。越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)在電站行業(yè)得到了利用，電站技術(shù)人員的勞動(dòng)力也從中得到了大大的解放，但分屬各個(gè)電力集團(tuán)、省公司、地方電廠等給行業(yè)間的交流帶來(lái)了弊端，電廠異常案例重復(fù)發(fā)生，希冀此文拋磚引玉，為我國(guó)電力行業(yè)間擴(kuò)大交流添磚加瓦，使我國(guó)電力安全生產(chǎn)再攀高峰！

參考文獻(xiàn)

[1] 上海鍋爐廠技術(shù)協(xié)議，2007.

[2] 浙能安全生產(chǎn)視頻會(huì)議內(nèi)容整理，2012.

[3] 上海電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠傳真，2012.6-15.

4.防范對(duì)策

針對(duì)省內(nèi)兄弟單位這連續(xù)兩起非停事故，寧海電廠上下高度重視，廠領(lǐng)導(dǎo)專門(mén)召開(kāi)了關(guān)于我廠汽機(jī)ATT試驗(yàn)分析討論會(huì)，就如何避免此類的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)討論，并聯(lián)系上汽廠就如何完善汽機(jī)ATT試驗(yàn)進(jìn)行了交涉，形成紀(jì)要如下：

（1）調(diào)門(mén)進(jìn)行ATT試驗(yàn)時(shí)，如果快關(guān)電磁閥帶電復(fù)位后由于機(jī)械部分卡澀仍處于開(kāi)啟泄油狀態(tài)，時(shí)調(diào)門(mén)無(wú)法正常開(kāi)啟，調(diào)門(mén)閥位指令與反饋會(huì)產(chǎn)生較大偏差，因此調(diào)門(mén)控制回路會(huì)在伺服閥線圈上產(chǎn)生很大的電流信號(hào)，增加伺服閥的流量，由于DEH采用的T3000系統(tǒng)可以在線監(jiān)測(cè)伺服閥線圈電流，可以將進(jìn)行ATT試驗(yàn)時(shí)伺服閥輸出電流持續(xù)異常偏高作為快關(guān)電磁閥的依據(jù)。即伺服閥線圈電流超過(guò)某一定值并持續(xù)2～3秒后，可以判斷快關(guān)電磁閥故障，并發(fā)出信號(hào)將伺服閥指令清零，關(guān)閉油動(dòng)機(jī)進(jìn)油，維持EH油壓穩(wěn)定，避免EH油壓低跳機(jī)事故[3]；

（2）如果主汽門(mén)已開(kāi)足調(diào)門(mén)未開(kāi)出，可將調(diào)門(mén)的跳閘電磁閥手動(dòng)開(kāi)關(guān)一兩次，如仍無(wú)效，通知檢修處理；

（3）增加手動(dòng)退出ATT按鈕；

（4）如判斷快關(guān)電磁閥故障，立即將對(duì)應(yīng)的閥限設(shè)置為零，就地在EH油箱上關(guān)閉對(duì)應(yīng)閥門(mén)油動(dòng)機(jī)的供油手動(dòng)門(mén)；

（5）加強(qiáng)EH油質(zhì)的管理工作，定期化驗(yàn)、濾油，保證油質(zhì)在正常范圍內(nèi)；

（6）如遇到其它參數(shù)或故障危及機(jī)組正常運(yùn)行，按規(guī)程操作處理。

5.結(jié)語(yǔ)

以上防范對(duì)策在寧海電廠迅速實(shí)施，使得寧海電廠本就良好的安全生產(chǎn)形勢(shì)再上一個(gè)臺(tái)階，本年度至今寧電兩臺(tái)1000MW機(jī)組連續(xù)運(yùn)行近兩年無(wú)非停，在國(guó)華電力乃至同類型機(jī)組中也不多見(jiàn)，應(yīng)該說(shuō)取得了比較好的安全生產(chǎn)局面。近年來(lái)我國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)組越來(lái)越朝著大容量、高參數(shù)、自動(dòng)化方向發(fā)展，超臨界、超超臨界機(jī)組電站在我國(guó)各地方興未艾。越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)在電站行業(yè)得到了利用，電站技術(shù)人員的勞動(dòng)力也從中得到了大大的解放，但分屬各個(gè)電力集團(tuán)、省公司、地方電廠等給行業(yè)間的交流帶來(lái)了弊端，電廠異常案例重復(fù)發(fā)生，希冀此文拋磚引玉，為我國(guó)電力行業(yè)間擴(kuò)大交流添磚加瓦，使我國(guó)電力安全生產(chǎn)再攀高峰！

參考文獻(xiàn)

[1] 上海鍋爐廠技術(shù)協(xié)議，2007.

[2] 浙能安全生產(chǎn)視頻會(huì)議內(nèi)容整理，2012.

[3] 上海電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠傳真，2012.6-15.