1000MW汽輪機(jī)ATT風(fēng)險(xiǎn)及控制

俞鋒

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)

The risk and prevention of the 1000MW Turbine ATT

Yu Feng，Zhang Jian

（Shenhua Guohua Power generation Co；Ltd，Ninghai Zhejiang 315612）

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)并配以無刷勵(lì)磁系統(tǒng)[1]。

1.ATT釋義及試驗(yàn)過程

所謂ATT，即汽輪機(jī)主汽門、調(diào)門補(bǔ)汽閥等活動(dòng)性試驗(yàn)，是大型汽輪機(jī)防止汽門卡澀、汽輪機(jī)超速飛車及汽輪機(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、高調(diào)門試驗(yàn)為例，過程如下：

（1）記錄高調(diào)門A的開度

（2）高壓調(diào)門A緩慢關(guān)閉

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

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

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

（6）高壓調(diào)門A打開到10%

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

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

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

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

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

（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、2個(gè)中壓主汽門、 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)門關(guān)閉狀態(tài)），其中每個(gè)主汽門有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，主汽門或調(diào)門關(guān)閉。

主汽門、調(diào)門總計(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，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、調(diào)門ATT試驗(yàn)時(shí)動(dòng)作過程如下：

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

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)門現(xiàn)場(chǎng)檢查是否漏油及確認(rèn)調(diào)門實(shí)際位置，檢查未發(fā)現(xiàn)漏油，同時(shí)確認(rèn)調(diào)門為全關(guān)狀態(tài)；然后繼續(xù)沿EH進(jìn)油管路進(jìn)行檢查有無泄漏。

13：16 運(yùn)行操作員在DEH畫面手動(dòng)退出ATT試驗(yàn)程序無效。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)門閥限為0%無效。

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)門跳閘電磁閥2進(jìn)行失電卸油關(guān)門動(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。endprint

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)專門召開了關(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啟泄油狀態(tài)，時(shí)調(diào)門無法正常開啟，調(diào)門閥位指令與反饋會(huì)產(chǎn)生較大偏差，因此調(diào)門控制回路會(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）如果主汽門已開足調(diào)門未開出，可將調(diào)門的跳閘電磁閥手動(dòng)開關(guān)一兩次，如仍無效，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)閥門油動(dòng)機(jī)的供油手動(dòng)門；

（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)行近兩年無非停，在國(guó)華電力乃至同類型機(jī)組中也不多見，應(yīng)該說取得了比較好的安全生產(chǎn)局面。近年來我國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)組越來越朝著大容量、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.endprint