遙遙汽輪機(jī)供除氧器射水抽氣器逆止閥故障的分析及對(duì)策 針對(duì)汽輪機(jī)四段射水抽氣器供除氧器分支逆止閥在機(jī)組降負(fù)荷過程中不嚴(yán)密，除氧器內(nèi)蒸汽出現(xiàn)倒流的問題，根據(jù)2次故障案例進(jìn)行認(rèn)真分析，提出了2種射水抽氣器逆止閥型式的運(yùn)行和檢修控制措施，對(duì)今后防止類似故障再次發(fā)生將具有借鑒作用。
遙遙汽輪機(jī)四段射水抽氣器一般設(shè)計(jì)帶除氧器、小汽機(jī)、輔助蒸汽等，主射水抽氣器管道上設(shè)置雙射水抽氣器逆止閥，運(yùn)行人員對(duì)各段射水抽氣器逆止門定期進(jìn)行活動(dòng)。
通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，射水抽氣器逆止門存在問題并及時(shí)處理；而供小汽機(jī)和除氧器的分支蒸汽管道上設(shè)置射水抽氣器逆止閥，且射水抽氣器逆止閥有兩種型式，一種是與汽輪機(jī)射水抽氣器逆止閥一樣的氣動(dòng)射水抽氣器逆止閥，另一種是水平旋啟式的射水抽氣器逆止閥。
針對(duì)1000MW機(jī)組供除氧器射水抽氣器逆止閥在機(jī)組降負(fù)荷過程中發(fā)生的不嚴(yán)密情況，造成除氧器蒸汽倒流到小汽機(jī)，小汽機(jī)進(jìn)汽溫度急劇下降等故障，提出了一系列技術(shù)措施，為設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、維護(hù)提供參考。
1汽輪機(jī)供除氧器射水抽氣器逆止閥故障案例1.1某1000MW機(jī)組供除氧器射水抽氣器逆止閥故障案例1 故障前狀態(tài)2012年4月1日，#3機(jī)組負(fù)荷1000MW，主蒸汽壓力24.88MPa，主蒸汽溫度597.4℃,再熱汽壓力4.46MPa，再熱汽溫度600℃,鍋爐給水流量2957th，給煤量437.4th，總風(fēng)量2963th。
故障過程2012年4月1日13時(shí)57分，運(yùn)行人員進(jìn)行#1引風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油泵定期輪換，#2潤(rùn)滑油泵運(yùn)行，#1潤(rùn)滑油泵備用。
13時(shí)57分23秒，DCS遠(yuǎn)方啟動(dòng)#1引風(fēng)機(jī)#1潤(rùn)滑油泵，2臺(tái)潤(rùn)滑油泵并列運(yùn)行，運(yùn)行人員就地檢查母管壓力0.53MPa，認(rèn)為#1潤(rùn)滑油泵啟動(dòng)正常（實(shí)際并泵時(shí)油壓正常為0.6MPa，經(jīng)事后試驗(yàn)確認(rèn)#1潤(rùn)滑油泵出口逆止門卡澀）。
13時(shí)57分41秒，運(yùn)行人員遠(yuǎn)方停止#2潤(rùn)滑油泵；13時(shí)57分42秒，#1引風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油壓力正常信號(hào)消失； 13時(shí)57分42秒353毫秒潤(rùn)滑油壓力低Ⅰ、低Ⅱ信號(hào)同時(shí)發(fā)出；13時(shí)57分44秒525毫秒運(yùn)行人員手動(dòng)啟動(dòng)#2潤(rùn)滑油泵；13時(shí)57分45秒690毫秒，DCS發(fā)#1引風(fēng)機(jī)跳閘指令（引風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油壓低保護(hù)動(dòng)作，延時(shí)3s跳引風(fēng)機(jī)），觸發(fā)引風(fēng)機(jī)RB動(dòng)作。
13時(shí)57分48秒，#3機(jī)組RB動(dòng)作（CCS退出，機(jī)組轉(zhuǎn)為機(jī)跟隨方式運(yùn)行），機(jī)組負(fù)荷指令開始平穩(wěn)下降；14時(shí)00分40秒機(jī)組負(fù)荷降至807MW，給水流量降至1766th后開始出現(xiàn)波動(dòng)并振蕩發(fā)散，#1、#2小汽機(jī)轉(zhuǎn)速也隨之開始波動(dòng)；14時(shí)01分59秒，給水流量波動(dòng)降至281th，達(dá)到動(dòng)作值382th，延時(shí)3s后給水流量低低保護(hù)動(dòng)作，鍋爐MFT。
檢查DCS系統(tǒng)和MEH系統(tǒng)歷史曲線，在RB觸發(fā)動(dòng)作初期，曲線表明調(diào)節(jié)正常。
但在后期RB過程中，汽輪機(jī)四抽蒸汽壓力于14時(shí)00分40秒波動(dòng)下降至0.98MPa，低于除氧器內(nèi)壓力1.02MPa，并出現(xiàn)多次反復(fù)，而汽輪機(jī)四抽供除氧器逆止門未能關(guān)閉，致使除氧器內(nèi)發(fā)生“閃蒸”，蒸汽倒流入汽輪機(jī)四抽管道，導(dǎo)致汽輪機(jī)四射水抽氣器逆止門2頻繁關(guān)閉開啟，除氧器“閃蒸”蒸汽直供2臺(tái)小汽機(jī)，小汽機(jī)進(jìn)汽流量開始波動(dòng)并振蕩發(fā)散。
14時(shí)02分01秒，小汽機(jī)進(jìn)汽溫度由393℃降至274℃,雖然小汽機(jī)轉(zhuǎn)速指令上升，但由于除氧器“閃蒸“產(chǎn)生的飽和蒸汽做功能力差，導(dǎo)致2臺(tái)小汽機(jī)轉(zhuǎn)速下降，后導(dǎo)致給水流量低低保護(hù)動(dòng)作，觸發(fā)鍋爐MFT，機(jī)組跳閘。
原因分析機(jī)組RB動(dòng)作過程中，四抽蒸汽壓力低于除氧器壓力時(shí)，由于四段射水抽氣器供除氧器逆止門卡澀未能關(guān)閉，除氧器內(nèi)“閃蒸”蒸汽進(jìn)入四抽管道，造成四抽逆止門2關(guān)閉，除氧器內(nèi)飽和蒸汽直供2臺(tái)小汽機(jī)，但由于“閃蒸”蒸汽參數(shù)低，做功能力差，2臺(tái)汽動(dòng)給水泵出口給水流量持續(xù)下降，終導(dǎo)致鍋爐給水流量低低保護(hù)動(dòng)作觸發(fā)MFT，機(jī)組跳閘。
處理措施汽機(jī)業(yè)人員在#3機(jī)組進(jìn)行檢查遙遙修理時(shí)，對(duì)汽輪機(jī)四段射水抽氣器供除氧器逆止門進(jìn)行檢修，修后壓蓋緊固，經(jīng)汽機(jī)人員現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)。
故障后汽輪機(jī)四抽供除氧器逆止門處于未關(guān)閉狀態(tài)，判斷為逆止門卡澀，經(jīng)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)盤根壓蓋緊固偏斜，松活后逆止門自動(dòng)回關(guān)。
將盤根壓蓋重新緊固、間隙調(diào)勻后反復(fù)活動(dòng)試驗(yàn)，開關(guān)正常。
偏斜質(zhì)量缺陷未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，存在質(zhì)量驗(yàn)收把關(guān)不嚴(yán)，質(zhì)量管理存在不足。
1.2某1000MW機(jī)組供除氧器射水抽氣器逆止閥異常故障案例2 故障前狀態(tài)2017年7月30日，#6機(jī)組負(fù)荷426MW，機(jī)組協(xié)調(diào)方式運(yùn)行，C、D、E磨運(yùn)行正常，A、B、F磨正常備用，總煤量190th，2臺(tái)汽動(dòng)給水泵自動(dòng)運(yùn)行，A汽動(dòng)給水泵再循環(huán)閥開度51%，B汽動(dòng)給水泵再循環(huán)閥開度50%，A、B小汽機(jī)汽源由四段射水抽氣器供給，給水流量1372th，A、B小汽機(jī)轉(zhuǎn)速246rmin、255rmin，A、B小汽機(jī)進(jìn)汽量為23th、24th，鍋爐分離器水箱水位2.6m。
故障過程1840，#2機(jī)組負(fù)荷由410MW變化到436MW時(shí)，監(jiān)盤發(fā)現(xiàn)中間溫度從396.9℃開始緩慢上升，運(yùn)行人員通過給水偏置調(diào)節(jié)給水流量。
18時(shí)43分23秒，鍋爐分離器水箱水位達(dá)到5.1m，鍋爐濕態(tài)信號(hào)發(fā)出，給水控制系統(tǒng)由干態(tài)轉(zhuǎn)為濕態(tài)控制（邏輯判據(jù)為鍋爐分離器水箱液位高于5m且分離器水箱壓力<18MPa，鍋爐給水自動(dòng)轉(zhuǎn)入濕態(tài)運(yùn)行），切換濕態(tài)后，給水指令由1360th變?yōu)?58th。
18時(shí)45分03秒，機(jī)組負(fù)荷降到404MW，四段射水抽氣器壓力0.5MPa，18時(shí)47分45秒，四段射水抽氣器壓力下降至0.40MPa。
同時(shí)鍋爐中間點(diǎn)溫度快速上升至402℃。
18時(shí)46分36秒，負(fù)荷329MW，A小汽機(jī)進(jìn)汽溫度340.6℃,B小汽機(jī)進(jìn)汽溫度339.1℃,此時(shí)2臺(tái)小汽機(jī)進(jìn)汽溫度開始下降。
A小汽機(jī)軸向位移0.289mm，B小汽機(jī)軸向位移0.328mm，此時(shí)2臺(tái)小汽機(jī)軸向位移開始上升。
18時(shí)47秒42分，機(jī)組負(fù)荷降至311MW，總煤量194.3th，鍋爐給水流量969th，運(yùn)行人員手動(dòng)切除給水主控自動(dòng)，通過給水主控指令直接加水至1340th（實(shí)際給水流量1181th），同時(shí)通過燃料主控減煤至172th。
18時(shí)49分54秒，A汽動(dòng)給水泵遙遙流量374.1th，A小汽機(jī)進(jìn)汽溫度164.9℃,A小汽機(jī)軸向位移0.568mm，A小汽機(jī)轉(zhuǎn)速快速下降至2207rmin，A汽動(dòng)給水泵再循環(huán)快開至遙遙（A汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速低于2600rmin，邏輯判據(jù)A給水泵已退出運(yùn)行）。
18時(shí)50分40秒，機(jī)組負(fù)荷337MW，鍋爐給水流量830th，A小汽機(jī)進(jìn)汽溫度降至158℃,A小汽機(jī)進(jìn)汽流量降到14.2th；B小汽機(jī)進(jìn)汽溫度降至156℃,B小汽機(jī)進(jìn)汽流量降到25.6th。
18時(shí)50分46秒，B小汽機(jī)軸位移0.744mm（軸位移保護(hù)動(dòng)作值為0.7mm）跳閘，此時(shí)判斷A、B小汽機(jī)運(yùn)行信號(hào)全部消失。
18時(shí)50分48秒，#6爐MFT（出為水冷壁保護(hù)動(dòng)作跳閘）。
原因分析#6機(jī)組鍋爐低氮燃燒器改造后，汽水蒸發(fā)段后移，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，分離器儲(chǔ)水箱出現(xiàn)水位并達(dá)到5m，干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)判據(jù)不適應(yīng)新工況觸發(fā)干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)切換邏輯，鍋爐給水控制由干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)，機(jī)組給水流量下降導(dǎo)致負(fù)荷迅速下降，四段射水抽氣器壓力低于除氧器壓力。
因除氧器射水抽氣器逆止閥不嚴(yán)，造成除氧器冷汽返至四段射水抽氣器母管，導(dǎo)致小汽機(jī)進(jìn)汽溫度、流量大幅波動(dòng)。
A汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速低于2600rmin，A汽動(dòng)給水泵退出運(yùn)行，B汽動(dòng)給水泵軸向位移大跳閘，A、B2臺(tái)小汽機(jī)全停，鍋爐MFT。
處理措施將鍋爐干濕態(tài)切換相關(guān)邏輯優(yōu)化，即鍋爐干濕態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯由原來的“分離器水箱液位高于5m且分離器水箱壓力<18MPa”轉(zhuǎn)入濕態(tài)，優(yōu)化為“分離器水箱液位高于8m且分離器水箱壓力<18MPa”轉(zhuǎn)入濕態(tài)。
同時(shí)，鍋爐分離器水箱液位4m設(shè)置報(bào)警，并開啟熱備用至大氣擴(kuò)容器電動(dòng)門調(diào)門降低液位；對(duì)除氧器射水抽氣器閥進(jìn)行檢修治理。
2預(yù)防汽輪機(jī)供除氧器射水抽氣器逆止閥故障措施 汽輪機(jī)四段射水抽氣器設(shè)計(jì)帶除氧器、小汽機(jī)、輔助蒸汽等，主射水抽氣器管道上設(shè)置雙射水抽氣器逆止閥，運(yùn)行人員對(duì)各段射水抽氣器逆止門每月進(jìn)行活動(dòng)，通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)射水抽氣器逆止閥存在的問題并及時(shí)安排處理。
但是供除氧器射水抽氣器分支設(shè)置射水抽氣器逆止門，發(fā)電廠射水抽氣器逆止閥型式有2種，一種是運(yùn)行中無法活動(dòng)；另外一種氣動(dòng)逆止閥運(yùn)行中可以活動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷變化大時(shí)，除氧器射水抽氣器逆止閥卡澀或內(nèi)露倒流引起小汽機(jī)出力不足或小汽機(jī)的進(jìn)飽和汽的故障。
建議運(yùn)行中可以活動(dòng)的射水抽氣器逆止閥定期試驗(yàn)，運(yùn)行中不能活動(dòng)的汽輪機(jī)檢修時(shí)，檢修人員檢查逆止閥靈活遙遙，出現(xiàn)問題及時(shí)處理，遙遙要時(shí)對(duì)活動(dòng)遙遙進(jìn)行分析改進(jìn)。
同時(shí)，熱控研究機(jī)組快速降負(fù)荷過程中除氧器返汽至小汽機(jī)的保護(hù)邏輯，建議除氧器壓力高于四段射水抽氣器壓力0.2MPa時(shí)和小汽機(jī)遙遙蒸汽溫度與除氧器射水抽氣器溫度差遙遙過50℃時(shí)，聯(lián)關(guān)四段射水抽氣器供除氧器電動(dòng)截止閥邏輯，反之，開啟四段射水抽氣器供除氧器電動(dòng)截止閥。
通過1000MW機(jī)組供除氧器射水抽氣器逆止閥的2起故障案例，對(duì)供除氧器射水抽氣器逆止閥設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、運(yùn)行、維護(hù)等應(yīng)引起高度重視。
在機(jī)組降低負(fù)荷時(shí)，增加保護(hù)功能可避遙遙故障再次發(fā)生，防止汽輪機(jī)非計(jì)劃停機(jī)和造成小汽機(jī)因汽溫急劇下降而造成損壞。
