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)生的超速事故進行舉例，并對汽輪機超速事故的預防措施進行研究。

　　關鍵詞：汽輪機;超速事故;預防

　　一、汽輪機設備的運行及特點

　　眾所周知，汽輪機都具有高壓、高溫、高轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)復雜精密，動靜間隙極其小的特點。

　　汽輪機在停機、啟動及負荷大幅度變化等各種情況下，其動靜部分的收縮、膨脹都將會引起動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，都將會對汽輪機的設備造成嚴重的損壞事故，甚至會導致設備的報廢。

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

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

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

　　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(zhuǎn)速如果超過了額定轉(zhuǎn)速的112%，即可定為超速。

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

　　隨著現(xiàn)代汽輪機技術的發(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，從技術角度避免汽輪機超速。

　　然而，近年來，汽輪機超速事故仍時有發(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，我國曾經(jīng)就發(fā)生過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)電廠發(fā)生了7號機串軸保護誤動，汽輪機超速事故。

　　熱工人員在做處理串軸保護缺陷時，造成串軸保護誤動作機組跳閘。

　　串軸保護誤動后;盡管危急保安器已經(jīng)動作，但由于主汽門和調(diào)速汽門不嚴密形成了正向進汽，使汽輪機轉(zhuǎn)速飛升到3699轉(zhuǎn)/分。

　　1990年，某廠汽輪機組的一臺25Mw的中壓型汽輪機組，在鍋爐的水燒滿以后，隨著蒸汽帶著水逐漸的進入了汽輪機的時候，突然的打閘導致停機。

　　但是，由于自動的調(diào)節(jié)汽門卡澀、主汽門不能夠完全的進行關閉，機組內(nèi)部仍然帶著約2萬多千瓦的有功負荷，而此時，操作汽機運行的人員按下解列的按鈕，系統(tǒng)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(zhuǎn)速超過了危急保安器的動作轉(zhuǎn)速。

　　若是汽輪機保持繼續(xù)的上升，則稱之為嚴重超速。

　　汽輪機的轉(zhuǎn)動部件,大都按照120r/min來進行強度校核。

　　在運行過程中，汽輪機的轉(zhuǎn)速一旦超過此極限，各個轉(zhuǎn)動部件就會斷裂，最終導致機組設備遭到損壞。

　　嚴重情況下，甚至會造成汽輪機的飛車，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(xiàn)

　　在汽輪機運行的過程中，由于汽輪機超速，會具體表現(xiàn)為汽輪機的功率表指示為零;主油壓飛速上升;機組運轉(zhuǎn)的聲音出現(xiàn)異常;機組振動變得劇烈;汽輪機頻率表和轉(zhuǎn)速表的指示值持續(xù)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，確保超速保護正常可靠的動作。

　　其中，每一種超速保護都務必完好，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)。

　　機組啟動前，必須按規(guī)程規(guī)定進行相關的超速保護試驗，若超速保護不能可靠動作時,嚴禁機組啟動。

　　超速保護裝置動作后，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。

　　(二)防止汽輪機超速,對保安系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)并做好定期試驗

　　1、所謂調(diào)節(jié)汽輪機保安系統(tǒng)并定期試驗，即是指對保安系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，并對其是否處于良好的狀態(tài)進行檢查。

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

　　同時，要求按照有關規(guī)定對其進行定期的試驗。

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

　　在進行甩負荷試驗前，要提升轉(zhuǎn)速做好危急保安器的動作試驗。

　　在進行提升轉(zhuǎn)速的試驗時，務必按照制造廠就轉(zhuǎn)子溫度的具體要求和規(guī)定進行操作。

　　通常情況下，冷態(tài)啟動的機組應該帶25%-30%的負荷，進行連續(xù)運行3-4小時以后進行，機組運行過程中，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個小時以后，就應該做好危急保安器的充油試驗。

　　4、定期進行汽輪機的主、再熱調(diào)節(jié)汽門與自動主汽門的松動試驗，對汽門的活動情況進行檢查。

　　5、汽輪機每月完成一次抽汽逆止門的關閉試驗，當某一個抽汽逆止門有缺陷的時候，應阻止汽輪機的使用。

　　6、汽輪機大修前后應該對汽門的嚴密性進行試驗。

　　(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(diào)節(jié)油的油質(zhì)。

　　如果油質(zhì)長期劣化，可能造成調(diào)速保安系統(tǒng)油管路堵塞，會導致危急保安裝置和調(diào)速系統(tǒng)動作失靈，從而引起汽輪機的超速。

　　所以，務必要確保汽輪機油的油質(zhì)清潔良好，沒有雜物，且油中不能帶水，以此來預防調(diào)速系統(tǒng)部件的卡澀。

　　在對汽輪機進行檢修和安裝時，務必將油管、油箱和軸承座的內(nèi)部進行徹底的清除，確保其干凈衛(wèi)生，并對此加強管理，預防外來物質(zhì)遺留在油系統(tǒng)內(nèi)部。

　　為避免油中帶水，在運行過程中，應調(diào)整好軸封送氣壓力，確保軸封汽壓自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)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(tǒng)中。

　　同時，應定期對油質(zhì)進行化驗，對儲油箱進行放水。

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

　　(四)防止汽輪機超速,對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(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(diào)節(jié)系統(tǒng)性能應該能夠滿足汽輪機在額定轉(zhuǎn)速和額定參數(shù)下的正常運行。

　　汽輪機從滿負荷的運行到突甩負荷為零的時候，能夠自動的調(diào)節(jié)和維持汽輪機的空轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速升高的極限值不能夠超過額定轉(zhuǎn)速的8%-9%，并用穩(wěn)定轉(zhuǎn)速來對速度變動率進行驗證。

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

　　超速限制錯油門整定復位的時間和微分器的整定動作轉(zhuǎn)速都應該符合要求。

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

　　(五)防止汽輪機超速,對調(diào)節(jié)系統(tǒng)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(diào)速系統(tǒng)的運用。

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

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

　　由此可見，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(xiàn)故障，超速保護無法正常動作，則將導致超速事故的發(fā)生，給汽輪機帶來嚴重的損壞。

　　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(xiàn)代管理技術在汽輪機維護中的應用[J].電力科技，2008.11.

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