【关键词】发电厂、超速、预防、处理、措施
汽轮机作为发电厂三大发电主设备之一，其正常运行对发电机组的正常生产起着至关重要的支撑作用。汽轮机一旦发生超速事故，将可能直接导致叶轮松动变形、叶片及围带脱落、轴承损坏、动静摩擦甚至断轴烧瓦等恶性事故。为防止汽轮机发生超速重大异常，需要我们能够及时有效的采取预防措施。本文从运行角度出发，探析防止汽轮机超速，尤其防止由于汽轮机主、调速汽门异常导致超速的可行措施，同时，针对由于进汽阀门异常导致的超速能采取的应对方法和手段。
1汽轮发电机组运行期间防超速的保障措施
1.1做好安全指标的监督工作：①油质监督：发电厂设备系统涉及的油系统众多，其主机中最为重要的即为润滑油和抗燃油系统。我国电力行业标准《化学监督导则》和《电厂运行中汽轮机油质量》中，对润滑油和抗然油的油质指标均做了明确的要求。以600M火力发电厂的油质控制指标为例，机组运行期间应控制汽轮机润滑油油颗粒度≤NAS8级，水分≤100mg/L，酸值≤0.2us/cm。抗燃油应控制颗粒度≤NAS6级，水分≤1000mg/L，酸值≤0.15us/cm。一旦油质不合格，将直接导致油管堵塞、伺服阀卡涩、部件老化等不安全事件。因此，发现油质异常应及时采取加设滤油机滤油或采取换油等措施及时改善油质，保证油质在合格范围，预防阀门由于油质异常而导致的卡涩或动作失常事故的发生。②水、汽品质监督：水、汽品质恶化是造成锅炉四管泄露、汽轮机叶片积盐、执行机构卡涩的主要因素之一。要想机组水、汽品质得到保障，需做好以下几方面的监督：1）机组启动期间，水、汽品质不合格严禁汽轮机冲车及机组并网。2）供热期间，热网疏水不合格严禁回收。3）机组运行期间，精处理设备应100%投入运行。4）做好机组水、汽指标的实时监视，发现偏离，及时调整。5）做好热力系统停运保护工作。6）水、汽品质出现异常时，严格按照“三级处理原则”进行处理。③做好定期工作执行的监督：严格按照标准、规范的要求，落实以下定期工作：1）切实开展汽轮机主、调速汽门活动试验，不论机组是全行程还是部分行程试验均应严格进行，确保各主、调速汽门动作正常无卡涩。2）切实开展汽轮机抽汽逆止门活动试验，确保汽轮机跳闸或打闸后，各抽汽逆止门能关闭到位。3）积极开展汽轮机喷油试验和AST通道试验，机组并网前、打闸前、正常运行中均可进行。确保一旦发生超速，汽轮机能可靠遮断停机。4）定期开展汽轮机超速演练，组织相关人员在仿真机上进行演练，提前做好事故预想。
1.2做好重要参数，尤其DEH、TSI转速的监视，通过转速变化情况以及汽轮机各缸体的进汽温度、排汽温度变化情况，综合判断故障源。当运行机组所有转速表均失灵、转速失去监视时应果断打闸停机。机组非并网状态下，DEH转速故障或两两偏差大应设置汽轮机跳闸保护，否则应立即手动打闸停机。
1.3保障机组控制逻辑的完善性和提高逻辑动作的可靠性：为保障机组停运过程中，主、调速汽门动作到位，可根据需求设置相关逻辑做进一步保障。建议设置如下逻辑：机组运行中跳闸联停所有抗然油泵，以进一步降低主、调速汽门关闭阻力，确保阀门关闭到位。同时设置机组跳闸联开主、再热系统疏水门，降低主、再热系统压力，减少汽轮机转速飞升的可能性和影响。针对此类重要逻辑，在机组启动前或根据规范要求，应对逻辑进行传动，确保逻辑能可靠动作。
1.4守好安全底线：汽轮机主、调速汽阀一旦在运行中卡涩且无法在线处理，应立即申请停机处理，切不可继续运行，抱有侥幸心理。
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2停机过程中防止高、中压主、调速汽门不严造成超速的保障措施
2.1机组打闸停机前，做好以下保障措施：1）进行一次高、中压主汽门、调门全行程活动试验，确认各主、调速汽门动作正常、可靠。如主、调速汽门存在个别活动不成功，应将其切至手动进行活动，观察动作情况。2）对于高、低旁调整门存在手动锁紧装置的，在机组负荷降至20%额定负荷时，应及时解锁，以备紧急时泄主、再热蒸汽压力之用。3）汽轮机打闸前，尽可能降低主、再热蒸汽压力至低限。
2.2目前绝大部分机组都有机、炉、电大联锁功能，在机组停运时，应尽量选用“汽轮机打闸联跳锅炉、发电机”或“锅炉MFT联跳汽机”的方式进行停运，尽量不使用发电机跳闸来解列机组，尽可能地规避超速事故的发生。
2.3机组打闸真空破坏前，保持高、低加事故疏水门开启，防止抽汽逆止门和电动门不严、疏水闪蒸进入汽轮机。同时，开启低旁调整门将再热蒸汽消压至零。
3机组打闸后，汽轮机主汽门、调门不严的处理
机组打闸后，出现汽轮机高压主气门及其对应的高调门或中压主汽门及其对应的中调门同时无法关闭到位时，势必造成汽轮发电机组超速。为减轻超速程度、降低超速可能造成的危害，在机组打闸后，应做好以下几方面的措施。
3.1机组打闸后，出现主、调速汽门关闭不到位时，应进行综合判断。若故障调门对应的主汽门严密或故障主汽门对应的调门严密，汽轮机组不存在恶性超速风险，按正常停机处理，发电机采用逆功率保护动作解列。
3.2若由于主、调速汽门关闭不到位，汽轮机组转速已超过3000rpm且仍有上升趋势时，应立即停运两台抗燃油泵，减小阀门关闭阻力。同时根据远程阀门状态及就地阀门阀杆行程情况综合判断造成超速的具体原因，并分别进行处理。1）如因高压主汽门及对应调门同时不严引起，应立即破坏机组真空，按照破坏真空紧急停机处理。同时快速泄掉主蒸汽压力。主蒸汽泄压手段主要有：①开启锅炉左、右侧PCV阀进行持续泄压；②开启锅炉储水箱溢流阀进行泄压；③考虑投入屏过至锅炉蒸汽吹灰系统；④开启高旁调整门进一步泄掉主蒸汽压力（此时应注意控制高旁后蒸汽不超温及采取手段保障再热器不超压）。⑤开启主蒸汽母管及分支管无压疏水门进行辅助泄压。2）如因中压主汽门及对应调门不严引起，应尽快泄掉再热蒸汽压力并采取以下措施减轻汽轮机超速程度：（1）立即部分破坏真空，开启真空破坏阀，不停运真空泵，维持机组真空在一较低值。（2）快速泄掉再热蒸汽压力，泄压手段主要有：①控制辅汽母管不超压的情况下，将再热器内蒸汽引到辅汽母管并供给除氧器排氧门、等离子暖风器、磨煤机消防蒸汽等用汽量相对较大用户进行泄压；②在维持机组一定真空基础上，开启低旁调整门进行泄压；③开启机、炉侧冷、热再疏水、排空门等方式进行辅助泄压。（3）汽轮机转速正常下降后及时调整并维持适当真空，检查汽轮机转速不再上升，保障机组安全停运。
3.3汽轮机跳闸后，如出现任意主汽门与其对应调门同时卡涩或不严情况，而程序逆功率保护未动作时，应监视发电机逆功率在保护动作值以下，等待逆功率保护动作解列发电机。期间尽量不要手动解列发电机，以免出现发电机逆功率不稳定而发生汽轮机超速。
3.4汽轮机跳闸后，如出现主汽门、调门未关严，程序逆功率保护未动作，同时发电机有功功率仍在发电机逆功率保护定值以上时，发电机将无法解列。此时应立即停运两台EH油泵，同时通过开启PCV阀、开启高、低压旁路调整门等手段降低汽轮机进汽参数,直至逆功率保护动作。
结语：造成汽轮发电机组超速的原因众多，而主、调速汽门不严是造成超速的主要因素之一，汽轮机超速的危害巨大。掌握预防汽轮发电机组超速措施、最大程度地降低转速飞升幅度及减少由于超速带来的危害是保障汽轮发电机组安全运行不可或缺的一项重要技能。
参考文献
【1】田丰.关于汽门关闭时间、特性及严密性试验的探讨[J]电力安全技术,2002(11):29—31
【2】谷堃鹏.汽轮机超速的理论计算及控制保护[J].装备制造技术,2018(12):199-202
论文作者:黄海明
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 第18期
论文发表时间:2020/4/9
标签：汽轮机论文; 机组论文; 汽轮论文; 调门论文; 汽门论文; 疏水论文; 蒸汽论文; 《当代电力文化》2019年 第18期论文;