防止汽轮机重大设备事故技术讲座

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1、防止汽轮机重大设备事故华北电力科学研究院有限责任公司 汽轮机技术研究所 2011年7月1内容概要v前言v第一部分：中国大唐集团公司防止电力生 产重大事故二十五项重点要求实施导则 (2009)相关条文v第二部分：工作中的预防v第三部分：安全事故案例分析2第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v大唐集团二十五项反措，与汽机安全相关的主要是 ：第9项“防止汽轮机超速和轴系断裂事故”、第10项 “防止汽轮机大轴弯曲、轴瓦烧损事故”以及第1项“ 防止火灾事故”的部分内容。v大唐集团二十五项反措，全文引用了原国家电力公 司2000版防止电力生产重大事

2、故的二十五项重点 要求同章节内容，并在此基础上作了补充。v以下主要针对第10项，结合近期安全工作，重点介 绍大唐集团二十五项反措(以下简称“反措”)相关内容 。3第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10 防止汽轮机大轴弯曲和轴瓦烧损事故v10.1 防止汽轮机大轴弯曲v10.1.1.1 转子安装原始弯曲的最大晃动值(双振幅) 最大弯曲点的轴向位置及在圆周方向的位置。解释：v 有就地转子晃度百分表的，以就地表为准。且 要在转子裸露部位标识键相记号。 每次停机后，不 仅要记录核对晃度数值，而且要核对晃度的方向。( 案例一)4第一部分：中国大

3、唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10.1.1.7 通流部分的轴向间隙和径向间隙。v10.1.1.10 系统进行改造、运行规程中尚未作具体 规定的重要运行操作或试验，必须预先制定安全技 术措施，经上级主管部门批准后再执行。v10.3.2 汽封改造时，汽封块禁止采用可调整垫块型 式。对已改造成调整垫块形式的汽封块必须保证调 整螺钉与汽封块螺纹的旋入深度满足：不小于螺纹 公称直径(对钢汽封块材料)；不小于1.5倍螺纹公称 直径(对铸铁汽封块材料)。螺栓必须使用高强度螺 栓。调整结束后，螺栓必须有防松措施。5第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事

4、故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v解释：v通流间隙的调整(主要是汽封间隙调整)，是一个专题，牵涉到 汽轮机效率的提高以及安全风险的增大。目前还无法通过试验 准确判断汽封间隙的调整作为单一因素对汽轮机效率的影响， 由于测量技术制约，所有的效益都是基于计算。但是可能对机 组安全运行带来风险。要合理处置经济与安全这对矛盾。v因汽封间隙调小，可能产生启动过程中短期的轻磨擦，影响启 动时间，多次冲车过程中必须控制振动安全余量，按反措执行 。还可能在带负荷状态下，由整圈的静磨擦，振动呈周期性波 动，考虑到汽缸膨胀与热变形因素，造成运行中长期顽固性磨 擦，时刻影响汽轮机运行安全。6第一部分：

5、中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v解释：v汽封改造更要慎重，尤其是蜂窝式汽封，其材质与 结构决定了一旦发生通流间隙事故，蜂窝汽封将会 严重放大事故后果。v材质上，各种材料硬度见表(金属硬度)：v结构上，动静接触是一个面，磨擦面远大于汽封齿 ，磨擦力量远远大于传统的齿式汽封。v追求简化的汽封间隙调整方式更增汽封脱落故障概 率。v案例二7第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10.1.2.2 大轴晃动值不应超过制造厂的规定 值，或原始值的士0.02mm。v解释这里应计算矢量偏差。所以要在转

6、子上所晃度 高点标识。远传电磁晃度表(偏心表)只有数值而无方向， 就地百分表更可靠。建议出厂未设计就地百分表的 应加装。8第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10.1.2.4 主蒸汽温度必须高于汽缸最高金属 温度50，但不超过额定蒸汽温度。蒸汽过 热度不低于50 。v解释：切记：必须是汽轮机主汽阀前汽温，而不是炉侧 过热器出口汽温。(案例一)炉侧温度够了，而机侧温度还低，应继续暖管， 不可侥幸于冲车后汽温很快拉上来。很危险。9第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10.1.3.

7、1 机组起动前连续盘车时间应执行制造厂的 有关规定，至少不得少于24h，热态起动不少于4h 。若盘车中断应重新计时。v10.1.3.2 机组起动过程中因振动异常停机必须回到 盘车状态，应全面检查、认真分析、查明原因。当 机组己符合起动条件时，连续盘车不少于4h才能再 次起动，严禁盲目起动。v解释：10第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文这几条连续起来，强调了盘车的极其重要性。机 组起动前必须保证足够的盘车时间。尤其是热态起动 下，或是一次起动不成功，降速到盘车投入，要再次 冲车之前，必须盘车4小时。不可盲目抢时间。若盘车中断导致晃度变大

8、，则继续盘车时间不但 要满足小时数(4+中断时间)，还要保证晃度值与原始 值偏差不大于0.02mm。若由于振动原因造成冲车不成功，必须降速到盘 车投入。若振动保护动作，必须破坏真空，降速投盘 车，严格执行盘车要求。 同时查明原因，排除故障。案例三11第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10.1.3.2 停机后立即投人盘车。当盘车电流较 正常值大、摆动或有异音时，应查明原因及时处理 。当汽封摩擦严重时，将转子高点置于最高位置， 关闭汽缸疏水，保持上下缸温差，监视转子弯曲度 ，当确认转子弯曲度正常后，再手动盘车180。当 盘车盘不动时，严

9、禁用吊车强行盘车。解释： 强调了盘车不动，不能吊车，也不能强行手盘 。避免损伤汽封。12第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10.1.3.7 供汽管道应充分暖管、疏水，严防水或冷 汽进入汽轮机。v9.1.13 危急保安器动作转速一般为额定转速的 110%1%。v9.2.5 严格按超速试验规程的要求，机组冷态启动 带25%额定负荷（或按制造要求)，运行34h后立 即进行超速试验。13第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v防止电力生产重大事故的二十五项重点要求辅 导教材(原国家电力

10、公司2011)对9.2.5的解释：“机组在下列情况下应做危急保安器动作试验： 新安装机组、机组大修后、危急保安器解体或调整 后、机组做甩负荷试验前和停机一个月以上再次起 动时。在进行危急保安器动作试验时，应满足制造 厂对转子温度的规定。对于冷态起动的机组，一般 要求其带25负荷运行34h 后方可进行试验。”案例四14第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10.2 防止汽轮机轴瓦损坏(断油)v10.2.1 汽轮机的辅助油泵及其自起动装置，应按运 行规程要求定期进行试验，保证处于良好的备用状 态。机组起动前辅助油泵必须处于联动状态。机组 正

11、常停机前，应进行辅助油泵的全容量起动、联锁 试验。v解释：汽轮机打闸前，应保证油泵联锁正常，并已 手动正常启动。 案例五15第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10.2.6 油位计、油压表、油温表及相关的信 号装置，必须按规程要求装设齐全、指示正 确，并定期进行校验。解释：油系统测点至关重要，油箱油位、发电机进油 报警等装置必须保持良好。出现问题要立即修理。 不可麻痹。 案例六 16第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10.2.9 润滑油压低时应能正确、可靠的联动 交流、直流

12、润滑油泵。为确保防止在油泵联 动过程中瞬间断油的可能，要求当润滑油压 降至0.08MPa时报警，降至0.070.075MPa 时联动交流润滑油泵，降至0.060.07MPa时 联动直流润滑油泵，并停机投盘车，降至 0.03MPa时停盘车。v解释：17第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v实质是：直流润滑油泵联锁启动同时，汽轮 机停机，直流油泵作停机用。这一点不因直 流系统容量或油系统不同而改变。v实际情况是，很多汽轮机制造厂的规定与反 措规定不符，因为改制后，少了一个全行业 通行的反措规程。制造厂不执行某个企业的 反措。v基建电厂经常按

13、制造厂的要求执行。 18第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v例：联锁保护定值(MPa)机组某哈汽 300MW某东方 660MW某上汽 600MW交流润滑油 泵0.0820.1150.082直流润滑油 泵0.0760.1050.075汽机跳闸0.060.070.04819第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v其中关键是当油压低到直流油泵联锁启动时 ，汽轮机是否应停机？即：直流油泵的联锁 值与低润滑油压跳闸值应是一样的。v即使在各集团公司的层面上，也有观点认为 可以在直流油泵起动时

14、不必停汽轮机。电厂 更普遍。v我们的观点是，本质安全要求当直流油泵启 动时必须联锁停机。不能抱坚持一会的侥幸 心态。 案例七20油系统管道设计现状v1、直流油泵出口接到冷油器出口21油系统管道设计现状v2、直流油泵出口接到冷油器入口22油系统管道设计现状v东方600MW及以上机组，大多接到冷油器入口v东方300MW及以下机组，大多接到冷油器出口v哈汽600MW及以上机组，大多接到冷油器入口v哈汽300MW及以下机组，两种接法都有v上汽机组，大多冷油器入口23油系统管道设计现状v对于直流油泵接到冷油器出口的系统，直流油泵不 能长期运行，必须在直流油泵联锁启动时，汽轮机 跳闸。v对于直流油泵接在冷

15、油器入口的系统，油系统允许 直流油泵长期运行。是否要按规定，同时汽机跳闸 ？直流油泵运行是否符合本质安全？v只剩直流油泵仍然维持汽轮机运行，这是一种侥幸 心态，期望短期内恢复交流油泵。然而冒着汽轮机 重大损毁的危险，本质上是不安全的。24第一部分：中国大唐集团公司防止电力生产 重大事故二十五项重点要求实施导则(2009) 相关条文v10.2.19 润滑油系统在机组正常运行时发现 泄漏需要处理时，要认真做好相应的技术措 施并经生产副总经理（总工程师）批准方可 进行。现场维修时必须有监护人。v解释：润滑油系统的任一小跑冒滴漏缺陷，如果无票、违章、 无监护地处理，都有可能演变成大的油系统事故，危及机

16、组 整体安全。 案例八25第二部分：工作中的预防v1、首先应严格执行大唐集团二十五项反措 机组定期工作揭缸检修指导意见 等文件相关规定。不打折扣。在安全与提效两者之间应有明确的界线。提高 效益不能以牺牲机组安全性为代价。如减小通流动静间隙以提高经济性，除去已提 及的重大事故，运行中的中小型、顽固性碰磨同样 危及汽轮机安全。(案例九)如锅炉灭火后的汽轮机操作。(案例十)26第二部分：工作中的预防v2、了解油系统及关键设备结构v现在的油系统基本都是套装结构，从外观很难 了解内部的结构与走向。v要收集系统图纸与关键设备结构图纸，专业内 部研究。结合已发生过的各个实例，排除设备 在结构，安装方面存在的隐患，把安全工作做 在机组启动之前。v如冷油器、滤网的切换阀，各个油泵的出口逆 止阀等。27第二部分：工作中的预防v3、对淹没式安装油泵，实践表明某些特殊情 况下泵壳内仍然可能聚集气体(如下图)，