汽液兩相流疏水器【案例分析】某電廠汽輪機(jī)盤車狀態(tài)下被沖動的原因分析
某電廠2號機(jī)組為東方汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的N660-25.00/600/600 型在建新機(jī)組，目前正處于調(diào)試過程中的整套啟動期。該機(jī)組在前次停機(jī)過程中出現(xiàn)惰走時間偏長現(xiàn)象。在本次啟動前，汽液兩相流疏水器盤車抽真空狀態(tài)下出現(xiàn)轉(zhuǎn)子被異常沖動的現(xiàn)象。據(jù)了解及現(xiàn)場信息反饋，該現(xiàn)象從第二次整套啟動后出現(xiàn)。
1. 機(jī)組概況
電廠2 號機(jī)組額定負(fù)荷660MW，超超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機(jī)，工程采用高、低壓兩級串聯(lián)汽輪機(jī)旁路，旁路容量為40％BMCR。機(jī)組采用定—滑—定和定壓方式運(yùn)行。
2. 故障描述
該機(jī)組在前次停機(jī)過程中惰走時間嚴(yán)重偏長（約2.5h），而一般機(jī)組正常惰走時間應(yīng)在55～60min 左右。在本次啟動前投入盤車及抽真空時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速被沖至5～10r/min，導(dǎo)致低速盤車裝置自動跳開。
3. 故障分析
現(xiàn)場了解，2 號機(jī)在首次啟動過程中汽液兩相流疏水器盤車抽真空時未發(fā)生異常沖動，但從第二次啟動開始異常沖動現(xiàn)象一直存在，表明在第一次以后的沖轉(zhuǎn)過程中有蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，沖動轉(zhuǎn)子使轉(zhuǎn)子異常加速。停機(jī)惰走時間長的原因一般是由于在停機(jī)過程中存在未完全截止的通道，致使有做功能力的蒸汽進(jìn)入了汽輪機(jī)內(nèi)部，轉(zhuǎn)子摩擦阻力被部分抵消，轉(zhuǎn)速下降持續(xù)時間被嚴(yán)重拖長。該機(jī)組啟動方式為中壓缸啟動：根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備及系統(tǒng)特點(diǎn)，從7 個方面進(jìn)行分析查找故障點(diǎn)：
（1）首次啟動時軸封磨損情況，軸封壓力、溫度等各次啟動過程中的數(shù)據(jù)分析。
（2）高、中壓主汽門、調(diào)節(jié)汽門嚴(yán)密性是否合格，嚴(yán)密性試驗參數(shù)是否達(dá)標(biāo)。
（3）高、低壓旁路擋板門嚴(yán)密性是否合格。
（4）高排逆止門嚴(yán)密性是否合格，必要時對高排逆止門進(jìn)行解體檢查。
（5）高壓內(nèi)缸汽液兩相流疏水器是否嚴(yán)密。
（6）高壓導(dǎo)汽管汽液兩相流疏水器是否嚴(yán)密。
（7）軸封漏汽量變化比較。
結(jié)合以上7個問題，重點(diǎn)查清第一次盤車抽真空未發(fā)生異常沖轉(zhuǎn)，判斷第一次沖轉(zhuǎn)及運(yùn)行中汽輪機(jī)軸封可能存在磨損，導(dǎo)致第二次及其后啟動過程中軸封供汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功，推動轉(zhuǎn)子沖轉(zhuǎn)，因此建議對首次沖轉(zhuǎn)過程中的振動摩擦情況進(jìn)行分析，同時檢查啟動及停機(jī)過程中軸封供汽壓力。
由于該機(jī)組是中壓缸啟動，本次重點(diǎn)查清現(xiàn)場分析查找故障點(diǎn)，通過現(xiàn)場參數(shù)查清，故障點(diǎn)是中壓后軸封漏汽大，沖轉(zhuǎn)真空較高。現(xiàn)場軸封溫度參數(shù)比較分析，中壓連通管溫度上升比中壓缸金屬溫度快，且金屬溫度高。主要是中壓后軸封漏汽大，直接漏汽至中壓缸后段，通過中壓連通管到低壓缸做功，導(dǎo)致低速盤車裝置自動跳開。
此外，高、中壓主汽門、調(diào)節(jié)汽門不嚴(yán)密也會導(dǎo)致汽缸異常進(jìn)汽，由于啟動前已完成汽門、調(diào)門嚴(yán)密性試驗，建議對試驗過程及結(jié)果進(jìn)行分析，看試驗過程中主、再熱蒸汽壓力（再熱蒸汽壓力為50%額定蒸汽壓力以上）等是否達(dá)到試驗標(biāo)準(zhǔn)要求值。
由于啟動及停機(jī)過程前期高壓蒸汽走旁路，因此需檢查高壓旁路擋板門是否嚴(yán)密，分析停機(jī)過程中，高旁關(guān)閉前后及中旁關(guān)閉前后閥門前后壓力及溫度、高排出口管金屬溫度、高、中壓汽缸內(nèi)壁金屬溫度等，通過綜合判斷是否存在旁路擋板門關(guān)閉不嚴(yán)、高排逆止門關(guān)閉不嚴(yán)等問題，必要時可在冷態(tài)時對高排逆止門進(jìn)行解體檢查（有機(jī)組高排逆止門冷態(tài)時關(guān)閉達(dá)到試驗標(biāo)準(zhǔn)要求值，但熱態(tài)時關(guān)閉達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求值，引起機(jī)組超速。
主要是閥板與轉(zhuǎn)軸熱態(tài)時膨脹不均，轉(zhuǎn)角位置卡。）高、中壓內(nèi)缸汽液兩相流疏水器關(guān)閉不嚴(yán)，可能導(dǎo)致帶壓蒸汽經(jīng)疏水閥進(jìn)入高壓缸做功。該機(jī)組是沒有高、中壓內(nèi)缸疏水閥，并且是中壓缸啟動方式，可排除。高壓導(dǎo)汽管汽汽液兩相流疏水器疏水閥關(guān)閉不嚴(yán)可能導(dǎo)致停機(jī)時高壓缸異常進(jìn)汽，根據(jù)現(xiàn)場參數(shù)分析可排除。
根據(jù)以上分析，判斷電廠2號機(jī)組汽輪機(jī)啟、停機(jī)過程均存在有異常蒸汽漏入汽缸推動轉(zhuǎn)子做功的現(xiàn)象：
（1）故障點(diǎn)是中壓后軸封漏汽大，沖轉(zhuǎn)真空較高。現(xiàn)場軸封溫度參數(shù)比較分析，中壓連通管溫度上升比中壓缸金屬溫度快，且金屬溫度高。主要是中壓后軸封漏汽大，直接漏汽至中壓缸后段，通過中壓連通管到低壓缸做功，導(dǎo)致低速盤車裝置自動跳開。
（2）該機(jī)組沒有高、中壓內(nèi)缸汽液兩相流疏水器，如主蒸汽瞬間汽溫低時，只有開導(dǎo)汽管或汽液兩相流疏水器閥體，否則只有打閘停機(jī)，建議做好水沖擊事故預(yù)想，防止事故擴(kuò)大。 |
