汽液兩相流疏水器【案例分析】某電廠汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)狀態(tài)下被沖動(dòng)的原因分析
某電廠2號(hào)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(guò)程中的整套啟動(dòng)期。該機(jī)組在前次停機(jī)過(guò)程中出現(xiàn)惰走時(shí)間偏長(zhǎng)現(xiàn)象。在本次啟動(dòng)前，汽液兩相流疏水器盤(pán)車(chē)抽真空狀態(tài)下出現(xiàn)轉(zhuǎn)子被異常沖動(dòng)的現(xiàn)象。據(jù)了解及現(xiàn)場(chǎng)信息反饋，該現(xiàn)象從第二次整套啟動(dòng)后出現(xiàn)。
1. 機(jī)組概況
電廠2 號(hào)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(jí)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(guò)程中惰走時(shí)間嚴(yán)重偏長(zhǎng)（約2.5h），而一般機(jī)組正常惰走時(shí)間應(yīng)在55～60min 左右。在本次啟動(dòng)前投入盤(pán)車(chē)及抽真空時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速被沖至5～10r/min，導(dǎo)致低速盤(pán)車(chē)裝置自動(dòng)跳開(kāi)。
3. 故障分析
現(xiàn)場(chǎng)了解，2 號(hào)機(jī)在首次啟動(dòng)過(guò)程中汽液兩相流疏水器盤(pán)車(chē)抽真空時(shí)未發(fā)生異常沖動(dòng)，但從第二次啟動(dòng)開(kāi)始異常沖動(dòng)現(xiàn)象一直存在，表明在第一次以后的沖轉(zhuǎn)過(guò)程中有蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，沖動(dòng)轉(zhuǎn)子使轉(zhuǎn)子異常加速。停機(jī)惰走時(shí)間長(zhǎng)的原因一般是由于在停機(jī)過(guò)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(shí)間被嚴(yán)重拖長(zhǎng)。該機(jī)組啟動(dòng)方式為中壓缸啟動(dòng)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及系統(tǒng)特點(diǎn)，從7 個(gè)方面進(jìn)行分析查找故障點(diǎn)：
（1）首次啟動(dòng)時(shí)軸封磨損情況，軸封壓力、溫度等各次啟動(dòng)過(guò)程中的數(shù)據(jù)分析。
（2）高、中壓主汽門(mén)、調(diào)節(jié)汽門(mén)嚴(yán)密性是否合格，嚴(yán)密性試驗(yàn)參數(shù)是否達(dá)標(biāo)。
（3）高、低壓旁路擋板門(mén)嚴(yán)密性是否合格。
（4）高排逆止門(mén)嚴(yán)密性是否合格，必要時(shí)對(duì)高排逆止門(mén)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(gè)問(wèn)題，重點(diǎn)查清第一次盤(pán)車(chē)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(dòng)過(guò)程中軸封供汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功，推動(dòng)轉(zhuǎn)子沖轉(zhuǎn)，因此建議對(duì)首次沖轉(zhuǎn)過(guò)程中的振動(dòng)摩擦情況進(jìn)行分析，同時(shí)檢查啟動(dòng)及停機(jī)過(guò)程中軸封供汽壓力。
由于該機(jī)組是中壓缸啟動(dòng)，本次重點(diǎn)查清現(xiàn)場(chǎng)分析查找故障點(diǎn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(guò)中壓連通管到低壓缸做功，導(dǎo)致低速盤(pán)車(chē)裝置自動(dòng)跳開(kāi)。
此外，高、中壓主汽門(mén)、調(diào)節(jié)汽門(mén)不嚴(yán)密也會(huì)導(dǎo)致汽缸異常進(jìn)汽，由于啟動(dòng)前已完成汽門(mén)、調(diào)門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)，建議對(duì)試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行分析，看試驗(yàn)過(guò)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求值。
由于啟動(dòng)及停機(jī)過(guò)程前期高壓蒸汽走旁路，因此需檢查高壓旁路擋板門(mén)是否嚴(yán)密，分析停機(jī)過(guò)程中，高旁關(guān)閉前后及中旁關(guān)閉前后閥門(mén)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(guò)綜合判斷是否存在旁路擋板門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)、高排逆止門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)等問(wèn)題，必要時(shí)可在冷態(tài)時(shí)對(duì)高排逆止門(mén)進(jìn)行解體檢查（有機(jī)組高排逆止門(mén)冷態(tài)時(shí)關(guān)閉達(dá)到試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求值，但熱態(tài)時(shí)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(shí)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(méi)有高、中壓內(nèi)缸疏水閥，并且是中壓缸啟動(dòng)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(shí)高壓缸異常進(jìn)汽，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)分析可排除。
根據(jù)以上分析，判斷電廠2號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)啟、停機(jī)過(guò)程均存在有異常蒸汽漏入汽缸推動(dòng)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(chǎng)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(guò)中壓連通管到低壓缸做功，導(dǎo)致低速盤(pán)車(chē)裝置自動(dòng)跳開(kāi)。
（2）該機(jī)組沒(méi)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(shí)，只有開(kāi)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。 |
