1000MW汽輪機ATT試驗時出現EH油壓異常過程分析及整改措施

吳獻鋒 吳意

引言：針對1000MW汽輪機閥門ATT試驗，存在因調門油路閥組（快關電磁閥或卸載閥）發生機械卡澀，進、回油管路導通，導致EH油母管油壓大幅降低高風險，國內多家電廠因此出現跳機事件，生產中已引起高度重視。文章結合某電廠1000MW機組ATT試驗時出現EH油壓異常展開分析，并提出從運行措施、熱控邏輯優化兩方面去著手解決，取得較好的效果。

一、機組簡介

某電廠#1、2汽輪機均為上海汽輪機廠生產，型號為N1000-27/600/600（TC4F），型式：超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、反動凝汽式汽輪機。DCS選用上海西屋控制系統有限公司的OVATION控制系統。

二、事件概況

2014年5月20日 13：00 ，某電廠#2機組負荷650MW，進行ATT定期試驗工作，按要求試驗分組獨立進行，完成了#1、#2高主高調閥門組和#2中調中主閥門組ATT試驗；于13：10：25開始進行#1中主中調門組ATT試驗，ATT試驗步序進行到#1中調門試驗時，因1號中壓調門油路閥組（快關電磁閥或卸載閥）發生機械卡澀，EH油壓力快速下降，備用油泵聯動正常，ATT試驗終止，邏輯控制自動關閉1號中調門閥限，EH油壓恢復正常；期間EH油壓下從15.2MPa下降到11.6MPa。

三、試驗及EH油壓異常過程分析

圖1 #1中主、中調門試驗相關參數歷史趨勢

如上圖分析：13：10：25，2號中壓閥門組ATT閥門試驗完成，且閥門狀態恢復正常。開始進行1號中壓閥門組的ATT閥門試驗，首先進行#1中壓主汽門ATT試驗―――（1號中調門開始關閉，中調門閥限自動置0，滿足以上條件后，開始進行#1中壓主汽門快關閥及控制閥的活動試驗）。

13：12：00，1號中壓主汽門完成活動性試驗，EH油母管油壓為15.2MPa。自動轉入#1中壓調門的ATT試驗―――（#1中壓主汽門關閉，此時#1中壓主汽門控制電磁閥帶電，快關電磁閥2失電，滿足以上條件后開始進行#1中壓調門快關閥及伺服閥的活動試驗）。

13：12：39，1號中壓調門關閉，進行快關電磁閥1動作試驗。

13：12：39，1號中壓調門快關電磁閥1動作試驗結束，重新帶電，準備開啟1號中壓調門。

13：12：39，1號中壓調門無法正常開啟，據系統記錄伺服閥電流達到41%，此時EH油母管壓力快速下降。如下圖2，DEH邏輯判斷調門伺服閥線圈電流大于20mA，延時3S，送至DCS1號中壓調閥異常聲光報警（I級）。

13：12：45；如下圖3，因EH油壓下降，A抗燃油泵運行，電流異常增大，當EH油母管壓力下降至13.5MPa，正常聯啟B抗燃油泵。

13：12：52，EH油母管壓力下降至13MPa，觸發了調門保護條件：當調門指令與反饋偏差大于10%，且2臺EH油泵出口壓力及母管壓力均小于13MPa。邏輯保護自動終止了正在進行的ATT試驗，同時將1號中調門閥限設置為-5%，關閉1號中調門伺服閥進油。

13：13：53，1號中調門閥限降至-5%，此時EH油壓穩定在11.5MPa。

13：14：15，EH油壓逐步上升至15.4MPa。

13：13：57，如下圖4，運行人員手動開啟1號中主門，EH油壓微降至11.1MPa；13：14：18，運行操作中止ATT試驗；13：14：33，運行人員手動設置#1中調門閥限為5%，EH油壓迅速微降，測試確認#1中調門故障引起EH油壓異常，聯系相關檢修部門恢復故障。

16：42：45，對1號中壓調門的2個快關電磁閥進行更換及對其對應的卸載閥進行檢修后，對1號中調門重新進行活動試驗，調門開啟正常，EH油壓穩定。

圖2 DCS系統發“#1中調門異常”I級報警記錄

如圖3 EH油泵聯動歷史趨勢

圖4 運行操作記錄

四、提出整改措施

針對汽機閥門ATT試驗，存在因調門油路閥組（快關電磁閥或卸載閥）發生機械卡澀，進、回油管路導通，導致EH油母管油壓大幅降低高風險，國內多家電廠因此出現跳機事件，我們在以后生產中要引起高度重視。主要從運行措施、熱控邏輯優化兩方面去著手解決：

1）ATT試驗時，運行班組要充分做足風險評估。現場操作人員應找到相應“試驗組”閥門EH進油手動閥時方可進行試驗，以在試驗中發生異常時能及時人工隔離故障。

2）加強EH油濾油管理，EH油質不合格情況下，不允許進行ATT試驗。

3）完善報警功能。閥門故障報警判斷條件為“伺服閥線圈電流超過20mA，并延時3S，送DCS I級報警”，就本次異常來看，發現延時3S（延時目的是過濾誤報警）偏長，擬將延時濾波時間改到1.5S，以及早報警為運行提供設備狀態判斷。

4）優化邏輯控制。結合本次ATT試驗發生的異常現象，其中13：12：52時刻邏輯自動觸發調門保護條件，開始自動將#1中調門閥限置為-5%，由于當時實際閥限為100%，DEH上層邏輯對閥限變化處理是按一定斜率進行變化，所以閥限從100%降至0%需約60S時間（13：13：53，1號中調門閥限降至-5%）；而此時，油路閥組處在故障泄壓狀態，必須通過伺服閥快速切斷進油（閥限置0%以下即可）。故障情況下伺服閥控制進油越快越好。因此，擬優化閥限動作速度，異常情況下擬將閥限全程動作從60S降至30S以內。

5）加強類似設備異常狀態分析和培訓，各級值班操作人員了解和認知邏輯動作過程及相關風險。

（作者單位：1.博賀煤電公司；2.平海電廠）