1000MW機組小機葉片斷裂應(yīng)急處理技術(shù)

孫 磊 曲海英

（鄒縣發(fā)電廠，濟(jì)寧 273522）

1000MW機組小機葉片斷裂應(yīng)急處理技術(shù)

孫 磊 曲海英

（鄒縣發(fā)電廠，濟(jì)寧 273522）

通過對1000MW機組小汽輪機葉片斷裂應(yīng)急處理技術(shù)進(jìn)行探討，重點研究如何對小汽輪機進(jìn)行有效隔離。對小汽輪機葉片進(jìn)行有效處理，快速恢復(fù)小汽輪機運行，既保證主機的安全，又為完成發(fā)電量任務(wù)創(chuàng)造條件。

1000MW機組小汽輪機 葉片斷裂 鄒縣

1 1000MW機組小機葉片斷裂事故經(jīng)過

2015年7月11日11:08，鄒縣電廠四期#8機組負(fù)荷1000MW，#8機B小機前軸承X/Y向軸振，由30.61μm/24.27μm突升至150μm/123.97μm，后軸承X/Y向軸振由17.53μm/19.19μm突升至104.9μm/135.97μm，小機振動發(fā)出大報警，就地測量小機前軸承振動⊙28μm、－56μm、⊥98μm，后軸承振動⊙30μm、－63μm、⊥43μm，B小機本體有異音，初步判斷為小機葉片斷裂，立即啟動#8機電動給水泵，停用B小機。

7月份，正值網(wǎng)上迎峰度夏的關(guān)鍵時期，網(wǎng)上負(fù)荷高、電力短缺，在保證機組安全的前提下，快速修復(fù)小汽輪機尤為重要。而且小機的汽水系統(tǒng)與主機聯(lián)系緊密，稍有不慎，將直接造成主機真空破壞，機組跳閘事故擴(kuò)大，因此，有效隔離是整個處理過程中的難點，而葉片斷裂后的處理和轉(zhuǎn)子動平衡合格是處理過程能否成功的重點。

2 設(shè)備概況

鄒縣電廠四期工程兩臺1000MW燃煤汽輪發(fā)電機組，鍋爐給水系統(tǒng)配置有2臺50%BMCR容量的汽動變速給水泵，一臺25%BMCR容量的變速電動給水泵作為備用。小機設(shè)計有高低壓兩路汽源，自動切換，其中，高壓汽源為冷再蒸汽，低壓汽源為四段抽汽，廠用輔汽作為啟動和調(diào)試汽源，小機排汽至主機凝汽器。

鄒縣電廠四期工程1000MW機組小機設(shè)備參數(shù)如表1所示。小汽輪機剖面圖如圖1所示。

3 1000MW機組小機隔離操作措施

小汽輪機停運后，對小汽輪機的聯(lián)軸器進(jìn)行檢查，排除聯(lián)軸器故障的可能，進(jìn)一步判斷小汽輪機內(nèi)部有故障，通過對跳閘前小汽輪機振動的分析，判斷內(nèi)部零件脫離或葉片斷裂可能性非常大，必須對小汽輪機進(jìn)行揭缸檢查。而小汽輪機排汽蝶閥一般都不嚴(yán)密，排汽直接排至凝汽器，為防止蝶閥不嚴(yán)造成機組凝汽器真空破壞、事故擴(kuò)大，機組正常運行中，應(yīng)對小汽輪機排汽蝶閥進(jìn)行水封處理，保證小汽輪機排汽蝶閥建立良好的水封，為此，需要在排汽蝶閥前帶壓安裝注水管路，同時，應(yīng)隔斷所有與大機相連的汽水管路，防止冷水冷汽進(jìn)入大機和另一臺小機。小汽輪機隔離的步驟主要包括以下幾方面。

圖1 小汽輪機剖面圖

第一，檢查#8機B小機主汽門、高、低壓調(diào)門關(guān)閉，四抽至B小機進(jìn)汽電動門、輔汽至B小機進(jìn)汽電動門、冷段至B小機進(jìn)汽電動門關(guān)閉，電動門停電。關(guān)閉B小機排汽蝶閥及排汽蝶閥前疏水電動門，就地檢查全關(guān)到位，聯(lián)系檢修人員手動調(diào)整B小機排汽蝶閥，觀察B小機排汽壓力明顯上升，確認(rèn)蝶閥關(guān)閉到位。將B小機排汽蝶閥、排汽蝶閥前疏水電動門斷電，緩慢關(guān)閉B小機軸封進(jìn)汽手動門，觀察主機真空降低情況。真空穩(wěn)定后，關(guān)閉B小機軸封、回汽手動門。如主機真空下降較快時，及時啟動備用真空泵運行，并恢復(fù)軸封供汽。

表1 鄒縣電廠四期工程1000MW機組小機設(shè)備參數(shù)表

第二，B小機缸溫降至80℃時，使用B小機后，缸噴水及增設(shè)注水管路進(jìn)行排汽管路注水，對排汽蝶閥建立水封。臨時注水管路按如下要求安裝。首先，在8.6mB汽泵密封水回水母管上接出一路DN50以上的閥門和管道，管道內(nèi)部應(yīng)清理干凈。其次，確認(rèn)B小機排汽蝶閥處于關(guān)閉狀態(tài)，在排氣管道波形節(jié)上部的豎直管道上，高度高出排汽蝶閥法蘭上沿0.5m以上部位焊接Φ76短管，并在短管末端安裝法蘭和閥門（門桿向下安裝），閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；用帶壓開孔方法在小機排汽管道上開Φ50的圓孔，開孔后迅速將預(yù)先安裝的隔離閥門關(guān)閉。再次，將密封水回水管道引出的管道與小機排汽管道開孔處安裝的隔離閥門連接在一起。最后，在B小機排汽管道疏水管道加裝引出管并連接臨時水位計，用以監(jiān)視B小機排汽管道內(nèi)水位。

第三，關(guān)閉B汽泵密封水回水門，通過調(diào)節(jié)后缸噴水手動門及B汽泵密封水入口濾網(wǎng)截門開度及凝結(jié)水母管壓力進(jìn)水量，向B小機排汽管進(jìn)行注水。監(jiān)視B小機排汽壓力、低背壓凝汽器真空變化，當(dāng)小機排汽壓力升高及低背壓凝汽器真空升高時，說明水位上漲，并不斷封堵蝶閥漏氣點。注水至水位高出排汽蝶閥法蘭上沿1m以上，檢查B小機排汽壓力指示到0。運行人員應(yīng)連續(xù)對水位進(jìn)行監(jiān)視，及時調(diào)整進(jìn)水門，保持水位穩(wěn)定，同時，應(yīng)避免水位過高進(jìn)入汽缸。水封建立后，關(guān)閉B小機本體、進(jìn)汽管道、軸封進(jìn)汽管道至凝汽器各路疏水手動門，確認(rèn)B小機排汽蝶閥嚴(yán)密，主機真空不受影響后，方可許可檢修開工。檢修工作開工后，根據(jù)汽機隊要求，隔離后缸噴水管路。小機揭缸后，可由小機本體處確認(rèn)注水水位，加強水位監(jiān)視。

第四，B小機檢修期間，加強對高、低背壓凝汽器真空的監(jiān)視，保證真空泵運行正常，備用真空泵應(yīng)在良好備用狀態(tài)。加強對電泵和A汽動給水泵組參數(shù)的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)缺陷及時聯(lián)系檢修處理。當(dāng)排汽蝶閥漏氣量增大時，根據(jù)真空情況降低機組負(fù)荷，啟動備用真空泵、循泵。當(dāng)真空下降至跳閘值，而保護(hù)不動作時，需手動打閘停機。

在隔離過程中，破壞小汽輪機真空是難點，如緩慢關(guān)閉B小機軸封進(jìn)汽手動門，如主機真空下降較快時，及時啟動備用真空泵，立即恢復(fù)軸封供汽，并對排汽蝶閥進(jìn)行水封處理后再破壞小機軸封。此時，水封的水位控制就非常重要，若水封注水水位太低，將無法保證排汽蝶閥具備良好的密封，若水封注水水位太高，可能造成冷水進(jìn)入軸封系統(tǒng)，致使另一臺小汽輪機和主機軸封進(jìn)冷水，從而導(dǎo)致水沖擊事故的擴(kuò)大。因臨時水位計為一般的蛇皮管，在小汽輪機排汽為真空狀態(tài)時，因吸氣無法監(jiān)視內(nèi)部水位，所以在本次隔離過程中，采用間斷停用軸封和蝶閥注水的方法進(jìn)行綜合判斷，一旦小汽輪機真空破壞，臨時水位計就可直觀判斷排汽蝶閥前的水位，水位控制也就非常簡單。

4 1000MW機組小機停運期間措施

小汽輪機停運后，對#8機B小機解體檢查，因#8機B小機解體檢查時間較長，A汽泵與電泵并泵運行期間，為保證機組安全運行，應(yīng)執(zhí)行以下措施。

（1）#8機組正常運行中，應(yīng)加強對A前置泵、A汽動給水泵組、電泵及前置泵本體及其油系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)視，特別是與設(shè)備跳閘保護(hù)相關(guān)的參數(shù)，要給予重點監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常變化趨勢時，要及時處理。

（2）A汽泵與電泵并泵運行，負(fù)荷最大不得超過770MW。若出現(xiàn)機組負(fù)荷突降或磨煤機跳閘的情況時，應(yīng)立即將A汽泵“自動”切為“手動”，以防A汽泵在“自動”狀態(tài)下流量突然降低，最小流量閥來不及開啟造成A汽泵入口流量低保護(hù)動作跳閘。A汽泵和電泵間平衡調(diào)節(jié)分配流量，A汽泵和電泵出口壓力偏差不得高于0.5MPa，防止壓汽泵或電泵出力。保持#8機組控制方式在手動方式，保證負(fù)荷均勻緩慢上升或下降，A小機轉(zhuǎn)速與電泵勺管配合調(diào)節(jié)。升負(fù)荷時，監(jiān)視電泵電機電流不得超過額定值，電流超限時，應(yīng)立即檢查電泵最小流量閥是否誤開，誤開時應(yīng)手動關(guān)閉，否則會降低電泵出力，并分析電泵電流超限的原因，進(jìn)行相應(yīng)處理。負(fù)荷降至600MW以下時，逐漸開啟A汽泵最小流量閥。

（3）發(fā)生電泵跳閘情況時，應(yīng)立即減少燃料量，減負(fù)荷至550MW左右，嚴(yán)密監(jiān)視A汽泵流量、轉(zhuǎn)速及省煤器入口給水流量變化情況，避免A汽泵流量、轉(zhuǎn)速超限。同時，注意汽溫、各受熱面壁溫的調(diào)整，防止超溫。必要時，將A小機切為手動調(diào)節(jié)，降低省煤器入口給水流量至1 500t/h左右。

（4）A汽泵跳閘時的操作：①A汽泵跳閘時，省煤器入口給水流量將大幅下降，立即快速降低負(fù)荷至450MW以下，做好鍋爐轉(zhuǎn)入濕態(tài)運行的準(zhǔn)備；②迅速增加電泵勺管開度，盡量使給水流量大于850t/h，監(jiān)視電泵電流、電機線圈溫度、各軸承溫度、密封水回水溫度等參數(shù)不超限，若因主汽壓力高鍋爐上水困難，開大汽機調(diào)門降低主汽壓力，必要時開啟PCV閥泄壓；③按E、F、D、B、A、C順序手動跳磨，先手跳一臺磨煤機，注意是否能保證給水流量和控制過熱度，若無法保證正常給水流量，或過熱度上升過快，汽溫或壁溫大幅超溫，則手跳第二臺磨煤機，鍋爐轉(zhuǎn)入濕態(tài)運行，進(jìn)行大小閥切換，保留兩臺磨煤機運行，手動投入這兩臺磨煤機對應(yīng)的油槍（可點擊“層投”按鈕），注意磨煤機火檢強度。儲水罐水位至14m，啟動BCP運行；④A汽泵跳閘，由于給水流量大幅降低，主汽溫在初期會快速升高，注意汽溫的調(diào)整，防止超溫；過熱度下降后，再及時收減溫水；⑤負(fù)荷下降過程中，及時解除一次風(fēng)機自動，穩(wěn)定一次風(fēng)壓，保證燃料量的穩(wěn)定，根據(jù)燃燒工況手動調(diào)整一次風(fēng)壓；解除送風(fēng)機自動調(diào)節(jié)，控制送風(fēng)量在1400t/h左右，監(jiān)視爐膛負(fù)壓的自動調(diào)節(jié)是否正常；⑥負(fù)荷下降過程中，要注意調(diào)整機側(cè)參數(shù)正常，特別是凝汽器，除氧器，各高、低加水位，防止調(diào)門調(diào)節(jié)不及時，造成水位大幅波動。調(diào)整凝泵出口壓力正常，凝汽器水位高時，可從#5低加出口放水；⑦檢查（A小機跳閘延時30s）聯(lián)跳A前置泵，檢查跳閘A小機、A前置泵油系統(tǒng)運行正常；確認(rèn)A小機主汽門、高、低壓調(diào)門關(guān)閉，高、低壓汽源門聯(lián)關(guān)，A汽泵出口電動門關(guān)閉，泵不倒轉(zhuǎn)；⑧對A小機定期手動盤車180°，防止啟動沖轉(zhuǎn)時軸承振動大；⑨當(dāng)給水流量≤510t/h在20s內(nèi)不能增加至＞510t/h時，啟動MFT；若MFT未動作時，應(yīng)立即手動MFT；⑩當(dāng)給水流量≤382t/h在2s內(nèi)不能增大至＞382 t/h時，啟動MFT；若MFT未動作時，應(yīng)立即手動MFT；鍋爐MFT后上水時，應(yīng)根據(jù)分離器儲水罐壁溫情況，嚴(yán)格控制給水流量。

（5）因長期保持四臺磨煤機運行，加強對運行磨煤機的監(jiān)視和檢查，嚴(yán)格按要求控制磨煤機的各項參數(shù)，做好單臺磨煤機跳閘的事故預(yù)想。

5 1000MW機組小機葉片損害情況及啟動及正常運行中注意事項

經(jīng)檢查，#8機B小機轉(zhuǎn)子末級葉片有1片斷落，另有3片出現(xiàn)裂紋，對4片有缺陷的葉片進(jìn)行部分割除（原葉片長380mm，現(xiàn)剩余150mm），并經(jīng)動平衡試驗合格后復(fù)裝。末級葉片斷裂和裂紋原因有待進(jìn)一步確認(rèn)。圖2為葉片斷裂處示意圖。

圖2 葉片斷裂處示意圖

因#8機B小機存在重大缺陷，啟動過程中應(yīng)注意以下問題。

（1）B小機啟動沖轉(zhuǎn)前，確認(rèn)B小機主保護(hù)聯(lián)鎖試驗合格并可靠投入，B小機主汽門、高、低壓調(diào)門靜態(tài)試驗合格，無禁止啟動條件。

（2）B小機沖轉(zhuǎn)時，請專人傾聽小機汽缸內(nèi)是否有異音或金屬撞擊聲，若發(fā)現(xiàn)小機汽缸內(nèi)有異音時，要立即打閘停機，并向相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報。

（3）B小機沖轉(zhuǎn)、暖機、升速、帶負(fù)荷過程中，對B汽泵本體及油系統(tǒng)畫面中的參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視，將B小機轉(zhuǎn)速，軸向位移，B小機前、后支持軸承，推力軸承溫度，B汽泵前、后支持軸承，推力軸承溫度，B小機前、后X、Y向軸振，B汽泵前、后X、Y向軸振等重點參數(shù)做成曲線進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視。參數(shù)異常變化時，要及時穩(wěn)定工況，分析原因，消除異常后方可進(jìn)行下一步操作。

（4）B小機振動發(fā)生突變時，若因振動突變導(dǎo)致速率保護(hù)動作，B小機振動保護(hù)自動切除，立即就地測量振動，并傾聽小機內(nèi)聲音的情況，在確認(rèn)測點指示正確時，立即手動打閘B小機。

（5）A、B汽泵并泵操作時，要嚴(yán)格執(zhí)行《鄒縣發(fā)電廠#1-8機組給水泵啟停并泵或切泵操作措施》，因A、B小機出力有偏差，并泵時應(yīng)根據(jù)A、B前置泵電流，A、B汽泵入口給水流量，汽泵入口、出口給水壓力，綜合判斷A、B汽泵出力是否達(dá)到平衡，轉(zhuǎn)速只作參考。

6 1000MW機組小機修后效果和正常運行中注意事項

1000 MW機組機修后，小機出力無明顯差異，#8機B小機軸承X/Y向軸振均小于40μm，振動良好，因有四片末級葉片被截短，小汽輪機排汽處與A小機稍有不同，判斷為汽流影響無大礙。為保證小汽輪機修后正常運行，操作過程中應(yīng)注意以下事項。

（1）機組正常運行中，監(jiān)盤人員應(yīng)加強對B汽動給水泵組本體及其油系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)視，特別是與設(shè)備跳閘保護(hù)相關(guān)的參數(shù)要重點監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常變化時，要及時處理。巡檢人員應(yīng)認(rèn)真檢查B汽動給水泵組本體及其油系統(tǒng)，注意傾聽B小機本體內(nèi)部的聲音，發(fā)現(xiàn)缺陷后要及時聯(lián)系檢修進(jìn)行處理。

（2）機組正常運行中，升負(fù)荷時，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視B小機轉(zhuǎn)速，高、低壓調(diào)門開度，軸向位移，各軸承溫度，振動的變化，若發(fā)生參數(shù)超限時，要立即降低機組負(fù)荷，保證B小機各項參數(shù)在正常范圍。機組手動方式，特別是高負(fù)荷時，禁止大幅度操作鍋爐主控調(diào)節(jié)給水流量，防止B小機超出力運行。機組正常運行中，B小機振動發(fā)生突變時，若因振動突變導(dǎo)致速率保護(hù)動作，B小機振動保護(hù)自動切除，立即就地測量振動、傾聽小機內(nèi)的聲音情況，在確認(rèn)測點指示正確時，立即手動打閘B小機，按給水泵跳閘RB進(jìn)行處理。

（3）機組正常運行中，確認(rèn)電泵在良好備用狀態(tài)，若出現(xiàn)小機跳閘，電泵聯(lián)啟時，注意監(jiān)視其他輔機運行情況，防止廠用電壓降低，造成輔助設(shè)備跳閘。

[1] 道客巴巴.鄒縣電廠1000MW超超臨界機組集控運行規(guī)程[EB/ OL].（2011-06-18）[2015-10-15]. http://www.doc88.com/ p-67549356714.html.

Emergency Treatment Technology for the Blade Fracture of 1 000MW Unit

SUN Lei,QU Haiying
(Zouxian Power Plant,Jining 273522)

the emergency treatment technology of the blade fracture in 1 000MW units is discussed, and the key research is how to effectively isolate the small steam turbine. For small steam turbine blades to effectively deal with the rapid recovery of small steam turbine operation, both to ensure the safety of the host, and to complete the task of generating capacity.

1 000MW turbine, blade fracture,Zouxian