汽輪機組的試驗

【摘要】本文詳細分析了汽輪機組試驗方法，主要有油壓降低試驗、汽輪機超速試驗、危機保安器活動試驗（升速試驗）、真空嚴密性試驗、主機門桿活動試驗、汽輪機熱工保護試驗、高加事故放水電動門試驗、高加保護試驗、低加保護試驗、抽汽逆止門活動試驗。

【關鍵詞】汽輪機 保護試驗

【中圖分類號】TK227 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）17-0280-02

引言

汽輪機組的試驗，以下情況，可以不進行相應的試驗和切換工作：設備有明顯重大缺陷，如經試驗將引起缺陷發展導致運行情況惡化；運行系統甚為薄弱且缺乏完善的安全措施；機組運行中的定期試驗、切換工作，在機組開機前已進行試驗，開機后未夠一個試驗周期的。

一、油壓降低試驗

1.油壓降低，油泵聯動試驗

在機組啟動前，油系統檢修工作結束，分別試啟動交直流潤滑油泵運行正常，然后維持交流潤滑油泵運行；啟動調速油泵運行正常后，停交流潤滑油泵，并將交直流潤滑油泵聯鎖投入；投入調速油泵聯鎖，停調速油泵，調速油壓降低至1.8MPa時，熱工訊號報警，調速油泵聯動運行；投入交直流油泵聯鎖，聯系熱工人員關閉0.07MPa壓力開關進油門，關閉0.075MPa和0.07MPa壓力開關，進油總門，緩慢開啟排油門，油壓降至0.075MPa時，熱工訊號報警，交流潤滑油泵聯動。試驗完畢恢復原狀；投入交直流油泵聯鎖，聯系熱工人員、關閉0.075MPa壓力開關進油門，關閉0.075MPa和0.07MPa壓力開關進油總門，緩慢開啟排油門，油壓降至0.07MPa時，熱工信號報警，并聯動直流潤滑油泵、試驗完畢恢復原狀。

2.汽輪機超速試驗

機組在下列情況下應做超速試驗：汽輪機大修后；停機一個月后重新起動；甩負荷試驗前；危急保安器解體或調整后。

試驗規定：試驗前機組手動脫扣正常；做危急保安器噴油試驗正常；高中壓主汽門、調門嚴密性合格；每次超速試驗前必須復位（RESET）最高轉速；危急保安器的動作轉速一般為額定轉速的110%±1%（3270～3300r/min）；超速試驗一般應進行二次，兩次動作轉速差不應超過18r/min；超速保護動作后，必須等主機轉速下降到3000r/min才能夠重新復置掛閘；機組做超速試驗前應帶25%額定負荷（75MW以上），運行3～4小時，然后重新帶分離器運行，迅速將負荷減至“0”后立即解列發電機進行試驗。試驗完畢重新并網，迅速帶回原負荷；必須經分管生產副廠長批準，運行管理室、技術分部、設備管理部、機修等有關人員應在現場，值長指揮，試驗人員分工明確；校對機頭和集控的轉速表應一致；啟動調速油泵，油壓正常后開啟主油泵疏油門4～6圈，汽輪機手動打閘，檢查高、中壓主汽門、調門關閉，主機轉速下降，重新復置掛閘汽輪機，維持主機轉速在3000r/min；當做機械超速試驗時，DCS上的DEH超速試驗切至“機械”位置時，電氣超速動作值將會改為3330r/min；試驗過程中嚴密監視汽輪機高、中壓內、外缸上下缸溫差不超過35℃；高、中、低壓擴容器壓力不超過0.05MPa，否則應將有關疏水門關小；每次提升轉速試驗時在3200r/min以上停留時間不得超過一分鐘；試驗結束后，關主油泵疏油門，緩慢關閉調速油泵出油門，調速油壓正常后停調速油泵并報告值長，發電機可以并列，并列后立即帶回原負荷然后按負荷曲線加負荷。

3.危急保安器活動試驗（升速試驗）

機組運行2000小時后未做超速試驗（一般在低谷負荷時進行）；機組做超速試驗前；機組每次啟動（熱態啟動時只進行額定轉速下的危急保安器活動試驗）；試驗須在開機過程的全速階段；聯系控長，并在專責監護下做試驗；進行危急保安器試驗時，在滿足試驗條件下，主、再熱蒸汽壓力盡量取低值。

危急保安器升速噴油試驗主機轉速應在2900～3020r/min之間，并確認系統在“AUTO”控制方式；將主機轉速控制在2900r/min；將主機目標轉速設定為3000r/min；先將DCS上的DEH投至“試驗”位置，然后在OIS“噴油試驗（SPRAYIOLTEST）”畫面中按“噴油試驗（SPYOILTEST）”按鈕，投入噴油試驗，（SPYOILTEST）字體變紅。若選擇1#撞擊子試驗，字體變紅。DEH發出指令使7YV帶電，使1#危急遮斷油門隔離；若選擇2#撞擊子試驗，字體變紅。DEH發出指令使8YV帶電，使2#危急遮斷油門隔離。兩個撞擊子只能選擇其一，不允許同時試驗；若#1撞擊子對應的危急遮斷油門隔離成功，則其下部控制的油壓應泄掉，3PS信號發訊，此時5YV帶電，1#危急遮斷油門下部的模擬安全油壓應建立，3PS信號應翻轉，此時10YV帶電，往1#撞擊子后部腔室充油，然后按“GO”，當轉速到一定時1#撞擊子應飛出，模擬安全油壓應泄掉，3PS信號再翻轉；延遲5S時間讓10YV失電，#1撞擊子應縮回。10YV失電后5S，1YV帶電，對1#危急遮斷油門掛閘，當掛閘成功后，1#危急遮斷油門模擬安全油壓重新建立，3PS信號又翻轉，DEH判斷掛閘成功，1YV失電后若3PS未動作，則延遲5S后7YV失電，#1危急遮斷油門解除隔離狀態，7YV失電1S后5YV失電，一次噴油試驗成功。若符合試驗要求，OIS相應狀態顯示框中“成功（PASS）”兩字將閃亮并保持5秒，且將動作轉速記錄下來，“#1撞擊試驗（1#FLYTEST）”選項狀態恢復正常。從“FLYTEST”字體變紅時計起，如沖油試驗4分鐘內不成功，則狀態顯示框中“失敗（FAILURE）”兩字將閃亮并保持5秒，“1#撞擊子試驗（1#FLYTEST）”選取項狀態恢復正常。將主機轉速控制在2900r/min；將主機目標轉速設定為3000r/min；選擇2#撞擊子試驗，字體變紅。DEH發出指令使8YV帶電，使2#危急遮斷油門隔離；若2#撞擊子對應的危急遮斷油門隔離成功，則其下部控制的油壓應泄掉，2PS發訊，此時5YV帶電，2#危急遮斷油門下部的模擬安全油壓應建立，2PS信號應翻轉，此時9YV帶電，往2#撞擊子后部腔室充油，然后按“GO”，當轉速到一定時2#撞擊子應飛出，模擬安全油壓應泄掉，2PS信號再翻轉；延遲5S時間9YV失電，2#撞擊子應縮回。9YV失電后5S，2YV帶電，對2#危急遮斷油門掛閘，當掛閘成功后，2#危急遮斷油門模擬安全油壓重新建立，2PS信號又翻轉，DEH判斷掛閘已成功，2YV失電后若2PS未動作，則延遲5S后讓8YV失電，2#危急遮斷油門解除隔離狀態，8YV失電1S后5YV失電，一次噴油試驗成功。若符合試驗要求，OIS相應狀態顯示框中“成功（PASS）”兩字將閃亮并保持5秒，且將動作轉速記錄下來，“#2撞擊子試驗（2#FLYTEST）” 選項狀態恢復正常。從“FLTEST”字體變紅時計起，如沖油試驗4分鐘內不成功，則狀態顯示框中“失敗（FALIURE）”兩字將閃亮并保持5秒，“2#撞擊子試驗（2#FLYTEST）”選項狀態恢復正常。

4.真空嚴密性試驗

在控長、專責監護下，負荷240MW以上，穩定工況進行；關閉運行抽氣器空氣門，每分鐘記錄真空，排汽溫度讀數一次；第五分鐘后開回運行抽氣器空氣門；真空平均下降速度取第三分鐘至第五分鐘的平均值；試驗階段真空降至0.0866MPa以下，應停止試驗，立即開出空氣門，恢復真空；嚴密性試驗標準：0.133kPa（1mmHg/分）為優，0.266kPa（2mmHg/分）為良，0.399kPa（3mmHg/分）為合格。

5.主機門桿活動試驗

所有閥門都可以在OIS上進行閥門在線試驗，當閥門進行部分活動試驗時，分成兩組分別進行，一組是主汽門，另一組是調門。高、中壓主汽門和調節汽門可進行15%（原開度基礎上關閉15%行程）行程活動試驗，閥門部分活動試驗必須單個進行。

進行閥門部分活動試驗前，必須滿足以下條件：鍋爐主調及汽機主調均在“手動（MAN）”方DEH在“自動（ARTO）”方式，但不能在“CCS控制（CCSCTL）”方式；機組必須已并網，負荷在50MW～310MW之間；高壓調節閥進行活動試驗時必須在“順序閥方式（SEQ.MODE）”運行；無任一調節閥的伺服板有故障；當前沒有任何閥門進行活動試驗；高、中壓主汽門全開，中壓調門全開；高壓調門開度正常且OIS畫面上各閥位顯示正確；聯系控長將DCS上的DEH試驗打至“試驗投入”位置。

6.汽輪機熱工保護試驗

主要熱工保護有：低真空、低油壓、超速、差脹、軸向位移、MFT、發電機差動、軸承回油溫度、發電機油開關跳閘。

主機熱工保護的校驗，主機脫扣保護校驗一般只做到高壓遮斷電磁閥13YV，14YV，15YV，16YV及4YV電磁閥同時動作。但脫扣保護校驗必須開啟高中壓主汽門，調門進行一次；進行主機脫扣保護及聯鎖校驗前，應確定校驗時對設備及系統無影響；確認調速油泵，EH油泵運行正常，各油壓正常；聯系熱工確認DEH，ETS系統投入正常；主機脫扣保護校驗下與“爐跳機”，“電跳機”橫向聯鎖保護同時進行，應確證橫向保護退出。

試驗方法：開啟高中壓主汽門及調節汽門；檢查DEH手操面板“手動”燈亮后，按“掛閘”按鈕，檢查“停機”燈滅，“掛閘”燈亮，OIS上“自動控制（AUTO.CTL）”畫面上掛閘狀態指示由空白變為“已掛閘（LATCHED）”；在OIS的“自動控制（AUTO.CTL）”畫面上按“自動/手動（AUTO/MAN）”按鈕，選擇“自動（AUTO）”后，檢查顯示變為“自動（AUTO）”狀態。在畫面上按“啟動方式（STR.MODE）”按鈕，選擇“調門啟動（HIP.STR）”，檢查顯示“調門啟動”，按“執行（RUN）”按鈕，檢查高壓主汽門和中壓主汽門逐漸開啟；在OIS“自動控制”畫面上（或DEH硬手操面板上按“手動”按鈕），手動開啟高中壓調門。并確認高中壓主汽門及調節汽門在全開位置；聯系熱工做高壓遮斷電磁閥試驗，完成后，由熱工短接脫扣保護接點。檢查13YV～16YV及4YV電磁閥動作，主機脫扣，高中壓主汽門及調節汽門關閉并確認保護動作值在規定值；保護校驗結束，由熱工恢復脫扣保護接點信號，系統恢復至所需狀態；聯系值長，以同樣方法，完成橫向保護校驗。

7.高加事故放水電動門試驗

關閉高加事故放水手動門；手動搖松事故放水電動門后，用電動全開；關閉事故放水電動門，稍搖緊少許，緩慢開啟事故放水手動門，并檢查事故放水電動門后溫度，應無泄漏；試驗時檢查事故放水電動門開關正常，如不正常應報告控長，填缺陷單通知檢修處理。

8.高加保護試驗

開啟高加出水電動門及進水聯成閥；開啟#1、2、3高加進汽電動門；開啟#1、2、3段抽汽逆止門；關閉高加#1、2、3危急放水電動門；聯系熱工分別進行#1、2、3高加保護試驗（以#1高加為例）；聯系熱工、拔高加水位電接點讀數至水位高Ⅰ值（#5機#1高加210mm，#2.3高加135mm）位置，高加水位高Ⅰ值應聲光訊號報警；拔高加水位電接點讀數至水位高Ⅱ值（#5機#1高加260mm，#2.3高加185mm）位置，高加水位高Ⅱ值聲光訊號報警，并開啟高加危急放水電動門；拔高加水位電接點讀數至水位高Ⅲ值（#5機#1高加310mm，#2.3高加235mm）位置，高加水位高Ⅲ值聲光訊號報警，并關閉高加進汽門，一、二、三段抽汽逆止門，關閉高加進出水門給水走高加旁路；#2、3高加試驗方法同上。

9.低加保護試驗

開啟#2、3、4低加進汽電動門；開啟#5、6段抽汽逆止門；聯系統熱工，分別進行各低加保護試驗；聯系熱工、拔低加水位電接點讀數至水位高Ⅰ值（#5機#2、3低加50+365mm，#4低加50+450mm）位置，低加水位高Ⅰ值聲光訊號報警；拔低加水位電接點讀數至水位高Ⅱ值（#5機#2、3低加100+365mm.#4低加100+450mm）位置，低加水位高Ⅱ值聲光訊號報警，并關閉抽汽逆止門；拔低加水位接點讀數至水位高Ⅲ值位置，低加水位高Ⅲ值聲光訊號報警，并關閉低加進汽電動門。

10.抽汽逆止門活動試驗

聯系熱工到現場配合；聯系控長通知爐、電專業做主機抽汽逆止門試驗；由助控工到就地操作；當操作到某段，發現逆止門無法開啟時，應及時與有關專業聯系解列該段對應加熱器，并對疏水進行調節，（如果是高加的一、二、三段抽汽逆止門試驗開不出應退出三臺高加運行，并減負荷至280MW運行）。

操作步驟：關閉該試驗段電磁閥至活塞上部進氣門；聯系集控司機現在開始做該段試驗；將電磁閥開口螺釘轉90°，聽到汽流聲，逆止門桿下移；將電磁閥開口螺釘轉回原位置；迅速將復位電磁閥開口螺釘轉90°，應聽到氣流排出聲，逆止門桿開回原位；將復位電磁閥開口螺釘轉回原位；開啟該試驗段電磁閥至活塞上部氣門；報告集控司機該段逆止門活動試驗結束；繼續做下一段抽汽逆止門活動試驗。

二、結束語

汽輪機也稱蒸汽透平發動機，是一種旋轉式蒸汽動力裝置，高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上，使裝有葉片排的轉子旋轉，同時對外作功。汽輪機是現代火力發電廠的主要設備，也用于冶金工業、化學工業、艦船動力裝置中。本文重點闡述了汽輪機試驗方法進行，在火力發電廠生產實踐中有著重要意義。

參考文獻：

[1]趙常興.汽輪機組技術手冊[M].中國電力出版社，2007.

[2]劉詩.電力安全工作規程[M].中國電力出版社，2013.

[3]葉濤.熱力發電廠[M].中國電力出版社，2012.

作者簡介：

王思婷，1986，女，廣東廣州人，本科，實驗師，主要從事電氣及其自動化專業研究方面工作。