TSI係統軸承(chéng)振動大引起機組跳(tiào)閘的故障分析與處理

2018-10-24

肖紅亮 陶軍華(huá) 曹軍峰
  【摘 要】對#2汽輪機異常振動大跳機的原(yuán)因進行了分析與判斷,找(zhǎo)出了汽輪(lún)機異常(cháng)振動大跳機的原因,並列出了汽輪機異常振(zhèn)動的(de)防(fáng)範(fàn)措施,以提高(gāo)汽(qì)輪機安全運行的可(kě)靠性。
  【關鍵詞】異常振動;分(fèn)析;措施
  隨著經濟的(de)快速發展,我國對電力供應也提出了更高(gāo)的要求。為了保障城(chéng)市(shì)經(jīng)濟的發展與居民用電的穩定(dìng),加強汽輪機組日常保養與維護,保障城市供電已經成為了火力發電廠維護部門的重(chóng)要任務。汽輪機(jī)組作為發電廠重要組成部分其異常振動對於整個發電係統都有著重要的影響(xiǎng),然而影響汽(qì)輪機安全運行(háng)的因素是很(hěn)複雜的,其中(zhōng)振(zhèn)動是一個至關重要的因素,運行中的機組振動嚴重超(chāo)標,如不及時處理,將會使軸承破(pò)裂,汽輪機本體毀壞,甚(shèn)至會發(fā)生重大事故,因此(cǐ)必須高度重視汽(qì)輪機(jī)的振動。
  本廠所用的(de)振動探頭美國本特利Bently傳感器振動探頭,監視係統(tǒng)有傳感器和前置器組成。監測係統用於(yú)接(jiē)收(shōu)來自多種(zhǒng)傳感器的信號,並連續監測和(hé)顯示重要(yào)的機器參數。當機械狀態超出用(yòng)戶設定的界限時,就會激發報警信號。這些報警信號(hào)能夠(gòu)自動停機和(hé)/或向運行人員以及工廠中的其他人員發出機械故障警(jǐng)告。美國本特利(B.N)公(gōng)司3500監視係統是本特利公司Z新的監視(shì)係統,它采用積木式模塊方式,可在其框(kuàng)架內安(ān)裝不同種類及數量的插件,完成各種測量。本特利3500係(xì)統與本特利3300係統不同,它沒有麵板顯示,其測量顯示通過上(shàng)位(wèi)機顯示或直接觸(chù)發繼電器模塊輸出,大部分內部設置都在軟件中完成。
  主(zhǔ)要的測點如下:
  汽機#1軸承(chéng)轉子振動(dòng)(X方向(xiàng)前置器);
  汽機#1軸承轉子振動(Y方(fāng)向前(qián)置器);
  汽機#2軸承轉子振動(X方向前置器);
  汽機#2軸承轉子振動(Y方向前(qián)置器);
  汽機#3軸承轉子振動(X方向前置器);
  汽(qì)機#3軸承轉子振動(Y方向前置(zhì)器);
  汽(qì)機#4軸承轉子振動(X方(fāng)向前置器);
  汽(qì)機#4軸(zhóu)承轉子振動(dòng)(Y方(fāng)向前置器);
  汽機#5軸承轉子振動(X方向前置(zhì)器);
  汽機#5軸承轉子振動(Y方向前置器);
  汽機#6軸承轉子(zǐ)振動(dòng)(X方(fāng)向前(qián)置器);
  汽機#6軸承轉子振動(dòng)(Y方向前置(zhì)器);
  #1軸承振動(dòng)(Y方向(xiàng)前置器);
  #2軸承振(zhèn)動(Y方向前(qián)置器);
  #3軸(zhóu)承振(zhèn)動(Y方向前置(zhì)器);
  #4軸承(chéng)振動(Y方向前(qián)置器(qì));
  #5軸承振動(Y方向(xiàng)前(qián)置(zhì)器);
  #6軸承振動(Y方向(xiàng)前置器);
  1 事故經過
  2010年12月(yuè)6日14:30,#2機組穩(wěn)定運行。爐側A、B引風機、A、B送(sòng)風機、A、B一次風機、A、B磨煤(méi)機(jī)運行,機側A、B小機運行,電泵備用,機組在“CCBF”方式運行,AGC投入。
  14:28,主汽溫(wēn)度539℃,一級減溫水調門開度68%,流量105t/h。14:30,主汽溫度531℃,一級減溫水調門開度4%,流量(liàng)13t/h。14:37#2爐B磨B1給煤機因由“自動”跳至“手動”運行(可(kě)能是料位偏差大造成),此時B1給煤量34噸/小時,B2給煤量一直在(zài)“手動”位(wèi)38噸/小(xiǎo)時,B1側料位554,B2側料位648,B磨(mó)電流160A,主氣壓15.6MP,負荷290MW。
  14:38由於B磨(mó)煤機料位處於下(xià)降趨(qū)勢,料位自(zì)動跟蹤不良,運行人員解除料位自動,增加B1、B2側(cè)給煤量由38/34至41/55噸,主汽壓力上升較快,值長令手動增加機組負荷由288MW至320MW,以緩解主汽壓力上升過快。
  14:41主汽壓力仍(réng)上升,主汽(qì)溫度達549℃,再熱558℃後屏壁溫超限1℃。監盤(pán)人員隨即在30秒內一級減溫開度由44%、流量55噸/小時,開大至94%、流量107.48噸/小時(shí),二級(jí)減溫開度增至97%,流量17噸/小時。再熱減溫水量增至17噸/小時(左側),19噸/小時(右側)。
  14:42主汽壓在高位運行,為控製汽壓,順序撤出B23、 B21、A12火嘴運行後,主汽壓趨(qū)於穩定,開始下降。
  14:43發現主汽溫度(dù)急劇降低,立即關閉二級減溫水至(zhì)0,關閉兩側再熱減溫水至6%開度,在關小(xiǎo)一級減溫水開度至(zhì)55%時,發現閥門卡澀,關不下來,匯報值長,立即到就地(dì)手動(dòng)關,但手動(dòng)也關不下(xià)來。
  14:45 緊急(jí)情況下關閉一級減溫水(shuǐ)前後電動門,但為時已(yǐ)晚,一級(jí)減(jiǎn)溫水流量一直維持在106噸/小時不變,機側主汽溫降至497.65℃,3分鍾時間下降了53.58℃;再熱蒸汽溫度降(jiàng)至516℃,3分鍾下(xià)降了41.83℃。14:46:#2機組跳閘,首出原因“軸振大”。
  2 事故原因(yīn)分析
  2.1 由於(yú)#2機(jī)組主汽溫度(dù)在短時(shí)間內急劇下降(jiàng),濕蒸汽進(jìn)入汽輪機內衝擊轉子引起軸係振動大,導致機組振動保護動作,引起機組跳閘。
  主汽溫度在(zài)3分鍾內由550℃快速下(xià)降至498.52℃、501.21℃,是造成本次跳(tiào)機的直接原因。
  2.2 當值運行人員在處理主汽壓力、主汽溫(wēn)度(dù),後屏溫度高時開大一(yī)級減溫水開度,操作減溫水門幅度過大,30秒內由44%開至99%,沒有(yǒu)執行好運行規程中關於汽溫調整的規定(第6.3.5.1條,第6.3.5.2條(tiáo));同時又快速增加了32MW負荷,撤出了上層兩個火嘴,幾個因素的(de)疊加是(shì)導致主汽溫快速下降(jiàng)的主要原因。
  2.3 14:43分50秒,當值運(yùn)行人員在發現主汽溫降低,輸(shū)入55%指令關一級減溫調節門時,調節門卡澀在92%,一級減溫水流量不能降下來,一級減溫水(shuǐ)調(diào)門設備存在問題,是主汽溫度迅速下降的次(cì)要原因。
  2.4 運行當班監盤人員業務技術較弱,監盤(pán)組織不好。在出現異常情況時不能及時作出反應,並提出解決問題的對策。
  3 防範措施
  3.1 首先(xiān)要加強對運行人員進行汽溫、汽壓調整方麵(miàn)的專項講(jiǎng)課;操作人員加強技術業務學習,注重操作實踐(jiàn),逐漸摸索汽溫(wēn)、汽壓、水位方麵的調節(jiē)規(guī)律。
  3.2 機爐監盤人員應加強(qiáng)配合,出(chū)現異常工況,應協商確定處理主線和方案,協調(diào)進行處理。
  3.3 各生產主管部門要盡快製定一級減溫水調門卡澀的處(chù)理方案,解決調門卡澀的問題。運行部針對減溫水門卡(kǎ)澀的情況,製定專項安(ān)全預防措施(shī)。
  3.4 主管(guǎn)部門在運行規程中增(zēng)加:關於“機(jī)組正常(cháng)運行時,主、再熱蒸汽溫度在10分鍾內突然下降50℃”防止汽輪機大軸彎曲、軸瓦燒損(sǔn)和軸頸嚴重磨損事故(gù)等(děng)防止電力生產(chǎn)事(shì)故的重點要求的要求。
  3.5 主管部門要加強人員的思想教育,加強對職工責任心教育(yù)。
  4 結束語
  總之,對轉動機械來說,微小的振動(dòng)是不可避免的,振動幅度(dù)不超過規定標準的屬正常振動。這裏所說(shuō)的振動,係指機組轉(zhuǎn)動中振(zhèn)幅比原(yuán)有(yǒu)水平增大,特別(bié)是(shì)增(zēng)大到超過允許標準的振動,也就是異常振動。任何一種異常振動都潛伏著設備損壞的危險。比如(rú)軸係質量失去平衡(掉(diào)葉片、大軸彎曲、軸係中心(xīn)變化、發電機(jī)轉子內冷水路局部堵塞等(děng))、動(dòng)靜磨(mó)擦、膨(péng)脹受阻(zǔ)、軸承磨損(sǔn)或軸承座鬆動,以及電磁力不平衡等等(děng)都會表麵在振動(dòng)增大(dà),甚至強烈振動。而強(qiáng)烈(liè)振又會導致機組其(qí)他零部件鬆動甚至損壞,加劇動靜部分摩擦,形成惡性循環,加劇設備損壞程度。因此要加強振動監督,對振動(dòng)監測做(zuò)到製(zhì)度化、經常(cháng)化,必須在(zài)機組振動突然增大達到規程規定值時,及時果斷地將機組停運,防(fáng)止擴大損壞,或對振(zhèn)動(dòng)雖然增大,但尚未達(dá)到規程規定緊急停(tíng)機數值的異常及時對比分析,查找原(yuán)因,並采取措施防止(zhǐ)設備損壞事故的發生。
  【參考文獻】
  [1]施維新.汽輪發電機組振動及事故[M].中國電力出版社,2008.
  [2]大型汽輪機原理[M].中國電力出版社,2005.
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