汽輪機超速的危害及預(yù)防措施

1、汽輪機超速的危害及預(yù)防措施    摘要：本文就汽輪機運行中產(chǎn)生的超速事故進行舉例，并對汽輪機超速事故的預(yù)防措施進行研究。 關(guān)鍵詞：汽輪機； 超速事故； 預(yù)防 中圖分類號：TK26文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 一、汽輪機設(shè)備的運行及特點 眾所周知，汽輪機都具有高壓、高溫、高轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)復(fù)雜精密，動靜間隙極其小的特點。汽輪機在停機、啟動及負(fù)荷大幅度變化等各種情況下，其動靜部分的收縮、膨脹都將會引起動靜間隙和脹差變化的明顯變化，因此，推力的變化和由熱應(yīng)力而引起的變形等，都會嚴(yán)重威脅到汽輪機的安全。若汽輪機檢修的質(zhì)量不好，或者是運行的操作不正確，以及對異常情況的處

2、理操作錯誤，或者是對緊急的情況處理得不夠及時，都將會對汽輪機的設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞事故，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備的報廢。這些不僅會嚴(yán)重的影響到企業(yè)自身的經(jīng)濟效益，還會對正常的供電造成影響。 伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，火力發(fā)電取得長足的發(fā)展，裝機容量不斷提高，裝備的科技含量、精密程度不斷地進步，相應(yīng)的對我們的運行維護。汽輪機組是完成發(fā)電任務(wù)最重要的組成設(shè)備之一，其運行維護的好壞，對火力發(fā)電廠是否能夠安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟的發(fā)電起著主要的作用。因此，在我們的日常生產(chǎn)管理工作中，必須做好汽輪機的各種安全事故的預(yù)防工作，這也是預(yù)防和阻止產(chǎn)生重大的安全事故的關(guān)鍵所在。在汽輪機各種事故中，超速對汽輪機設(shè)備造成的損害是最為嚴(yán)

3、重。眾所周知，汽輪機的轉(zhuǎn)速如果超過了額定轉(zhuǎn)速的112%，即可定為超速。如果在嚴(yán)重超速的狀態(tài)下，會導(dǎo)致汽輪發(fā)電機組受到嚴(yán)重的損壞，甚至有可能毀壞報廢。隨著現(xiàn)代汽輪機技術(shù)的發(fā)展，汽輪機的防超速保護在設(shè)計上已相對完備，一般都采用電超速保護、機械超速保護等多重保護，從技術(shù)角度避免汽輪機超速。然而，近年來，汽輪機超速事故仍時有發(fā)生。因此，探究汽輪機超速的原因以及采取必要的預(yù)防措施，是保證汽輪機組安全、可靠運行的前提。 二、汽輪機超速事故及原因 （一）汽輪機超速事故舉例 就這十幾年以來，我國曾經(jīng)就發(fā)生過幾次由于超速而造成汽輪機的設(shè)備受到嚴(yán)重的毀壞的事故。如在1998年，xx發(fā)電廠發(fā)生了7號機串軸保護誤動，

4、汽輪機超速事故。熱工人員在做處理串軸保護缺陷時，造成串軸保護誤動作機組跳閘。串軸保護誤動后；盡管危急保安器已經(jīng)動作，但由于主汽門和調(diào)速汽門不嚴(yán)密形成了正向進汽，使汽輪機轉(zhuǎn)速飛升到3699轉(zhuǎn)分。1990年，某廠汽輪機組的一臺25Mw的中壓型汽輪機組，在鍋爐的水燒滿以后，隨著蒸汽帶著水逐漸的進入了汽輪機的時候，突然的打閘導(dǎo)致停機。但是，由于自動的調(diào)節(jié)汽門卡澀、主汽門不能夠完全的進行關(guān)閉，機組內(nèi)部仍然帶著約2萬多千瓦的有功負(fù)荷，而此時，操作汽機運行的人員按下解列的按鈕，系統(tǒng)解列和發(fā)電機軸系都斷裂成了ll段，并且多處都從軸頸部位受到扭斷，大軸、汽機葉輪、汽缸均斷裂而且飛出，發(fā)電機與汽輪機因此都受到毀壞

5、而報廢。 （二）汽輪機超速的具體定義 所謂汽輪機超速，即是指汽輪機的轉(zhuǎn)速超過了危急保安器的動作轉(zhuǎn)速。若是汽輪機保持繼續(xù)的上升，則稱之為嚴(yán)重超速。汽輪機的轉(zhuǎn)動部件,大都按照120r/min來進行強度校核。在運行過程中，汽輪機的轉(zhuǎn)速一旦超過此極限，各個轉(zhuǎn)動部件就會斷裂，最終導(dǎo)致機組設(shè)備遭到損壞。嚴(yán)重情況下，甚至?xí)斐善啓C的飛車，讓機組軸系斷裂，從而導(dǎo)致整臺機組的報廢。 （三）汽輪機超速的具體體現(xiàn) 在汽輪機運行的過程中，由于汽輪機超速，會具體表現(xiàn)為汽輪機的功率表指示為零；主油壓飛速上升；機組運轉(zhuǎn)的聲音出現(xiàn)異常；機組振動變得劇烈；汽輪機頻率表和轉(zhuǎn)速表的指示值持續(xù)上升；機組突然的甩負(fù)荷為零。 三、預(yù)防

6、汽輪機超速的具體措施 為有效防止汽輪機超速，我們應(yīng)積極的采取相應(yīng)措施。 （一）防止汽輪機超速,對超速保護裝置的具體要求 為有效預(yù)防汽輪機發(fā)生超速事故，應(yīng)加強超速保護裝置的維護、試驗工作，確保超速保護正?？煽康膭幼鳌Ｆ渲校恳环N超速保護都務(wù)必完好，且能夠可靠的投入運行(包含超速保護、危急保安器和附加保安裝置)。機組啟動前，必須按規(guī)程規(guī)定進行相關(guān)的超速保護試驗，若超速保護不能可靠動作時,嚴(yán)禁機組啟動。超速保護裝置動作后，需要查清明原因，并采取不要的防范措施，確定機組完全正常后，才可以再次啟動。 （二）防止汽輪機超速,對保安系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)并做好定期試驗 1、所謂調(diào)節(jié)汽輪機保安系統(tǒng)并定期試驗，即是指對保

7、安系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，并對其是否處于良好的狀態(tài)進行檢查。具體而言即是指在異常情況下，看其是否能夠進行迅速、準(zhǔn)確的動作，這是有效預(yù)防機組超速的重要手段之一。同時，要求按照有關(guān)規(guī)定對其進行定期的試驗。 2、在汽輪機機組進行安裝或大修后，危急保安器進行調(diào)整或解體后，在停機一個月后，進行再次啟動時，要對機組進行甩負(fù)荷試驗。在進行甩負(fù)荷試驗前，要提升轉(zhuǎn)速做好危急保安器的動作試驗。在進行提升轉(zhuǎn)速的試驗時，務(wù)必按照制造廠就轉(zhuǎn)子溫度的具體要求和規(guī)定進行操作。通常情況下，冷態(tài)啟動的機組應(yīng)該帶25%-30%的負(fù)荷，進行連續(xù)運行3-4小時以后進行，機組運行過程中，甩負(fù)荷并不能夠代替危急保安器的試驗。 3、汽輪機機組每運行

8、到2000個小時以后，就應(yīng)該做好危急保安器的充油試驗。 4、定期進行汽輪機的主、再熱調(diào)節(jié)汽門與自動主汽門的松動試驗，對汽門的活動情況進行檢查。 5、汽輪機每月完成一次抽汽逆止門的關(guān)閉試驗，當(dāng)某一個抽汽逆止門有缺陷的時候，應(yīng)阻止汽輪機的使用。 6、汽輪機大修前后應(yīng)該對汽門的嚴(yán)密性進行試驗。 （三）防止汽輪機超速,確保汽輪機油的油質(zhì) 為有效預(yù)防汽輪機發(fā)生超速事故，必須保證汽輪機潤滑、調(diào)節(jié)油的油質(zhì)。如果油質(zhì)長期劣化，可能造成調(diào)速保安系統(tǒng)油管路堵塞，會導(dǎo)致危急保安裝置和調(diào)速系統(tǒng)動作失靈，從而引起汽輪機的超速。所以，務(wù)必要確保汽輪機油的油質(zhì)清潔良好，沒有雜物，且油中不能帶水，以此來預(yù)防調(diào)速系統(tǒng)部件的卡澀

9、。在對汽輪機進行檢修和安裝時，務(wù)必將油管、油箱和軸承座的內(nèi)部進行徹底的清除，確保其干凈衛(wèi)生，并對此加強管理，預(yù)防外來物質(zhì)遺留在油系統(tǒng)內(nèi)部。為避免油中帶水，在運行過程中，應(yīng)調(diào)整好軸封送氣壓力，確保軸封汽壓自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的正常投運，并預(yù)防軸封的汽封片倒伏，讓大量的蒸汽漏入到油系統(tǒng)中。同時，應(yīng)定期對油質(zhì)進行化驗，對儲油箱進行放水。濾油機要齊備，并按照規(guī)程對油中的雜質(zhì)和水進行及時的處理。 （四）防止汽輪機超速,對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特征的具體要求 為有效預(yù)防汽輪機發(fā)生超速事故，汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能應(yīng)該能夠滿足汽輪機在額定轉(zhuǎn)速和額定參數(shù)下的正常運行。汽輪機從滿負(fù)荷的運行到突甩負(fù)荷為零的時候，能夠自動的調(diào)節(jié)和維持

10、汽輪機的空轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速升高的極限值不能夠超過額定轉(zhuǎn)速的8%-9%，并用穩(wěn)定轉(zhuǎn)速來對速度變動率進行驗證。無論在怎樣的情況下，飛升轉(zhuǎn)速都應(yīng)該嚴(yán)格控制在危急保安器的動作轉(zhuǎn)速之下。超速限制錯油門整定復(fù)位的時間和微分器的整定動作轉(zhuǎn)速都應(yīng)該符合要求。如對于200MW的機組而言，微分器的動作轉(zhuǎn)速整應(yīng)該定為34-50r/min，延遲時間大概為0.07-0.1s，超速錯油門的復(fù)位時間應(yīng)該整定為2-2.5s。 （五）防止汽輪機超速,對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特征的要求 為了有效預(yù)防汽輪機發(fā)生超速事故，就應(yīng)加強對汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的運用。汽輪機調(diào)速系統(tǒng)是有效確保汽輪機組不發(fā)生超速事故的關(guān)鍵部件。為有效確保汽輪發(fā)電機組的安全運行，務(wù)必保持調(diào)速系統(tǒng)良好的性能。 由此可見，盡管汽輪機已設(shè)有完備的超速保護裝置，但如果不重視