火电机组小汽机跳闸原因分析与处理

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

艾鹏,林锡雨,林煜翰,刘方远,王爱家

华能鹤岗发电有限公司 黑龙江省鹤岗市,154109

摘要

本文描述了火电机组中2号机组2A小机组跳闸的情况以及事故处理过程。跳闸的主要原因是2 A小机低压进汽调门LVDT联结器断开,导致调门反馈降低,使得小机的调节失控,转速波动剧烈,进而影响了2 B小机的输出功率,触发了最小流量低保护跳闸。文章指出了在事故处理中暴露的问题,包括操作人员未能及时分析小机超速问题、LVDT连杆联接部件脱离、最小流量阀未完全打开等。最后,文章总结了造成2B小机组脱扣的主要原因是2A小机组的LVDT联结器脱离。通过对某电厂600 MW机组 B小机跳闸事故的原因分析,认为是由于 A小机 LVDT连杆联接件脱开,使 A小机转速、流量增大,致使 B小机最小流量保护动作而引起跳闸。


关键词

小机跳闸原因分析防范措施

正文


在火电厂运营中,小汽机的跳闸事件是一种常见但严重的问题。小汽机是火电机组的重要组成部分,用于转换热能为机械能,驱动给水泵做功。为了确保小汽机的稳定运行,需要维护其在设计负载范围内的正常操作。

在背景研究中,通常会关注小汽机的设计、性能特点以及与其他系统的协调。火电机组通常通过自动控制系统来监测和维持各个关键参数,包括温度、压力、流量等。同时,为了确保安全运行,还有一系列的保护系统,如过载保护、电压保护、频率保护等。

此外,研究人员也会关注火电机组在实际运行中的故障模式和故障处理方法。通过对历史故障案例的分析,可以更好地理解小汽机跳闸事件的根本原因,并采取相应的预防和修复措施。这包括定期的维护和检修,以及改进控制系统的稳定性和鲁棒性。

总体而言,深入了解小汽机的设计、运行特点以及先前的故障案例,对于提高火电机组的可靠性和稳定性具有重要意义。

窗体顶端

1火电机组小汽机跳闸原因

火电机组小汽机跳闸可能涉及多种原因,这需要仔细的故障诊断。以下是一些可能导致小汽机跳闸的常见原因:

过载: 如果小汽机承受的负载超过其承受最大转速,可能导致过载保护触发而跳闸。

直流系统故障 不稳定的直流系统可导致电气控制故障直流系统消失,小汽机可能会跳闸以保护设备。

振动过大 如果振动超过偏小汽机允许的范围,保护系统可能会触发跳闸。

机械故障: 小汽机本身的机械故障,如轴承故障、叶片损坏等,可能导致跳闸。

过热保护: 小汽机工作过程中,如果温度超过安全范围,过热保护系统可能会触发跳闸。

控制系统故障: 控制系统的故障,包括传感器、电子控制单元等组件的故障,可能导致不正确的操作,从而引发跳闸。

润滑油问题: 如果小汽机使用的润滑油出现问题,例如供回油管道漏油,油位低,可能导致小汽机跳闸。

在面对小汽机跳闸时,通常需要进行详细的故障诊断,可能涉及检查控制系统、电气系统、机械部件等多个方面。最好由专业的维护人员或工程师来进行故障排查和修复。

2跳闸概况

2017717130分,2 A2B给水泵出口流量分别为732 t/h705 t/h, AGC处于工作模式,主蒸汽压力23.1 MPa,#22A2B小机转速分别为4623 r/min4608 r/h,2A汽泵调门开度指令28%,反馈29%2B汽泵开度命令为31%,反馈为32%.01:30:2101:36:00,2号机组2A小机的转速出现了较大的波动,其变化如表1所示。

2A小机的各个参数都发生了相应的改变:2A小机进油的油温由46突升至50℃,前轴承温度分别由5350℃突升至6552℃、推力瓦温由5546℃突升至7547℃、小机轴向位移由0.2 mm增至0.34 mm,小机轴承振动1 X,1 Y,2 X,2 Y,从9,10,38,22μ m,到42,11,80,31μ m。小汽机的各项性能指标都在报警的范围之内。01:31,2号机组2 B小型机组脱扣(由于汽泵出口流速过低保护作用)。2A小机参数变动和2B小机的脱扣状况,请参阅附图1


图片3.png122A小机转速波动情况

 

02:17,#2机组给水流量突然增加到1800/小时,给煤量194/小时,由于水煤比失调,汽温很难控制(最低下降到450℃),马上手动停止#2机运行。检修时发现2 A小机低压调门LVDT出现打滑现象(如图2所示),2 A小机低压调门LVDT无法与阀杆一起正常运动。马上将2 A小机低压调门LVDT换掉,并对调门重设。

 

1DCS曲线图

图片4.png

3原因分析



2 A小机低压调门LVDT联结器断开,使小机组的调门反馈降低到1.6%。当 LVDT连杆联接器断开后,实际的阀门位置在任意位置上都会有1.6%的回馈(由于零点偏移引起的)。小机调门命令最小值降到2.5%,当小机调门命令超过反馈值时,2 A的小机的调门不能完全打开(2 A的小机给水操作站的自动取消,都在手动位置),转速达到5800 r/min,使得2 B小机的出力大大减少,流量最低下降到150 t/h,因为最小流量阀卡涩没有及时完全打开,2 B小机最小流量保护定值≤270 t/h,延时10 s,保护动作跳闸。)

 图片5.png

2损坏的连杆图片

4事故处理情况

1)02:17,打闸2号机组2 A小机,关紧2 A机组2 A小机组高低压进汽电动门,联系汽机和热工值班人员进行处理。2)06:10,热控维修部门将2号机组2 A小机进蒸汽调门的LVDT接头进行焊接,2 A小机的调门静态测试未出现异常。3)7.00,起动2号机A小机。4)07:40,2号机组2 A小机转速提升到5400/分,检查2 A小机运转良好。

5事故暴露的主要问题

1)#2机组2 A小机速度超调问题,操作人员未能对其进行快速的分析和判断,以及对小机调节命令和反馈异常减小的原因未进行分析。巡检人员没有发现小机低压进汽调门LVDT联接装置脱离。

2)小机 LVDT连杆联接部件为铝合金材质,由于长时间的震动或联接松动,造成螺钉打滑,小机 LVDT连杆没有备用零件,在破损后进行临时加工,大大延长了检修周期。

3)当小机转速自动转换为手动的时候,在没有查明问题的情况下,千万不要重新转换到 MEH的自动控制。

4) 2 B小机的最小流量阀没有完全打开,导致了事故的扩大。

6结论

在火电机组运行的复杂环境中,小汽机跳闸的案例为我们提供了深刻的教训。通过对这一事件的详细分析,我们深入了解了导致跳闸的多种因素,包括电气、机械和控制系统的问题。这不仅强调了对于火电机组各个部件正常运行的重要性,也凸显了在面对突发故障时迅速而准确的决策的紧迫性。

背后的故障研究揭示了需要对火电机组进行全面而精细的监测与维护,以确保其在各种负载情况下的可靠性。同时,提升操作人员的应急响应能力以及对控制系统的深刻理解也是预防类似事件再次发生的关键。

这个经验不仅对于火电行业的从业者具有指导意义,也提醒了我们在工程设计、维护和运营过程中要保持高度的警惕性。通过吸取教训,我们能够不断完善火电机组的运行体系,为可靠供电作出更大的贡献。在未来,期望通过科技创新和经验积累,能够更好地确保火电机组的稳定运行,为社会提供可靠的电力支持。

参考文献

1]胡念苏.汽轮机设备及系统[M.北京:中国电力出版社,2006.

2]高澍芃等.汽轮机设备检修技术问答[M.北京:中国电力出版社,2004


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