浅谈汽轮机超速的原因及安全措施

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MiningEngineering

矿 业 工 程

第7卷 第6期2009年12月

浅谈汽轮机超速的原因及安全措施

董兴虎

(中冶北方工程技术有限公司,辽宁鞍山114009)

摘要:汽轮机超速造成汽轮机组设备损坏是重大恶性事故,直接影响安全生产及正常运行。讨论了汽轮机超速的原因及安全措施。

关键词:汽轮机;超速;安全措施

中图分类号:TH112 3 文献标识码:B 文章编号:1671-8550(2009)06-0036-02

1 汽轮机超速的主要原因

汽轮机超速事故是由于汽轮机调速和保护系统故障及本身的缺陷所致,但往往和运行操作维护有着直接的关系,按不同的事故起因和故障分析如下。

1 1 调速系统的缺陷

汽轮机调速系统不但要保证汽轮机在额定转速下正常运行,而且需在汽轮机甩负荷后转速升高不超过规定的允许值,所以调速系统是防止汽轮机超速的首要措施。如果在汽轮机甩掉负荷后不能保持空载运行,就可能引起超速,转速飞升过高的原因有:1)调速汽门不能关闭或漏气量大;2)抽气逆止门不严或拒绝动作;3)调速系统迟缓率过大或调节部件卡涩;4)运行方式不合理或调整不当;5)调速系统不等率过大;6)调速系统动态特性不当;7)调速系统整定不当,如同步器调整范围、配汽机构膨胀间隙不符合要求等。1 2 汽轮机超速保护系统故障

危急保安器不动作或转速过高。危急保安器的转速一般规定在高于额定转速的10%~12%,这是保护汽轮机使其转速不致过分升高的主要保护设备,另外不同的机组还设有规定转速稍高于危急保安器的附加保护或电超速装置。如果在汽轮机转速升高时,造成危急保安器不动作或动作过迟主要原因:1)重锤或飞环导杆卡涩;2)重锤或飞环动静部件不同心,在运行时憋劲;3)弹簧在受力产

生过大的径向变形,以致与孔壁产生磨擦;4)接吻扣或打击板间隙过大,撞击子飞出后不能使危急保安器滑阀动作。

危急保安器滑阀卡涩。 自动主汽门和调速汽门卡涩。1 3 运行中操作调整不当

油质管理不当,对油质及标号没有严格把关,甚至未经过化验加入主油箱运行。再者是检修质量不良,轴封间隙调整不当,运行中轴封压力调得过大,漏汽到油档,造成油中进水,引起调速和保护部件卡涩。

运行中同步器手动或电动时,加减负荷超过规定调整范围,不但会造成机组甩负荷后转速升高,而且还会使调节部套失去脉动,从而造成卡涩,引起超速事故。

运行中蒸汽品质不良,长期运行会造成主汽门和调速汽门卡涩。

大小修后或2000小时后和调速系统解体后,开机做超速试验,升速未执行标准,操作不当,造成转速飞升过快。

2 措施

在汽轮机停机时,采用先关闭主汽门和调速汽门,确保发电机功率为零,电流倒送后再解列发电机可避免其解列时间过长,此时机组处于无法运行状态,在鼓风作用下会使排汽温度升高,低差胀会增大,造成对电网影响较大。

化学严格执行部颁汽水标准,加强对汽水的品质监督化验,防止汽水品质不合格,运行中蒸汽带盐使主汽门杆、调速汽门杆、各段抽汽逆止门收稿日期:2009-07-22

作者简介:董兴虎(1966-),男(汉族),辽宁营口人,中冶北方工程技术有限公司热电分公司高级工程师,一直从事冶金、电厂等方面热控专业的设计工作。

2009年第6期 董兴虎 浅谈汽轮机超速的原因及安全措施

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化学应加强对油质的监督,执行部颁标准,定期抽样化验及报告,防止油中带水或杂物造成调节部套卡涩和腐蚀。

自动主汽门,调速汽门开关要灵活,严密性能好,每天检测自动主汽门杆活动。每周变负荷30%,以便活动调速汽门及油动机滑阀。机组大修后甩负荷试验前,必须进行主汽门和调速汽门严密性试验,保证符合技术要求,主汽门和调速汽门单独关闭时,在额定参数下稳定转速最高不超过1000r/min,试验汽压需在额定汽压下进行,以求得甩负荷时或事故情况甩负荷后主汽门和调速汽门关闭的严密性。

设备运行中,当汽、水品质不合格时,要适当增加自动主汽门和调速汽门活动次数和范围,安全措施要保障。

设备运行中发现主汽门、调速汽门、抽汽逆止门卡涩时,应及时消除,消除前要有防止超速的安全措施,必要时要加装快速关断阀,主汽门卡涩不能立即消除时,需停机处理。

设备运行中定期抄表和巡回检查及微机监视仪表变化时,密切注意调速汽门开度和负荷关系,根据调速汽门的压力变化情况,防止门座升起或瓦位下移,使调速汽门关闭不严,发生甩负荷时超速。

操作人员要熟知超速时的特征(负荷到零或仅带厂用电,声音突变异常,转速表连续上升,油压升高,振动增大等),遇到上述情况,果断采取措施,严格按规程停机,防止事故扩大。

机组长期停运时做好停机保养工作,每月进行一次干燥,防止汽水或其他腐蚀物质进入或残留在汽机及调节供油系统引起汽门及调节部套腐蚀。

对采用滑压运行的机组,调速汽门开度要

留有富裕度,不应开度过大,以防止同步器超过正常调节范围或使甩负荷时飞升转速升高。

坚持调速系统静态特性试验,汽轮机大修后或处理调速系统缺陷更换调速部套和重新整定后均应做调速系统试验,调速系统的速度变动率和迟缓率应符合技术要求,一般速度变动率为额定转速的3%~6%,迟缓率不大于额定转速的的0 5%。

合理地整定同步器的调整范围,上限富裕行程不宜过大,一般要求高限能升高速度变动率&=1%~2%,在低限能降低3%~5%的额定转速,配汽机构凸轮间隙,要保证汽轮机在热态下能严密关闭调速汽门。

对新安装机组和机组调速系统进行技术改造后,进行调速系统动态特性试验,保证汽轮机甩负荷后动态飞升转速不超过规定值,汽轮机甩负荷后应能保持空负荷运行,一般要求甩掉额定负荷后的飞升转速不超过额定转速的8%,发现设备缺陷要及时处理。

加强运行岗位的责任制和技术培训,为了提高运行人员的技术素质和应变能力,应采取如下措施:1)加强培训,严格执行技术考核;2)结合设备大小修时,现场实际调速系统部件构造进行讲解,使操作人员掌握其设备性能,避免人为造成不安全因素;3)每班要进行事故预想,以提高处理事故的能力;4)每月进行一次反事故演习,车间领导和技术人员参加,进行模拟和处理事故的演习,然后进行分析、评价,找出不足之处,以便在运行中避免超速事故的发生,使员工从中受益;5)司机及机组人员切实履行自己的职责,当班一定要认真监盘和检查,根据运行方式、设备状态及天气变化,机组甩负荷时密切注意转速上升,必须判断准确,处理果断,以保证机组安全运行。

Reasonsofsteamturbineoverspeedandsafetymeasures

DONGXing hu

(NorthernEngineering&TechnologyCorporation,MCC,Anshan114009,China)

Abstract:Steamturbineoverspeedcausingdamageofturbinesetisakindofseriousaccidentthatinfluencesdirectlythesafeoperationoftheplant.Thereasonsofturbineoverspeedandthesafetymeasurestobetakenarediscussed.

Keywords:steamturbine;overspeed;safety;measurestobetaken

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