汽機主保護講課

1、1.EH油壓低1）定值9.31MPa，DCS上取點11EH油泵出口壓力12MAX01CP101、 12EH油泵出口壓力12MAX01CP102、母管壓力12MAX01CP103。2）動作：11EH油泵運行12MAX01CP101壓力低 EH油母管壓力低； 12EH油泵運行12MAX01CP102壓力低 EH油母管壓力低； 油泵已運行該泵出口壓力壞品質(zhì)EH油母管壓力壞品質(zhì)EH油壓低2.潤滑油壓低 汽輪機潤滑油系統(tǒng)的作用是為汽輪發(fā)電機組的支持軸承、推力軸承和盤車提供潤滑和冷卻用油。同時在機組啟停機過程中為頂軸油供油。1）定值：260KPa,DCS上取點，母管12MAV42CP116、12MAV42

2、CP117、 12MAV42CP118。2）動作：轉(zhuǎn)速大于15RPM，潤滑油油壓12、23、 13；潤滑油壓低 連城發(fā)電公司4號汽輪機組潤滑油壓在2007年機組小修后，主油泵出口油壓1.8MPa正常，主油泵入口油壓0.165MPa也正常，但潤滑油壓就開始偏低。剛啟動時油壓為0.106MPa，在正常運行過程中油壓一直慢慢下降，一直降低至0.095MPa，潤油泵開始頻繁聯(lián)動。4 號機潤滑油壓在2008年7、8月份之間下降為0.092Mpa，機組正常運行時由于潤滑油壓低，交流潤滑油泵需連續(xù)運行，嚴重影響機組的安全經(jīng)濟運行。連城發(fā)電公司設(shè)備工程部專業(yè)人員始終未找出原因。在機組停運時，通過解體4號機組前

3、軸承箱人孔蓋板和3號機組前軸承箱人孔蓋板進行比較，發(fā)現(xiàn)的問題有： 1、4號機推力瓦左右側(cè)各有二組預(yù)留測溫元件孔未安裝螺栓造成預(yù)留孔泄油； 2、主油泵前后密封環(huán)泄漏； 3、主油泵上蓋排空孔泄漏量較大。3.潤滑油箱液位低1）定值：1200100mm跳機，（現(xiàn)潤滑油箱液位高1300mm跳機取消）。DCS上取點12MAV10CL121、12MAV10CL122、12MAV10CL123。2）動作：潤滑油箱液位12、23、13；潤滑油箱液位低4.高低壓轉(zhuǎn)子超速保護1）定值：高低壓轉(zhuǎn)子3300RPM，DCS取點2）動作：高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1、2、3：12MYA01CS111、12MYA01CS112、12MYA

4、01CS113；轉(zhuǎn)速4、5、6：12MYA01CS114、12MYA01CS115、12MYA01CS116；高壓轉(zhuǎn)子超速保護12、23、13或45、56、46； 低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1、2、3：12MYA02CS111、12MYA02CS112、12MYA02CS113；低壓轉(zhuǎn)子超速保護12、23、13；3）超速危害：汽輪機一旦發(fā)生嚴重超速，輕則由于離心力過大造成轉(zhuǎn)動部件的損壞；嚴重時造成大軸斷裂、推力支承軸承碎裂，葉片斷裂，汽輪機動靜部分嚴重摩擦，有時還會因為油壓的升高，造成機組油系統(tǒng)著火，引發(fā)機組報廢性事故。4）引起汽輪機超速的原因 1、自動主汽門、調(diào)速汽門、抽汽逆止門卡澀或關(guān)閉不嚴密； 2、調(diào)

5、節(jié)系統(tǒng)遲緩率過大； 3、調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動率過大，同步器上限過高； 4、汽輪機超負荷運行造成油動機過開卡澀； 5、抽汽供熱電動門關(guān)閉不嚴密； 6、汽輪機油中含有機械雜質(zhì)、水或油質(zhì)乳化，造成調(diào)速系統(tǒng)動作失常。汽輪機轉(zhuǎn)子超速案例 1999年2月25日凌晨1時40分左右，中國石油烏魯本齊石油化工總廠(以下簡稱烏石化)熱電廠3號發(fā)電機一變壓器組污閃，3號汽輪發(fā)電機組甩負荷。在當班操作人員進行事故處理時，發(fā)生汽輪機超速飛車的設(shè)備事故，同時發(fā)電機及機組油系統(tǒng)著火。事故無人員傷亡，設(shè)備直接經(jīng)濟損失1916萬元。 事故經(jīng)過 1999年2月25日，烏石化熱電廠汽機車間主任薛良、副主任顧宗軍與汽機車間15名工人當班

6、，其中3號汽機組由司機曹磊、副司機黃漢添和馬新俊值班。 凌晨1時37分48秒，3號發(fā)電機一變壓器組發(fā)生污閃，使3號發(fā)電機組跳閘，3號機組電功率從41MW甩到零。汽輪機抽汽逆止閥水壓聯(lián)鎖保護動作，各段抽汽逆止閥關(guān)閉。轉(zhuǎn)速飛升到3159rmin后下降。 曹磊令黃漢添到現(xiàn)場確認自動主汽門是否關(guān)閉，并確認轉(zhuǎn)速。后又令馬新俊啟動交流潤滑油泵檢查。薛良趕到3號機機頭，看到黃漢添在調(diào)整同步器。薛良檢查機組振動正常，自動主汽門和調(diào)速汽門關(guān)閉，轉(zhuǎn)速2960rmin，認為是污閃造成機組甩負荷，就命令黃漢添復位調(diào)壓器，自己去復位同步器。 由辦公室趕至3號機控制室的顧宗軍，在看到3號控制屏光字牌后(3號機控制盤上光字

7、牌顯示“發(fā)電機差動保護動作和“自動主汽門關(guān)閉”)，向曹磊詢問有關(guān)情況，同意維持空轉(zhuǎn)、開啟主汽門，并將汽機熱工聯(lián)鎖保護總開關(guān)切至“退除”位置。 隨后顧宗軍又趕到3號機機頭，看到黃漢添正在退中壓調(diào)壓器，就令黃漢添去復位低壓調(diào)壓器，自己則復位中壓調(diào)壓器。黃漢添在復位低壓調(diào)壓器時，出現(xiàn)機組加速，機頭顫動，汽輪機聲音越來越大等異常情況(事后調(diào)查證實是由于低壓抽汽逆止閥不起作用，造成外管網(wǎng)蒸汽倒流引起汽輪機超速的)。 薛良看到機組轉(zhuǎn)速上升到3300rmin時，立即手打危急遮斷器按鈕，關(guān)閉自動主汽門，同時將同步器復位，但機組轉(zhuǎn)速仍繼續(xù)上升。薛良和馬新俊又數(shù)次手打危急遮斷器按鈕，但轉(zhuǎn)速依然飛速上升，在轉(zhuǎn)速達到

8、3800rmin時，薛良下令撤離，馬新俊在撤退中，看見的轉(zhuǎn)速為4500rmin。 約1時40分左右，3號機組發(fā)生超速飛車。隨即一聲巨響，機組中部有物體飛出，保溫棉渣四處散落，汽機下方及冷油器處起火。 烏石化和熱電廠領(lǐng)導迅速趕至現(xiàn)場組織事故搶險，并采取緊急措施對熱電廠的運行設(shè)備和系統(tǒng)進行隔離。于凌晨4：20將火撲滅，此時，汽輪機本體仍繼續(xù)向外噴出大量蒸汽，當將1.27MPa抽汽供外網(wǎng)的電動門關(guān)閉后，蒸汽噴射隨即停止。以下羅列一些案例及事故原因分析（1）1988年某廠一臺國產(chǎn)200MW汽輪發(fā)電機組，在進行危急保安器提升轉(zhuǎn)速試驗時，在用超速滑閥提升轉(zhuǎn)速中調(diào)節(jié)系統(tǒng)失控，轉(zhuǎn)速忽然上升到3500r/min

9、多，機組劇烈振動，造成軸系斷裂為13段，多處是軸頸部分斷裂，整個汽輪機和發(fā)電機毀壞報廢，損失2500多萬元。（2）1985年某廠一臺國產(chǎn)200MW機組運行中，發(fā)電機開關(guān)掉閘甩負荷后，轉(zhuǎn)速上升，危急保安器固然動作，關(guān)閉了高壓自動主汽門、調(diào)節(jié)汽門，但由于右側(cè)中壓主汽門自動關(guān)閉器卡澀，造成右側(cè)中壓主汽門延時封閉，再熱器余汽使機組轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，約在3800r/min時，機組劇烈振動，中、低壓轉(zhuǎn)子間的加長軸對輪螺栓斷裂拉脫，高、中壓轉(zhuǎn)子繼續(xù)上升到4500r/min左右，軸系斷裂成5段，高中壓轉(zhuǎn)子、汽缸通流部分嚴重毀壞，軸承、油管損壞后透平油漏出起火，經(jīng)奮力搶救撲滅。事故后經(jīng)鑒定，汽輪機本體報廢，發(fā)電機修

10、復后繼續(xù)使用，經(jīng)8個多月耗資1400多萬元才恢復運行。 （3）1990年某廠一臺25MW中壓汽輪機組，在鍋爐滿水后蒸汽帶水進進汽輪機時打閘停機，但因自動主汽門、調(diào)節(jié)汽門卡澀未能完全封閉，機組仍帶有2萬多千瓦有功負荷，而汽機運行職員卻按解列按鈕將發(fā)電機與系統(tǒng)解列，造成機組嚴重超速，軸系斷裂為11段，多處從軸頸部位扭斷，汽機葉輪、大軸、汽缸斷裂飛出，汽輪機和發(fā)電機毀壞報廢。（4）1990年某自備廠一臺50MW供熱機組，在機組停機時，負荷減到7MW再也減不下來，操縱職員未看功率表，只看到調(diào)節(jié)汽門已封閉，即打閘停機并將機組解列，主汽門、調(diào)節(jié)汽門固然封閉，但與熱網(wǎng)連接的抽汽逆止門卡澀未能封閉，導致熱網(wǎng)系

11、統(tǒng)蒸汽返進汽輪機造成機組嚴重超速報廢。 5.軸承溫度高1）定值：支持軸承115；推力軸承110；2）DCS上取點： 高中壓缸前支持軸承12MAD15CT201A/B、12MAD15CT202A；（3取2） 高中壓缸后支持軸承12MAD14CT201A/B、12MAD14CT202A；（3取2） 低壓缸前支持軸承12MAD13CT201A/B（2取2） 低壓缸后支持軸承12MAD12CT201A/B （2取2） 發(fā)電機前支持軸承12MKD11CT201A/B 107（2取2） 發(fā)電機后支持軸承12MKD12CT201A/B 107 （2取2）高中壓缸推力軸承12MAD16CT201A/B、 12

12、MAD16CT202A/B、 12MAD16CT203A/B、 12MAD16CT204A/B、 12MAD16CT205A/B、 12MAD16CT206A/B(12、23、13或45、56、46；)低壓缸推力軸承12MAD11CT201A/B、 12MAD11CT202A/B、 12MAD11CT203A/B、 12MAD11CT204A/B、 12MAD11CT205A/B、 12MAD11CT206A/B(12、23、13或45、56、46；)6.推力軸承軸向位移大1. 高中壓缸推力軸承軸向位移：1.2mm；DCS上取點12MAD16CY101、 12MAD16CY102、 12MAD

13、16CY103；保護動作（3取2）或測點全壞品質(zhì)；2. 低壓缸推力軸承軸向位移：1.2mm ；DCS上取點12MAD11CY111、 12MAD11CY112、 12MAD11CY113；保護動作（3取2）或測點全壞品質(zhì)；軸向位移大的原因及危害 原因有以下幾方面：1發(fā)生水沖擊（蒸汽帶水）：水珠沖擊葉片使軸向推力增大，同時水珠在汽輪機內(nèi)流動速度慢，堵塞蒸汽通路，在葉輪前后造成很大壓力差 2動葉片結(jié)垢：蒸汽品質(zhì)不良，含有鹽分會使動葉結(jié)垢，通流面積縮小，引起動葉前后壓差增大 3新蒸汽溫度急劇下降：會導致轉(zhuǎn)子的溫度降低，轉(zhuǎn)子的收縮量大于汽缸的收縮量，使推理軸承負擔增加 4真空下降：汽輪機凝汽器真空下降

14、，增加了級內(nèi)反動度 5汽輪機超負荷運行 6推理軸承損壞 7供熱抽氣機組工況突然有較大變化 8主汽，補汽壓力不匹配 9潤滑油系統(tǒng)由于壓力過低，油溫過高等缺陷使油膜破壞而導致推力瓦塊烏金燒溶，轉(zhuǎn)子串動 （造成油膜破壞的原因：a潤滑油壓過低 b油溫過高 c潤滑油中斷 d油質(zhì)不良 e油中有水 f軸瓦與軸之間間隙過大 g 烏金脫落 h發(fā)電機或勵磁機漏電） 危害：推理軸承過負荷，推力瓦塊燒毀，動靜部分碰摩，葉片折斷，大軸彎曲，隔板和葉輪碎裂等惡性事故7.振動保護1.定值254um，保護為單點、或測點全壞品質(zhì)；2.DCS上取點 #2瓦：12MAD12CY141、 12MAD12CY142； #3瓦：12MA

15、D13CY141、 12MAD13CY142； #4瓦：12MAD14CY141、 12MAD14CY142； #5瓦：12MAD15CY141、 12MAD15CY142； #7瓦：12MKD11CY141、 12MKD11CY142； #8瓦：12MKD12CY141、 12MKD12CY142 ；振動保護8.高壓缸上下缸溫差大1.定值：56；2.DCS上取點，進汽口12MAA50CT201A、12MAA50CT202A；補汽口12MAA50CT231A、12MAA50CT232A；3.動作：進汽口溫差大，延時3S； 補汽口溫差大，延時3S;高壓缸上下缸溫差大9.高排壓比保護1.定值1.7

16、；2.DCS上取點：調(diào)節(jié)閥后蒸汽壓力12MAA50CP101、 12MAA50CP102；高壓缸排汽壓力12MAB50CP101、12MAB50CP102、12MAB50CP103；3.動作：并網(wǎng)延時70S調(diào)節(jié)閥后蒸汽壓力兩個測點二取平均與高排壓力三個測點三取大的比值低于1.7；4.原因：主要是高排逆止門誤關(guān)，高旁誤開，或者甩負荷時葉片大片斷裂等。 5.作用：主要是防止高壓缸排氣不暢，使高壓缸后幾級葉片由于鼓風摩擦過熱，防止低壓缸少汽或無汽運行。高排壓比保護高排壓比保護10.高壓排汽溫度保護1.定值：268；2.DCS取點：12MAA50CT631A、 12MAA50CT632A、 12MAA

17、50CT633A、3.動作：3取2或測點全壞品質(zhì)11.低壓排汽溫度保護1.定值：120；2.DCS取點：12MAC10CT611A、 12MAC10CT611B、 12MAC10CT612A、3.動作：3取2或測點全壞品質(zhì)低壓排汽溫度保護12.高壓脹差保護1.定值：長工況5.62mm，短工況-3.03mm；2.DCS取點：高中壓缸轉(zhuǎn)子絕對膨脹12MAD16CY101； 高中壓缸絕對膨脹12MAD16CY002、12MAD16CY003；3.動作：脹差值=高中壓缸轉(zhuǎn)子絕對膨脹-高中壓缸絕對膨脹（左右取平均值）延時3S；4.作用：汽輪機起動、停機及異常工況下，常因轉(zhuǎn)子加熱(或冷卻)比汽缸快，產(chǎn)生膨

18、脹差值(簡稱脹差)。無論是正脹差還是負脹差，達到某一數(shù)值，汽輪機軸向動靜部分就要相碰發(fā)生摩擦。為了避免因脹差過大引起動靜摩擦，機組設(shè)有脹差保護，當正脹差或負脹差達到保護動作值時，關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門，緊急停機。高壓脹差保護13.凝汽器真空低1.定值：20.3KPa2.DCS上取點：12MAG01CO101、12MAG01CO102、12MAG01CO103；3.動作：汽輪機轉(zhuǎn)速9.9Hz，3取2，或凝汽器真空壓力測點全壞品質(zhì)低壓缸進汽壓力測點全壞品質(zhì)； 4.真空低原因1）真空測量元件故障，無法正確反應(yīng)凝汽器的真空度；2）凝汽器水位太高，以致將冷卻管束淹沒，導致與低壓缸排汽換熱面積減少；3）循環(huán)水量不足，機組高負荷時候，未啟動備用泵；4）由于環(huán)境溫度升高導致循環(huán)水入口溫度上升（主要表現(xiàn)為季節(jié)的變化）；5）現(xiàn)有真空泵出力不足，未啟動備用真空泵；6）凝汽器的換熱鋼管表面結(jié)垢導致?lián)Q熱效率下降；7）軸封壓力太