汽轮机主油泵出口油压低(转载--汽机高调门反复频繁波动造成EH油压低机组跳闸事件)

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汽轮机主油泵出口油压低(转载--汽机高调门反复频繁波动造成EH油压低机组跳闸事件)

一、事件过程

2016年某月5日,13:03:15,某汽轮机由顺序阀模式自动切为单阀模式。14:14:05,机组CCS(协调)方式下运行,负荷335MW,主汽压力16.9MPa,主、再热汽温稳定,A、B、C磨煤机全磨运行,运行人员无任何操作。14:14:50,机组跳闸,ETS首出原因“EH油压低”,FSSS首出原因“汽轮机跳闸”。

二、原因分析

1、调阅历史趋势,5日11:12:05,出现一次顺序阀切单阀情况,切阀后调门出现大幅波动,30min后调节趋于平稳,见图1。

图1 11点切阀趋势

2、该机组跳机前后,EH油温正常,油箱油位正常。

3、跳机前1min,6个高调门在45%~100%开度之间频繁波动,1min内波动了32次,EH油压快速下降至跳闸值,触发汽机跳闸。14:14:10,EH油压13.9MPa,B油泵电流34A;机组跳闸时EH油压10.1MPa, B油泵电流44A,备用A油泵联启正常,见图2、图3。

图2 跳闸前1min,1、2、3号高调门波动趋势

图3 跳闸前1min,4、5、6号高调门波动趋势

4、EH油压低保护4个压力开关(四取二)动作正常。

5、机组跳闸后,停运EH油泵,检查4个高压蓄能器充氮压力正常,分别为9.5、9.5、9.3、9.4MPa。

6、该汽轮机挂闸,高调门逐一进行快速开关试验,EH油压基本无变化,油泵电流在29A~33A之间变化。5号高调门在全开位置指令与反馈偏差4%,更换伺服阀后在全开位置指令与反馈偏差2.4%,见图4、图5。


图4 单个高调门快速开关试验

图5 单个高调门快速开关试验

7、做机组跳闸前状态模拟试验:对6个高调门同时进行40%~100%开度连续快速开关,约30s时间B油泵电流由29A逐渐升高至50A,EH油母管压力由14.3MPa降至跳闸值,该汽轮机跳闸。切至A油泵运行重复上述试验,试验结果一致,见图6。

图6 6个高调门同时进行连续快速开关试验

8、原因分析

(1)汽轮机跳闸原因:EH油压低。

(2)EH油压低原因:机组跳闸前1min,汽轮机单阀运行,6个高调门开度快速(32次/分钟)大幅度(45%~100%)波动,系统1min内,从13.96MPa下降到跳闸值9.3MPa,见图1、图3。

(3)6个高调门开度大幅波动原因:机组负荷330MW以上时,汽机主控指令小幅变化(98.5%~100%),对应高调门开度大幅度变化(43.89%~100%),高调门流量特性曲线不完善,见图7、图8、图9。

图7 主控指令97.9%,阀门开度100%

图8 主控指令97.4%,阀门开度50%左右

图9 单阀阀门特性曲线

(4)汽轮机由顺序阀自动切单阀运行模式的原因:5号高调门指令与反馈偏差大于20%超过15s(厂家设定的切换条件),见图10、图11、图12。

图10 5号高调门指令反馈偏差大延时切单阀

图11 顺阀切单阀在线逻辑

图12 指令反馈偏差大延时判断逻辑

(5)5号高调门调节响应迟缓的原因需待机组检修时做进一步检查确认。

三、暴露的主要问题

1)对满负荷时汽轮机由顺序阀自动切单阀后带来的危害认识不足,没有对当日上午阀门切换与阀门大幅度波动情况引起足够重视,导致问题重复发生。

2)该机组增容后(由300MW增至335MW)仅进行了常规热力性能试验,未进行高调门流量特性曲线优化试验,给本次跳机埋下了隐患。

3)汽轮机厂原配DEH系统中设置有“高调门指令与反馈偏差大于20%超过15s”切换“顺序阀”方式为“单阀”方式,此逻辑有待商榷,易引起阀门的大幅波动。

四、防范措施

1)完善汽轮机顺序阀切单阀条件,并暂取消调门指令与位反偏差大切换条件,征询汽轮机厂家意见,完善相关逻辑。

2)制定机组正常运行中汽轮机调门剧烈波动时的应急操作措施或预案,避免因阀门剧烈波动导致机械设备损坏或诱发其它事故隐患。

3)利用合适机会安排该机组高调门流量特性曲线优化试验,并完善相关控制逻辑。

4)加强机组运行期间的重要参数监视,及时消除运行中的缺陷,避免缺陷扩大导致不安全事件的发生。

5)机组检修时对5号高调门及其热控控制回路进行全面检查,消除调节响应迟缓的问题。

(来源:CAA发电自动化)

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