與其他復(fù)雜機械的事故一樣,汽輪機的事故是多種多樣的,其發(fā)生的原因也是多方面的。除了由于設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料、制造時存在缺陷,安裝檢修質(zhì)量不良等原因外,有很多事故是由于運行維護不當而造成的。常見的典型事故有汽輪機超速、大軸彎曲、通流部分損壞、軸瓦燒損、葉片斷裂、凝汽器真空跌落、油系統(tǒng)工作失常、汽輪機進水、油系統(tǒng)著火、氫氣爆炸、除氧器超壓爆炸、振動異常等。
一、防止汽輪機組超速損壞事故
超速事故是汽輪機事故中最為危險的一種。當機組嚴重超速時,則可能使葉片脫落、軸承損壞、大軸折斷,甚至整個機組報廢。超速事故的發(fā)生多是由于調(diào)節(jié)和保安系統(tǒng)故障或設(shè)備本身存在缺陷所引起的,而這又往往與運行維護有關(guān)。下面按照不同事故原因討論幾種情況。
?。ㄒ唬┱{(diào)節(jié)系統(tǒng)故障
汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)除了要保證汽輪機在額定轉(zhuǎn)速下正常運行外,還應(yīng)保證在甩負荷之后轉(zhuǎn)速的升高不超過規(guī)定的允許值。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的就可能使用甩負荷后汽輪機轉(zhuǎn)速飛升過高。這些故障有:
?。?)調(diào)節(jié)汽閥卡澀或漏汽過大。除機構(gòu)故障外,主要是由于蒸汽品質(zhì)不良使門桿結(jié)垢,運行中又未定期活動汽閥。 把安全工程師站點加入收藏夾
?。?)調(diào)節(jié)系統(tǒng)報考特性不良。
(3)調(diào)節(jié)系統(tǒng)整定不當,如速度變動率δ過大或同晃器調(diào)整范圍不合適,或配汽機構(gòu)脹間隙不符合要求等。
?。?)調(diào)節(jié)部套及元件故障。
?。ǘ┢啓C超速保護系統(tǒng)故障
?。?)危急保安器動作或動作轉(zhuǎn)速過高。這可能是由于重錘或飛環(huán)導(dǎo)桿卡澀引起,也可甬脫扣間隙過大,撞擊子飛出后不能使然急遮斷器滑閥動作。
?。?)危急遮斷器滑閥卡澀。
?。?)自動主汽門或調(diào)門卡澀或關(guān)閉不嚴等。
?。?)抽汽逆止門動作失靈或不嚴。此種缺陷在運行中較難檢查和發(fā)現(xiàn)。
?。ㄈ┻\行操作不當或檢修質(zhì)量不保證
?。?)油質(zhì)管理不善,油中長期帶水,使調(diào)節(jié)和保護部套銹蝕卡澀。
?。?)汽水品質(zhì)不良,蒸汽帶鹽,使調(diào)節(jié)閥和自動主汽門桿和其他部位沉積鹽垢,使這卡澀關(guān)閉不嚴。
?。?)超速試驗操作不當。
?。?)運行中操作民步器超過了規(guī)定調(diào)整范圍,使調(diào)節(jié)部套不能可靠動作時,嚴禁機組投運或繼續(xù)運行。
?。ㄋ模┓乐蛊啓C超速的發(fā)生,重在預(yù)防。針對上述原因,應(yīng)采取如下防止措施。
1.嚴格遵循調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)的技術(shù)要求
(1)各超速保安裝置均應(yīng)完好并正常投入,若超速保護不能可靠動作時,嚴禁機組投運或繼續(xù)運行。
?。?)在正常參數(shù)下調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)能維持汽輪機在額定轉(zhuǎn)速下運行。
?。?)在額定參數(shù)情況下,機組甩去額定電負荷后,調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)能將機組轉(zhuǎn)速維持在危急保安器動作轉(zhuǎn)速以下。
?。?)堅持進行調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性試驗;液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動率為3%~6%之間,遲緩率不大于0.2%;電氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動率為5%,遲緩率(包括執(zhí)行機構(gòu))一般小于0.1%。
?。?)自動主汽門、再熱主汽門及調(diào)速汽門應(yīng)能迅速關(guān)閉嚴密、無卡澀。
?。?)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的定期試驗裝置應(yīng)完好可靠。
?。?)對調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)不合理的(如幾個防止超速保安系統(tǒng),都只通過某一個環(huán)節(jié)才能關(guān)閉主汽門和調(diào)速汽門),要采取措施改進和完善。
2.調(diào)節(jié)、保護系統(tǒng)的定期試驗
?。?)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)定期試驗,是檢查調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)是否處于良好狀態(tài),在異常情況下是否能迅速準確動作,防止機組嚴重超速的主要手段之一。有關(guān)定期試驗要按規(guī)定進行。
?。?)在機組安裝或大修后,危急保安器解體或調(diào)整后停機一個月以后再次啟動時,機組進行甩負荷試驗前,應(yīng)提升轉(zhuǎn)速進行危急保安器動作試驗。
?。?)機組每運行2000h后應(yīng)進行危急保安器充油試驗。充油試驗不動作時,應(yīng)消除缺陷再進行試驗,或提升轉(zhuǎn)速進行試驗。
?。?)高、中壓主汽門和調(diào)速汽門全關(guān)活動試驗應(yīng)每周一次;不具備全行程試驗裝置的機組,應(yīng)每天進行一次高、中壓主汽門和中壓調(diào)速汽門小行程活動試驗。
?。?)每周進行一次抽汽逆止門關(guān)閉試驗,當某一抽汽逆止門存在缺陷時,禁止汽輪機使用該段抽汽運行。
(6)大修前后應(yīng)進行汽門嚴密性試驗。
?。?)機組安裝后應(yīng)與制造廠聯(lián)系,取得同意后進行甩負荷試驗。
3.防止汽門卡澀的措施
汽輪機嚴重超速事故大多都是由于汽門卡澀原因引起。防止汽門卡澀,保證汽門能迅速嚴密關(guān)閉是防止嚴重超速事故的關(guān)鍵之一,因此在運行中與維護中在定期檢查汽門有否卡澀現(xiàn)象。油的品質(zhì)與蒸汽的品質(zhì)應(yīng)符合化學監(jiān)督規(guī)程規(guī)定的要求,以防止卡澀現(xiàn)象發(fā)生。
正常停機時,在拉閘前,應(yīng)先檢查有功功率表是否到零,電能表停轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)以后,再將發(fā)電機解列,或采用逆功率保護動作解列。
對新投產(chǎn)的機組,必須時行甩負荷試驗;已投產(chǎn)但尚未做過甩試驗的機組,應(yīng)積極創(chuàng)造條件做甩負荷試驗。
目前隨著引進機組的增多,汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)絕大多數(shù)采用數(shù)字電液控制,很明顯調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制品質(zhì)和控制功能大大增強。在有的汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)中,甚至當轉(zhuǎn)速達103%額定轉(zhuǎn)速時就有超速保護的功能。由于這樣的系統(tǒng)中的電子控制部分具有自動故障處理功能,相對來說,出現(xiàn)的故障極少,但其液壓控制部分雖提高了原有機械結(jié)構(gòu),可能出現(xiàn)的故障仍可參照上述內(nèi)容。