小汽轮机跳闸问题的分析

苏宇琦

[摘 要]小汽轮机在电厂调试、运行期间出现了一些问题，通过对几次典型事件的分析，提出一些有针对性的改进措施，以确保机组安全稳定运行。

中图分类号：TU758.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）28-0041-01

电厂两台六十万机组DCS系统采用美国FOXBORO公司I/A控制系统，每台机组配有东方汽轮机厂提供的两台50%容量的变速汽轮机拖动的汽动给水泵和一台30%容量的KSB电动给水泵。虽然DCS采用先进技术，功能强大，就地设备也安全可靠，但实际应用中，包括设计、安装、调试和运行等环节，还存在诸多问题。以下为机组运行期间小机出现的几个典型事故：

2012年11月22日3：00：30，#1机组负荷450MW，A汽泵、电泵并列运行，A小机在CCS自动方式。A小机低压调门开度突然由43.51%至全开位，A小机转速在6秒后由4189rpm陡升至4969rpm，给水流量突然由1307T/h增大至1807T/h，汽包水位持续上升，至3：03：08汽包水位达到266mm（动作值为250mm），MFT动作，#1机组停运。

原因分析：根据历史趋势分析和对运行人员询问，排除了人为设定转速和协调控制系统给定转速的可能，低调门阀位控制信号为±40mA直流电流信号，抗干扰能力很强，由于干扰信号造成伺服控制回路误动的可能性很小，低调门阀位控制回路后来反复试验，都正常，伺服卡件故障造成调门突然全开的可能性也不大。通过试验，对小机转速反馈回路进行干扰，可以模拟出事故过程，对着小机转速系统的百灵卡件使用手机或对讲机，小机转速突变为零，由于给定转速与实际转速的偏差信号作为伺服卡的输入信号，而且没有设置偏差限值，造成低调门全开。由此暴露出电子间禁止使用无线电通信设备等管理制度执行不彻底，逻辑部分不完善。

2013年1月3日17：28，#1机组负荷392MW，A汽泵、电泵并列运行，A小机在CCS自动方式。B小机冲转。B小机升速至1795rpm，排汽温度115℃，#4瓦Y向轴振达150.23um，振动保护动作，B小机跳闸。A小机转速由4024rpm突增至4409rpm，A小机由CCS方式切至手动控制方式，汽包水位持续上升；17：58：42，#1机汽包水位高高保护动作，引发MFT，汽机跳闸，发电机解列。

原因分析： DCS厂家给两台小机控制指令做了一个MOCS互联，即在CCS控制方式下运行的小机，它的转速指令为给水指令与两台小机实际转速的平均值的偏差，这样可以在一台小机跳闸后，运行小机可以快速增加负荷，减小给水扰动。

当时一台小机投入CCS方式运行，另一台小机空负荷运行，空负荷运行的小机跳闸后，它的转速叠加在了运行的小机上，造成给水量大增，锅炉因汽包满水跳闸。

采取措施：

1、与东方汽轮机厂协商后，取消汽泵振动保护，#3、#4瓦轴振只作报警。

2、将小机的CCS指令输出限制在43%～83%，对应小机转速指令为3000～5800rpm，以此来避免小机未出力时异常跳闸造成转速叠加的问题。所以小机在CCS控制方式运行时的转速控制范围为3000～5800rpm，与汽泵正常工作范围吻合。

2013年1月18日04：04：04，#2机组负荷305MW，A、B、D磨运行，A汽泵、B汽泵并列运行，A、B小机都在CCS自动方式，#2机B磨煤机因为“出口温度高”跳闸，导致锅炉负荷下降，至04：08：00，A小机转速降至2992rpm，B小机转速降至3004rpm，给水流量降至803T/h，主汽流量降至763T/h。A、B小机转速维持在3000rpm左右，无法进一步下降，汽包压力迅速下降，主汽流量持续下降，导致汽包水位持续上升；04：11：15，#2机汽包水位高高保护动作，引发MFT，汽机跳闸，发电机解列。

原因分析：由于上次逻辑修改，将小机的CCS指令输出限制在43%～83%，对应小机转速指令为3000～5800rpm，当时汽包压力迅速下降，所以使得两台小机在CCS方式下以最低转速3000rpm仍可以将大量的给水打入汽包，造成汽包水位持续升高，引发MFT。

采取措施：

1、逻辑中从未考虑到两台小机会在如此低的负荷工况下运行，完善在特殊工况下联开小机再循环阀逻辑。

2、加强运行人员参与力度，从04：07：09汽泵转速维持3000rpm不变至04：11：15汽包水位高停机有足够的时间采取应急措施，如紧急开启汽泵再循环阀，或停止一台汽泵运行。endprint