1000MW汽轮机ATT风险及控制

俞锋等

摘 要：本文主要介绍国华宁海电厂2×1000MW超超临界燃煤机组独特的DEH控制原理及动作过程；针对国内同类型机组汽轮机ATT时发生跳机事故所采取的对策及防范措施。

关键词：汽轮机；ATT；电磁阀；跳机

Abstract： This article main contain the special control loop of the DEH of Guohua Power Generation in Ninghai 2×1000MW Units；This article also main contain the risk of the turbine ATT and how to prevent the risk when the turbine ATT .

Keywords： turbine； ATT； Electromagnetic valve；trip

前言

宁海电厂二期工程三大主机选型为上海锅炉厂引进Alstom Power Boiler GmbH技术生产的SG3091/27.56-M54X型2×1000MW超超临界参数变压运行直流塔式锅炉，配以100%BMCR的高旁和65%BMCR的低旁。汽轮机配以上海汽轮机厂2×1000MW超超临界N1000-26.25/600/600（TC4F）型反动凝汽式汽轮机，发电机采用上海发电机有限公司THDF125/67型发电机并配以无刷励磁系统[1]。

1.ATT释义及试验过程

所谓ATT，即汽轮机主汽门、调门补汽阀等活动性试验，是大型汽轮机防止汽门卡涩、汽轮机超速飞车及汽轮机进水等恶性事故的主要措施，并纳入了火电厂日常定期工作。以上汽引进Siemens 1000MW汽轮机（TC4F型）A主汽门、高调门试验为例，过程如下：

（1）记录高调门A的开度

（2）高压调门A缓慢关闭

（3）高压主汽门A1号快关电磁阀动作，高压主汽门A关闭

（4）高压主汽门A1号快关电磁阀恢复，高压主汽门A打开

（5）高压主汽门A2号快关电磁阀动作，高压主汽门A关闭

（6）高压调门A打开到10%

（7）高压调门A1号快关电磁阀动作，高压调门A关闭

（8）高压调门A1号快关电磁阀恢复，高压调门A恢复到10%开度

（9）高压调门A2号快关电磁阀动作，高压调门A关闭

（10）高压主汽门A2号快关电磁阀恢复，高压主汽门A打开

（11）高压调门A2号快关电磁阀恢复，高压调门A恢复到试验前开度

（12）试验完毕

2.宁海电厂TC4F汽轮机DEH油路介绍

宁电二期工程采用上汽引进的Siemens 1000MW汽轮机技术，每台机组有2个高压主汽门、2个中压主汽门、 2个高调阀、2个中调阀、1个补汽阀（正常不参与调节，供油手动门关闭状态），其中每个主汽门有2个跳闸电磁阀（并列运行方式），一个方向阀；每个调门有2个跳闸电磁阀（并列运行方式），一个伺服阀（如图1所示）。跳闸电磁阀失电动作，方向阀得电动作；当任意跳闸电磁阀失电时，方向阀得电，主汽门或调门关闭。

主汽门、调门总计16个跳闸电磁阀，任一个跳闸电磁阀回路短路或断线均将导致EH油系统短路。因为跳闸电磁阀回路在机组正常运行时常带电，跳闸电磁阀回路短路或断路时泄油口打开，EH进油与泄油短路直通，EH油系统母管压力迅速下降，最终导致EH油压低跳机。

3.同类型机组案例介绍

2012年5月浙江省内连续发生两起因汽轮机ATT试验时EH油压低跳闸，引起机组非计划停机的事故，给电厂及电网造成了一定的损失和冲击，下面就其中一个案例做详细分析：

3.1某厂660MW超临界汽轮机，系上汽引进的Siemens汽轮机，型号N660-25/600/600，其控制系统与上汽1000MW级汽轮机DEH类似，在某日执行主汽门、调门ATT试验时动作过程如下：

12：47依次进行#1高主、#1高调，#2高主、#2高调，#1中主、#1中调ATT试验，均动作正常。

13：08 #2中主、中调门ATT试验顺控步序结束，开始恢复顺控步序。51步通过，#2中主门已开启；13：11进行52步开启#2中调门，顺控发指令关跳闸电磁阀2（该电磁阀为常开型，得电关），同时放开伺服阀阀限到105%，伺服阀指令为100%，此时反馈指示仍为0%，#2中调门没有正常开启。

13：11 EH母管压力从161bar下跌到联锁启备泵定值（<115bar），#1EH备用油泵自启。EH母管压力上升到143bar。

13：14立即派巡检人员到#2中调门现场检查是否漏油及确认调门实际位置，检查未发现漏油，同时确认调门为全关状态；然后继续沿EH进油管路进行检查有无泄漏。

13：16 运行操作员在DEH画面手动退出ATT试验程序无效。热工人员现场核对跳闸电磁阀2已带电。

13：18运行操作员强制设置#2中调门阀限为0%无效。

13：27 EH母管油压降到跳机保护动作值（<105bar），汽轮机跳闸，锅炉MFT保护动作[2]。

3.2原因分析

事后分析原因：#2中调门跳闸电磁阀2进行失电卸油关门动作试验成功后，重新得电因卡涩（进入杂质）未回座，EH泄压回路仍然导通；开启伺服阀进油后，EH母管进回油导通，EH油母管压力持续下降，导致EH低油压保护动作，汽轮机跳闸。本月稍后发生的省内同类型1000MW机组ATT试验时跳机，过程与此类似，同样因试验结束前恢复时因跳闸电磁阀得电卡涩引起进回油短路，EH油压低跳闸。

4.防范对策

针对省内兄弟单位这连续两起非停事故，宁海电厂上下高度重视，厂领导专门召开了关于我厂汽机ATT试验分析讨论会，就如何避免此类的风险进行了重点讨论，并联系上汽厂就如何完善汽机ATT试验进行了交涉，形成纪要如下：

（1）调门进行ATT试验时，如果快关电磁阀带电复位后由于机械部分卡涩仍处于开启泄油状态，时调门无法正常开启，调门阀位指令与反馈会产生较大偏差，因此调门控制回路会在伺服阀线圈上产生很大的电流信号，增加伺服阀的流量，由于DEH采用的T3000系统可以在线监测伺服阀线圈电流，可以将进行ATT试验时伺服阀输出电流持续异常偏高作为快关电磁阀的依据。即伺服阀线圈电流超过某一定值并持续2～3秒后，可以判断快关电磁阀故障，并发出信号将伺服阀指令清零，关闭油动机进油，维持EH油压稳定，避免EH油压低跳机事故[3]；

（2）如果主汽门已开足调门未开出，可将调门的跳闸电磁阀手动开关一两次，如仍无效，通知检修处理；

（3）增加手动退出ATT按钮；

（4）如判断快关电磁阀故障，立即将对应的阀限设置为零，就地在EH油箱上关闭对应阀门油动机的供油手动门；

（5）加强EH油质的管理工作，定期化验、滤油，保证油质在正常范围内；

（6）如遇到其它参数或故障危及机组正常运行，按规程操作处理。

5.结语

以上防范对策在宁海电厂迅速实施，使得宁海电厂本就良好的安全生产形势再上一个台阶，本年度至今宁电两台1000MW机组连续运行近两年无非停，在国华电力乃至同类型机组中也不多见，应该说取得了比较好的安全生产局面。近年来我国汽轮发电机组越来越朝着大容量、高参数、自动化方向发展，超临界、超超临界机组电站在我国各地方兴未艾。越来越多的先进技术在电站行业得到了利用，电站技术人员的劳动力也从中得到了大大的解放，但分属各个电力集团、省公司、地方电厂等给行业间的交流带来了弊端，电厂异常案例重复发生，希冀此文抛砖引玉，为我国电力行业间扩大交流添砖加瓦，使我国电力安全生产再攀高峰！

参考文献

[1] 上海锅炉厂技术协议，2007.

[2] 浙能安全生产视频会议内容整理，2012.

[3] 上海电站设备有限公司上海汽轮机厂传真，2012.6-15.

4.防范对策

针对省内兄弟单位这连续两起非停事故，宁海电厂上下高度重视，厂领导专门召开了关于我厂汽机ATT试验分析讨论会，就如何避免此类的风险进行了重点讨论，并联系上汽厂就如何完善汽机ATT试验进行了交涉，形成纪要如下：

（1）调门进行ATT试验时，如果快关电磁阀带电复位后由于机械部分卡涩仍处于开启泄油状态，时调门无法正常开启，调门阀位指令与反馈会产生较大偏差，因此调门控制回路会在伺服阀线圈上产生很大的电流信号，增加伺服阀的流量，由于DEH采用的T3000系统可以在线监测伺服阀线圈电流，可以将进行ATT试验时伺服阀输出电流持续异常偏高作为快关电磁阀的依据。即伺服阀线圈电流超过某一定值并持续2～3秒后，可以判断快关电磁阀故障，并发出信号将伺服阀指令清零，关闭油动机进油，维持EH油压稳定，避免EH油压低跳机事故[3]；

（2）如果主汽门已开足调门未开出，可将调门的跳闸电磁阀手动开关一两次，如仍无效，通知检修处理；

（3）增加手动退出ATT按钮；

（4）如判断快关电磁阀故障，立即将对应的阀限设置为零，就地在EH油箱上关闭对应阀门油动机的供油手动门；

（5）加强EH油质的管理工作，定期化验、滤油，保证油质在正常范围内；

（6）如遇到其它参数或故障危及机组正常运行，按规程操作处理。

5.结语

以上防范对策在宁海电厂迅速实施，使得宁海电厂本就良好的安全生产形势再上一个台阶，本年度至今宁电两台1000MW机组连续运行近两年无非停，在国华电力乃至同类型机组中也不多见，应该说取得了比较好的安全生产局面。近年来我国汽轮发电机组越来越朝着大容量、高参数、自动化方向发展，超临界、超超临界机组电站在我国各地方兴未艾。越来越多的先进技术在电站行业得到了利用，电站技术人员的劳动力也从中得到了大大的解放，但分属各个电力集团、省公司、地方电厂等给行业间的交流带来了弊端，电厂异常案例重复发生，希冀此文抛砖引玉，为我国电力行业间扩大交流添砖加瓦，使我国电力安全生产再攀高峰！

参考文献

[1] 上海锅炉厂技术协议，2007.

[2] 浙能安全生产视频会议内容整理，2012.

[3] 上海电站设备有限公司上海汽轮机厂传真，2012.6-15.

4.防范对策

针对省内兄弟单位这连续两起非停事故，宁海电厂上下高度重视，厂领导专门召开了关于我厂汽机ATT试验分析讨论会，就如何避免此类的风险进行了重点讨论，并联系上汽厂就如何完善汽机ATT试验进行了交涉，形成纪要如下：

（1）调门进行ATT试验时，如果快关电磁阀带电复位后由于机械部分卡涩仍处于开启泄油状态，时调门无法正常开启，调门阀位指令与反馈会产生较大偏差，因此调门控制回路会在伺服阀线圈上产生很大的电流信号，增加伺服阀的流量，由于DEH采用的T3000系统可以在线监测伺服阀线圈电流，可以将进行ATT试验时伺服阀输出电流持续异常偏高作为快关电磁阀的依据。即伺服阀线圈电流超过某一定值并持续2～3秒后，可以判断快关电磁阀故障，并发出信号将伺服阀指令清零，关闭油动机进油，维持EH油压稳定，避免EH油压低跳机事故[3]；

（2）如果主汽门已开足调门未开出，可将调门的跳闸电磁阀手动开关一两次，如仍无效，通知检修处理；

（3）增加手动退出ATT按钮；

（4）如判断快关电磁阀故障，立即将对应的阀限设置为零，就地在EH油箱上关闭对应阀门油动机的供油手动门；

（5）加强EH油质的管理工作，定期化验、滤油，保证油质在正常范围内；

（6）如遇到其它参数或故障危及机组正常运行，按规程操作处理。

5.结语

以上防范对策在宁海电厂迅速实施，使得宁海电厂本就良好的安全生产形势再上一个台阶，本年度至今宁电两台1000MW机组连续运行近两年无非停，在国华电力乃至同类型机组中也不多见，应该说取得了比较好的安全生产局面。近年来我国汽轮发电机组越来越朝着大容量、高参数、自动化方向发展，超临界、超超临界机组电站在我国各地方兴未艾。越来越多的先进技术在电站行业得到了利用，电站技术人员的劳动力也从中得到了大大的解放，但分属各个电力集团、省公司、地方电厂等给行业间的交流带来了弊端，电厂异常案例重复发生，希冀此文抛砖引玉，为我国电力行业间扩大交流添砖加瓦，使我国电力安全生产再攀高峰！

参考文献

[1] 上海锅炉厂技术协议，2007.

[2] 浙能安全生产视频会议内容整理，2012.

[3] 上海电站设备有限公司上海汽轮机厂传真，2012.6-15.