1000MW机组小机叶片断裂应急处理技术

孙 磊 曲海英

（邹县发电厂，济宁 273522）

1000MW机组小机叶片断裂应急处理技术

孙 磊 曲海英

（邹县发电厂，济宁 273522）

通过对1000MW机组小汽轮机叶片断裂应急处理技术进行探讨，重点研究如何对小汽轮机进行有效隔离。对小汽轮机叶片进行有效处理，快速恢复小汽轮机运行，既保证主机的安全，又为完成发电量任务创造条件。

1000MW机组小汽轮机 叶片断裂 邹县

1 1000MW机组小机叶片断裂事故经过

2015年7月11日11:08，邹县电厂四期#8机组负荷1000MW，#8机B小机前轴承X/Y向轴振，由30.61μm/24.27μm突升至150μm/123.97μm，后轴承X/Y向轴振由17.53μm/19.19μm突升至104.9μm/135.97μm，小机振动发出大报警，就地测量小机前轴承振动⊙28μm、－56μm、⊥98μm，后轴承振动⊙30μm、－63μm、⊥43μm，B小机本体有异音，初步判断为小机叶片断裂，立即启动#8机电动给水泵，停用B小机。

7月份，正值网上迎峰度夏的关键时期，网上负荷高、电力短缺，在保证机组安全的前提下，快速修复小汽轮机尤为重要。而且小机的汽水系统与主机联系紧密，稍有不慎，将直接造成主机真空破坏，机组跳闸事故扩大，因此，有效隔离是整个处理过程中的难点，而叶片断裂后的处理和转子动平衡合格是处理过程能否成功的重点。

2 设备概况

邹县电厂四期工程两台1000MW燃煤汽轮发电机组，锅炉给水系统配置有2台50%BMCR容量的汽动变速给水泵，一台25%BMCR容量的变速电动给水泵作为备用。小机设计有高低压两路汽源，自动切换，其中，高压汽源为冷再蒸汽，低压汽源为四段抽汽，厂用辅汽作为启动和调试汽源，小机排汽至主机凝汽器。

邹县电厂四期工程1000MW机组小机设备参数如表1所示。小汽轮机剖面图如图1所示。

3 1000MW机组小机隔离操作措施

小汽轮机停运后，对小汽轮机的联轴器进行检查，排除联轴器故障的可能，进一步判断小汽轮机内部有故障，通过对跳闸前小汽轮机振动的分析，判断内部零件脱离或叶片断裂可能性非常大，必须对小汽轮机进行揭缸检查。而小汽轮机排汽蝶阀一般都不严密，排汽直接排至凝汽器，为防止蝶阀不严造成机组凝汽器真空破坏、事故扩大，机组正常运行中，应对小汽轮机排汽蝶阀进行水封处理，保证小汽轮机排汽蝶阀建立良好的水封，为此，需要在排汽蝶阀前带压安装注水管路，同时，应隔断所有与大机相连的汽水管路，防止冷水冷汽进入大机和另一台小机。小汽轮机隔离的步骤主要包括以下几方面。

图1 小汽轮机剖面图

第一，检查#8机B小机主汽门、高、低压调门关闭，四抽至B小机进汽电动门、辅汽至B小机进汽电动门、冷段至B小机进汽电动门关闭，电动门停电。关闭B小机排汽蝶阀及排汽蝶阀前疏水电动门，就地检查全关到位，联系检修人员手动调整B小机排汽蝶阀，观察B小机排汽压力明显上升，确认蝶阀关闭到位。将B小机排汽蝶阀、排汽蝶阀前疏水电动门断电，缓慢关闭B小机轴封进汽手动门，观察主机真空降低情况。真空稳定后，关闭B小机轴封、回汽手动门。如主机真空下降较快时，及时启动备用真空泵运行，并恢复轴封供汽。

表1 邹县电厂四期工程1000MW机组小机设备参数表

第二，B小机缸温降至80℃时，使用B小机后，缸喷水及增设注水管路进行排汽管路注水，对排汽蝶阀建立水封。临时注水管路按如下要求安装。首先，在8.6mB汽泵密封水回水母管上接出一路DN50以上的阀门和管道，管道内部应清理干净。其次，确认B小机排汽蝶阀处于关闭状态，在排气管道波形节上部的竖直管道上，高度高出排汽蝶阀法兰上沿0.5m以上部位焊接Φ76短管，并在短管末端安装法兰和阀门（门杆向下安装），阀门处于关闭状态；用带压开孔方法在小机排汽管道上开Φ50的圆孔，开孔后迅速将预先安装的隔离阀门关闭。再次，将密封水回水管道引出的管道与小机排汽管道开孔处安装的隔离阀门连接在一起。最后，在B小机排汽管道疏水管道加装引出管并连接临时水位计，用以监视B小机排汽管道内水位。

第三，关闭B汽泵密封水回水门，通过调节后缸喷水手动门及B汽泵密封水入口滤网截门开度及凝结水母管压力进水量，向B小机排汽管进行注水。监视B小机排汽压力、低背压凝汽器真空变化，当小机排汽压力升高及低背压凝汽器真空升高时，说明水位上涨，并不断封堵蝶阀漏气点。注水至水位高出排汽蝶阀法兰上沿1m以上，检查B小机排汽压力指示到0。运行人员应连续对水位进行监视，及时调整进水门，保持水位稳定，同时，应避免水位过高进入汽缸。水封建立后，关闭B小机本体、进汽管道、轴封进汽管道至凝汽器各路疏水手动门，确认B小机排汽蝶阀严密，主机真空不受影响后，方可许可检修开工。检修工作开工后，根据汽机队要求，隔离后缸喷水管路。小机揭缸后，可由小机本体处确认注水水位，加强水位监视。

第四，B小机检修期间，加强对高、低背压凝汽器真空的监视，保证真空泵运行正常，备用真空泵应在良好备用状态。加强对电泵和A汽动给水泵组参数的监视，发现缺陷及时联系检修处理。当排汽蝶阀漏气量增大时，根据真空情况降低机组负荷，启动备用真空泵、循泵。当真空下降至跳闸值，而保护不动作时，需手动打闸停机。

在隔离过程中，破坏小汽轮机真空是难点，如缓慢关闭B小机轴封进汽手动门，如主机真空下降较快时，及时启动备用真空泵，立即恢复轴封供汽，并对排汽蝶阀进行水封处理后再破坏小机轴封。此时，水封的水位控制就非常重要，若水封注水水位太低，将无法保证排汽蝶阀具备良好的密封，若水封注水水位太高，可能造成冷水进入轴封系统，致使另一台小汽轮机和主机轴封进冷水，从而导致水冲击事故的扩大。因临时水位计为一般的蛇皮管，在小汽轮机排汽为真空状态时，因吸气无法监视内部水位，所以在本次隔离过程中，采用间断停用轴封和蝶阀注水的方法进行综合判断，一旦小汽轮机真空破坏，临时水位计就可直观判断排汽蝶阀前的水位，水位控制也就非常简单。

4 1000MW机组小机停运期间措施

小汽轮机停运后，对#8机B小机解体检查，因#8机B小机解体检查时间较长，A汽泵与电泵并泵运行期间，为保证机组安全运行，应执行以下措施。

（1）#8机组正常运行中，应加强对A前置泵、A汽动给水泵组、电泵及前置泵本体及其油系统参数的监视，特别是与设备跳闸保护相关的参数，要给予重点监视，发现异常变化趋势时，要及时处理。

（2）A汽泵与电泵并泵运行，负荷最大不得超过770MW。若出现机组负荷突降或磨煤机跳闸的情况时，应立即将A汽泵“自动”切为“手动”，以防A汽泵在“自动”状态下流量突然降低，最小流量阀来不及开启造成A汽泵入口流量低保护动作跳闸。A汽泵和电泵间平衡调节分配流量，A汽泵和电泵出口压力偏差不得高于0.5MPa，防止压汽泵或电泵出力。保持#8机组控制方式在手动方式，保证负荷均匀缓慢上升或下降，A小机转速与电泵勺管配合调节。升负荷时，监视电泵电机电流不得超过额定值，电流超限时，应立即检查电泵最小流量阀是否误开，误开时应手动关闭，否则会降低电泵出力，并分析电泵电流超限的原因，进行相应处理。负荷降至600MW以下时，逐渐开启A汽泵最小流量阀。

（3）发生电泵跳闸情况时，应立即减少燃料量，减负荷至550MW左右，严密监视A汽泵流量、转速及省煤器入口给水流量变化情况，避免A汽泵流量、转速超限。同时，注意汽温、各受热面壁温的调整，防止超温。必要时，将A小机切为手动调节，降低省煤器入口给水流量至1 500t/h左右。

（4）A汽泵跳闸时的操作：①A汽泵跳闸时，省煤器入口给水流量将大幅下降，立即快速降低负荷至450MW以下，做好锅炉转入湿态运行的准备；②迅速增加电泵勺管开度，尽量使给水流量大于850t/h，监视电泵电流、电机线圈温度、各轴承温度、密封水回水温度等参数不超限，若因主汽压力高锅炉上水困难，开大汽机调门降低主汽压力，必要时开启PCV阀泄压；③按E、F、D、B、A、C顺序手动跳磨，先手跳一台磨煤机，注意是否能保证给水流量和控制过热度，若无法保证正常给水流量，或过热度上升过快，汽温或壁温大幅超温，则手跳第二台磨煤机，锅炉转入湿态运行，进行大小阀切换，保留两台磨煤机运行，手动投入这两台磨煤机对应的油枪（可点击“层投”按钮），注意磨煤机火检强度。储水罐水位至14m，启动BCP运行；④A汽泵跳闸，由于给水流量大幅降低，主汽温在初期会快速升高，注意汽温的调整，防止超温；过热度下降后，再及时收减温水；⑤负荷下降过程中，及时解除一次风机自动，稳定一次风压，保证燃料量的稳定，根据燃烧工况手动调整一次风压；解除送风机自动调节，控制送风量在1400t/h左右，监视炉膛负压的自动调节是否正常；⑥负荷下降过程中，要注意调整机侧参数正常，特别是凝汽器，除氧器，各高、低加水位，防止调门调节不及时，造成水位大幅波动。调整凝泵出口压力正常，凝汽器水位高时，可从#5低加出口放水；⑦检查（A小机跳闸延时30s）联跳A前置泵，检查跳闸A小机、A前置泵油系统运行正常；确认A小机主汽门、高、低压调门关闭，高、低压汽源门联关，A汽泵出口电动门关闭，泵不倒转；⑧对A小机定期手动盘车180°，防止启动冲转时轴承振动大；⑨当给水流量≤510t/h在20s内不能增加至＞510t/h时，启动MFT；若MFT未动作时，应立即手动MFT；⑩当给水流量≤382t/h在2s内不能增大至＞382 t/h时，启动MFT；若MFT未动作时，应立即手动MFT；锅炉MFT后上水时，应根据分离器储水罐壁温情况，严格控制给水流量。

（5）因长期保持四台磨煤机运行，加强对运行磨煤机的监视和检查，严格按要求控制磨煤机的各项参数，做好单台磨煤机跳闸的事故预想。

5 1000MW机组小机叶片损害情况及启动及正常运行中注意事项

经检查，#8机B小机转子末级叶片有1片断落，另有3片出现裂纹，对4片有缺陷的叶片进行部分割除（原叶片长380mm，现剩余150mm），并经动平衡试验合格后复装。末级叶片断裂和裂纹原因有待进一步确认。图2为叶片断裂处示意图。

图2 叶片断裂处示意图

因#8机B小机存在重大缺陷，启动过程中应注意以下问题。

（1）B小机启动冲转前，确认B小机主保护联锁试验合格并可靠投入，B小机主汽门、高、低压调门静态试验合格，无禁止启动条件。

（2）B小机冲转时，请专人倾听小机汽缸内是否有异音或金属撞击声，若发现小机汽缸内有异音时，要立即打闸停机，并向相关领导汇报。

（3）B小机冲转、暖机、升速、带负荷过程中，对B汽泵本体及油系统画面中的参数进行连续监视，将B小机转速，轴向位移，B小机前、后支持轴承，推力轴承温度，B汽泵前、后支持轴承，推力轴承温度，B小机前、后X、Y向轴振，B汽泵前、后X、Y向轴振等重点参数做成曲线进行连续监视。参数异常变化时，要及时稳定工况，分析原因，消除异常后方可进行下一步操作。

（4）B小机振动发生突变时，若因振动突变导致速率保护动作，B小机振动保护自动切除，立即就地测量振动，并倾听小机内声音的情况，在确认测点指示正确时，立即手动打闸B小机。

（5）A、B汽泵并泵操作时，要严格执行《邹县发电厂#1-8机组给水泵启停并泵或切泵操作措施》，因A、B小机出力有偏差，并泵时应根据A、B前置泵电流，A、B汽泵入口给水流量，汽泵入口、出口给水压力，综合判断A、B汽泵出力是否达到平衡，转速只作参考。

6 1000MW机组小机修后效果和正常运行中注意事项

1000 MW机组机修后，小机出力无明显差异，#8机B小机轴承X/Y向轴振均小于40μm，振动良好，因有四片末级叶片被截短，小汽轮机排汽处与A小机稍有不同，判断为汽流影响无大碍。为保证小汽轮机修后正常运行，操作过程中应注意以下事项。

（1）机组正常运行中，监盘人员应加强对B汽动给水泵组本体及其油系统参数的监视，特别是与设备跳闸保护相关的参数要重点监视，发现异常变化时，要及时处理。巡检人员应认真检查B汽动给水泵组本体及其油系统，注意倾听B小机本体内部的声音，发现缺陷后要及时联系检修进行处理。

（2）机组正常运行中，升负荷时，应严密监视B小机转速，高、低压调门开度，轴向位移，各轴承温度，振动的变化，若发生参数超限时，要立即降低机组负荷，保证B小机各项参数在正常范围。机组手动方式，特别是高负荷时，禁止大幅度操作锅炉主控调节给水流量，防止B小机超出力运行。机组正常运行中，B小机振动发生突变时，若因振动突变导致速率保护动作，B小机振动保护自动切除，立即就地测量振动、倾听小机内的声音情况，在确认测点指示正确时，立即手动打闸B小机，按给水泵跳闸RB进行处理。

（3）机组正常运行中，确认电泵在良好备用状态，若出现小机跳闸，电泵联启时，注意监视其他辅机运行情况，防止厂用电压降低，造成辅助设备跳闸。

[1] 道客巴巴.邹县电厂1000MW超超临界机组集控运行规程[EB/ OL].（2011-06-18）[2015-10-15]. http://www.doc88.com/ p-67549356714.html.

Emergency Treatment Technology for the Blade Fracture of 1 000MW Unit

SUN Lei,QU Haiying
(Zouxian Power Plant,Jining 273522)

the emergency treatment technology of the blade fracture in 1 000MW units is discussed, and the key research is how to effectively isolate the small steam turbine. For small steam turbine blades to effectively deal with the rapid recovery of small steam turbine operation, both to ensure the safety of the host, and to complete the task of generating capacity.

1 000MW turbine, blade fracture,Zouxian