1000MW汽轮机ATT风险及控制

俞锋

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

The risk and prevention of the 1000MW Turbine ATT

Yu Feng，Zhang Jian

（Shenhua Guohua Power generation Co；Ltd，Ninghai Zhejiang 315612）

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機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。endprint

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

以上防范对策在寧海电厂迅速实施，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.endprint