一起汽轮机组断油烧瓦事故的研究与处理

摘 要：润滑油系统是汽轮机组安全稳定运行极其重要的保障。本文详细介绍一起汽轮机组润滑油中断引起烧瓦的事故，全面分析事故原因，制定防止转子弯曲、轴瓦检修、增加就地油位计、润滑油系统联锁装置优化处理方案。经处理，机组一次启动成功，各轴瓦温度及轴系振动情况正常。

关键词：汽轮机;润滑油系统;断油烧瓦;反事故措施

引言

某600 MW汽轮机组是东方汽轮机有限公司制造的 N600—25.0/600/600型，超超临界、中间再热、三缸四排汽纯凝汽式汽轮机组，其润滑油系统如图1。该机组在进行润滑油泵切换操作试验中，因运行当班负责人违章指挥以及运行人员误操作，润滑油压低时直流润滑油泵启动失败，导致断油烧瓦事故发生。

1 事故详细经过

该机组临修结束后并网成功。12时42分，负荷390MW，汽轮机组ETS跳闸，首出“低润滑油压跳机”，机组甩负荷。值班人员立即汇报值长，锅炉复位MFT，重新吹扫点火启动。 值长报告中调，同时按规定报告公司有关领导和部门领导，并立即组织机组重新启动工作。15时06分，2号机组主蒸汽参数正常，汽轮机挂闸冲转。15时18分，汽轮机转速定速3000转/分，值班人员检查机组轴系振动、汽轮机胀差、油系统参数都正常。此时，有关部门领导和技术专责陆续到达现场指导。经现场领导与技术专责商量，决定在并网前按操作票规定进行主机润滑油系统油泵切换，检验主油泵是否运行正常。

15时17分，某主管领导要求按“先停止启动油泵、后停止交流润滑油泵”的顺序进行试验。15时25分，值班人员停止启动油泵，润滑油压稳定在0.24 MPa，随后值班人员停止交流油泵，直流油泵联启正常。此过程中，润滑油压最低降至0.13 MPa最终又升高到0.22 MPa。15時30分，运行值班启动交流油泵，停止直流油泵。此过程中，发现主油泵入口、出口油压都不正常。

此时，某主管领导要求退出直流润滑油泵“备用”状态，再停运交流润滑油泵，以进一步证实主油泵是否能够正常工作，当班值长没有提出反对意见。15时31分57秒，机组转速3000转/分，交流润滑油泵运行，直流润滑油泵停止，启动油泵停止且联锁在“备用”状态，主操退出交流润滑油泵和直流润滑油泵“备用”状态，主油泵出口压力为0.20MPa，润滑油压力0.23 MPa。15时33分，值班主操在CRT汽轮机润滑油系统监控系统上操作，停运交流润滑油泵后，“润滑油压力低跳闸”报警，汽机跳闸，锅炉保持运行。15时35分45秒，值班员手动操作紧急启动直流油泵，润滑油压瞬间正常。汽轮发电机组润滑油压降低至0.01MPa，持续时间15秒，机组各轴瓦温度持续升高，其中现场可见7号轴瓦冒出浓烟。运行人员迅速启动交流润滑油泵，润滑油压力低报警消失，主油泵出口压力恢复至0.30 MPa，润滑油压力恢复至0.39MPa，汽轮机破坏真空紧急停机处理。15时42分，汽机惰走14分钟后转速到零。

2 事故原因分析

经过现场调查以及对现场相关记录、资料的分析、论证，事故的原因已调查清楚，具体原因如下。

2.1严重违反“二十五项反措”

电厂某主管领导与运行值班人员严重违反“二十五项反措”，在未组织进行任何分析研究和做好事故预想的情况下“违章指挥”，运行值班人员对明显违反规程制度的错误指令，没有拒绝执行或提出异议，违章退出直流润滑油泵“备用”状态，是导致汽机润滑油短时中断引起轴瓦烧损的主要原因。运行班组技术管理薄弱，现场规章制度不完善，执行反事故措施不严肃认真，技术资料不齐全，图纸管理不规范，这是导致事故发生的重要原因。

2.2主油泵油涡轮吸油失败

CRT上主油箱油位显示与主油箱实际油位存在偏差，开机时显示油位在100-1150 mm范围内波动，就地油位显示在835-885 mm，低于油涡轮正常工作时入口要求的最低极限油位900 mm，因此，油涡轮无法正常入油。机组在转速3000转/分的情况下，停止交流润滑油泵和直流润滑油泵后机组主油泵供油系统不能正常工作，是导致机组断油烧瓦的直接原因。

2.3主油箱就地未安装机械油位计

主油箱设计时就地没有安装机械油位计，运行人员无法判断油位计测量值的真实性。 现象缺乏对油位真实性辅助判据，致使主油箱实际油位低于最低报警值1100 mm时运行人员不能及时发现，这是油涡轮供油失败的直接原因。

2.4润滑油系统联锁装置隐患

该机组安装施工期间，电厂提出变更设计图纸，在控制室操作台上增加了“汽轮机交流润滑油泵及汽轮机直流润滑油泵的油压低信号硬接线联锁开关”。严重违反了《火力发电厂设计技术规程》第12.6.1条：“热工保护有以下强制要求：保护回路中禁止设置供运行人员切、投保护的任何操作设备”的规定。 原设计CRT上已有“热工联锁”，又在盘上增加“电气联锁”硬开关，留下重大的事故隐患。

3 处理方案

3.1防止转子弯曲处理方案

根据轴瓦温度、现场的轴瓦冒烟现象以及惰走时间判断，汽轮机各轴瓦烧损，汽轮机已经无法正常盘车。立即关断汽缸连接阀门进行闷缸控制缸温，保证汽缸、转子的自然冷却。 检修人员拆除原有盘车，装上检修临时盘车，在各转子分别安装百分表，用临时盘车方式盘动转子，详细记录轴弯曲最大与最小位置并做好标记。汽缸调节级温度150℃以上时每30分钟盘动转子180°，防止转子发生永久弯曲。

3.2各轴瓦处理情况

经解体检查，机组1-6、8-9号轴瓦磨损轻微，轴瓦底部出现约为0.05-0.08 mm的磨损，对1-6、8-9号轴瓦修刮后继续使用。

7号轴瓦磨损最为严重，达到2.5mm，其钨金脱落情况如图2。轴瓦钨金出现熔融块状，钨金被高度软化，碾压顺着转子的旋转方向平铺在轴颈顶部，下油挡齿完全磨损。7-8号密封瓦内挡环磨损严重，瓦壳被碾压变形，密封瓦卡死在瓦壳内。下瓦两个顶轴油孔已经全部被封闭，还剩余2-3mm的钨金层。轴颈状况良好，磨损轻微，磨损量约为0.02-0.03mm，抛光处理后状况良好，超声波探伤检查合格。对7号轴瓦、7-8号密封瓦进行更换处理。

3.3优化润滑油系统联锁开关

根据有关规定，热工保护回路当中禁止设置运行人员切、投保护的任何操作设备。该机组违反了该规定，在保护回路中设置了运行人员可随意切、投的保护联锁开关， 热控专业相关技术人员重新核查设计图纸，优化润滑油系统闭锁装置，彻底消除事故隐患。热控专业逐步完善机组的主保护功能、连锁装置等，并明确相关技术管理制度。

3.4主油箱加装就地油位计

对机组加装主油箱就地油位计，直观反映主油箱真实油位，便于运行人员监视检查，提高主油箱的安全运行可靠性。定期校验就地油位计与CRT油位显示是否准确无误，保障就地机械油位计处于良好的状态。

总结

此次事故造成了轴承烧瓦、密封瓦严重磨损、机组非计划停运等严重后果，对电厂造成了较大的经济损失。经检修处理后，机组一次启动成功，各轴瓦温度及轴系振动情况正常。

参考文献：

[1] 张新闻，刘新民.一起汽轮机停机烧瓦事故的调查及处理[J].电力科学与工程，2009.

[2] 张道瑞，孙仰正.一次断油烧瓦伤轴事故抢修及抢修后的联想[C].大型发电机组振动和 转子动力学学术会议，2003.

[3] 黄来，焦庆丰，程贵兵.超临界600MW机组润滑油系统断油烧瓦事故处理[J].热力发电

作者简介：

彭胜（1986-），男，湖南汨罗人，工程师。研究方向：发电厂生产技术管理。