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深度解讀2023版二十五項反措8.1條防止汽輪機超速事故的內容

2023/4/10 23:26:22 人評論 次瀏覽 分類:調試維修  文章地址:http://www.gsipv.com/tech/4759.html

2023版二十五項反措大家比較關系的重點是汽輪機相關章節,在過去很長一段時間,汽輪機相關問題都是電廠防控的重點。雖然日常缺陷方面鍋爐較多,但是汽輪機出現的問題往往需要停機處理,出現事故都會造成嚴重后果。

2023版二十五項反措對原有部分進行了修訂,防止汽輪機、燃氣輪機事故的重點要求部分共有7個大項,包含了汽輪機超速、大軸彎曲等重要部分。本篇對汽輪機超速事故部分進行分解,與2014版進行對照,解讀變化的來龍去脈。


8.1.1 在額定蒸汽參數下,調節系統應能維持汽輪機在額定轉速下穩定運行,甩負荷后能將機組轉速控制在超速保護動作值轉速以下。


2023版二十五項反措8.1.1條與2014版8.1.1條相同,主要強調的是汽輪機調速系統問題,說白了就是對DEH系統的要求。在我寫的文章里,和DEH系統相關的占了相當大的比例。在電廠工作,尤其是熱控專業,有三個重點和難點,DEH系統、PID調節以及CCS系統。對于調速系統,不管是不是采用的電液調節,反措要求首先維持額定轉速運行,其次保證甩負荷后轉速升高不能超過保護動作值。


維持額定轉速運行,在硬件方面要求的是調速系統的伺服閥動作靈敏可靠,相關LVDT指示準確,在軟件方面需要我們的轉速PID邏輯參數設置合理。尤其是相關流量曲線的標定,必須符合汽輪機實際運行狀況。而要做到甩負荷不超速,必須要保證主汽門和調節門的關閉動作迅速、到位、不卡澀,調速系統遲緩率、轉速不等率在正常范圍內等。


想要保證上述幾點,相關試驗必須到位,包括主汽門、調門嚴密性試驗,拉閥試驗,主汽門活動試驗、打閘試驗、甩負荷試驗等。


8.1.2 數字式電液控制系統(DEH)應設有完善的機組啟動與保護邏輯和嚴格的限制啟動條件;對機械液壓調節系統的機組,也應有明確的限制啟動條件。


2023版二十五項反措8.1.2條與2014版8.1.15條相同,強調的是控制邏輯的要求,上面我們也提到了保護聯鎖邏輯的重要性。這里提到了機組啟動邏輯、保護邏輯和限制啟動條件,啟動邏輯主要指的是相關流量計算作用到調門上的邏輯,包括使用了一鍵啟動的機組,要保證相關啟動曲線的合理性。


保護邏輯也就是ETS邏輯,包括相關邏輯計算的條件和使用的參數的計算,要符合相關規定要求。如超速保護使用的DEH轉速是采用三取中還是取大,振動延時時間設置等等。


限制啟動條件主要包括真空、振動、瓦溫等,除了限制啟動條件,其實在DEH系統還設計有機組并網后的一系列限制動作條件,如低真空限制、高低負荷限制、主汽壓力低限制、閥位限制等等。


8.1.3 汽輪發電機組軸系應至少安裝兩套轉速監測裝置在不同的轉子上。兩套裝置轉速值相差超過30r/min后分散控制系統(DCS)應發報警。技術人員應分析原因,確認轉速測量系統故障時,應立即處理。


2023版二十五項反措8.1.3條是對2014版8.1.9條的補充,2014版只有第一句,要求設置兩套轉速監測裝置并且安裝在不同的轉子上。這一條嚴格意義上是對亞臨界以上機組規定的,一些工業汽輪機、135MW以下機組由于軸系長度問題,很難設置兩套轉速監測裝置。不過,很多機組為了安全起見,會在發電機也安裝一套轉速監測裝置。


對于兩套裝置轉速相差超過30r/min分散控制系統發出報警的問題,目前各個類型的機組設計不一。一部分機組在同一轉子上設置兩套轉速監測裝置,分別通過電渦流和磁阻式兩種信號分別送入DEH系統和TSI系統。送入DEH系統的三個轉速會經過選擇判斷得出系統轉速,三個轉速之間如果有一個偏差超過一定值,會將被系統剔除。


8.1.4 抽汽供熱機組的抽汽逆止閥關閉應迅速、嚴密,聯鎖動作應可靠,布置應靠近抽汽口,并必須設置有能快速關閉的抽汽關斷閥,以防止抽汽倒流引起超速。


2023版二十五項反措8.1.4條與2014版8.1.10條相同,是對汽輪機超速預防的又一個規定,供熱機組抽汽逆止門故障造成汽輪機超速的事故案例也很多。日常我們試驗過程中,主要精力放在主汽門和調門,會忽視抽汽逆止門。


8.1.5 透平油和抗燃油的油質應合格。油質不合格的情況下,嚴禁機組啟動。


2023版二十五項反措8.1.5條與與2014版8.4.5條相似,原版是“油系統油質應按規程要求定期進行化驗,油質劣化應及時處理。在油質不合格的情況下,嚴禁機組啟動。”原版這一條放到了防止軸瓦損壞事故里,這里應該強調的是控制油系統也要保證合格。


8.1.6 各種超速保護均應正常投入。超速保護不能可靠動作時,禁止機組運行(超速試驗所必要的啟動、并網運行除外)。


2023版二十五項反措8.1.6條與2014版8.1.2條相同,不過補充了括弧里的內容。我們所說的超速保護主要有DEH超速、OPC超速、TSI超速三種,一些機組設計有機械超速,作為機組超速保護的最好一道屏障。


8.1.7 機組重要運行監視表計,尤其是轉速表,顯示不正確或失效,嚴禁機組啟動。運行中的機組,在無任何有效監視手段的情況下,必須停止運行。

2023版二十五項反措8.1.7條與2014版8.1.3條相同,強調的是轉速表問題,在過去的工作中,多次遇到轉速表失效或者指示不準的情況。一般機組設計有兩套轉速監測裝置,包括TSI轉速和DEH轉速,此外還有零轉速,用于監視汽輪機的低轉速運行。一般情況下,TSI轉速主要參與超速保護,DEH轉速除了參與超速保護外,還參與轉速PID調節。


TSI轉速參與超速保護比較簡單,一般是TSI內進行超速判斷后輸出到ETS系統進行三取二的超速判斷。DEH內超速保護是在DEH系統內進行超速判斷,然后輸出到ETS系統。DEH轉速調節一般是三個轉速經過取中或者取高輸出系統轉速,參與相關的轉速邏輯。


8.1.8 新建或機組大修后,必須按規程要求進行汽輪機調節系統靜止試驗或仿真試驗,確認調節系統工作正常。在調節部套有卡澀、調節系統工作不正常的情況下,嚴禁機組啟動。

2023版二十五項反措8.1.8條與2014版8.1.5條相同,在適用范圍上增加了新建機組的要求。調節系統的靜態試驗包括拉閥試驗、DEH仿真試驗等。拉閥試驗過程中如果發現調門卡澀的情況,需要及時處理。調門卡澀有兩種情況,一種是伺服卡卡澀,往往是由于優質不合格造成的,在這種情況下機組啟動后往往會出現調門異常波動的情況。還有一種是油動機卡澀,往往是由于油動機機械故障導致。


8.1.9 在任何情況下絕不可強行掛閘。

2023版二十五項反措8.1.9條與2014版8.1.9條相同,所謂強行掛閘,主要是指在一些關鍵條件不滿足的情況下,通過點強制、修改邏輯或者機械隔離的方式進行掛閘。


8.1.10 機組正常啟動或停機過程中,應嚴格按運行規程要求投入汽輪機旁路系統,尤其是低壓旁路。在機組甩負荷或事故狀態下,應開啟旁路系統。機組再次啟動時,再熱蒸汽壓力不得大于制造商規定的壓力值。

2023版二十五項反措8.1.10條與2014版8.1.7條相同,是對汽輪機旁路系統的要求,尤其是在機組甩負荷或事故狀態下,應開啟旁路系統。


8.1.11 堅持按規程要求進行主汽閥、調節汽閥、低壓補汽閥關閉時間測試,汽閥嚴密性試驗,超速保護試驗,閥門活動試驗。
8.1.12 堅持按規程要求進行抽汽逆止閥關閉時間測試、機組運行中逆止閥活動試驗,逆止閥應動作靈活、不卡澀。


2023版8.1.11條、8.1.12條與2014版8.1.12條基本相同,主要是對主汽門、調門、抽汽逆止門關閉時間測試、嚴密性試驗、活動試驗和超速保護試驗的要求,前面的文章我們也說過,不要忽略抽汽逆止門相關的試驗和檢查。在正常情況下,自動主汽門關閉后,汽輪機轉速應能夠降低到1000r/min以下。自汽輪機保護系統動作到主汽門完全關閉的時間,通常要求不大于0.5~0.8s。


8.1.13 危急保安器動作轉速一般為額定轉速的110%±1%。

2023版二十五項反措8.1.13條與2014版8.1.13條相同,以額定轉速3000rpm的機組為例,DEH和TSI保護設計值一般是3300rpm,飛錘動作轉速一般比此轉速稍大,作為最后一道超速保護屏障。


8.1.14 進行超速試驗實際升速時,在滿足試驗條件下,主蒸汽和再熱蒸汽壓力盡量取低值。

2023版二十五項反措8.1.14條與2014版8.1.14條相同,只是更換了說法,強調的是超速保護試驗過程中,主蒸汽壓力和再熱蒸汽壓力取低值,主要是避免機組升速不可控的局面發生。

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