劉建彬

（福建省鴻山熱電有限責(zé)任公司，石獅 362712）

福建省鴻山熱電有限責(zé)任公司汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠(chǎng)引進(jìn)日立技術(shù)生產(chǎn)制造的超臨界抽凝供熱汽輪機(jī)，型號(hào)為：C600/476-24.2/1.0/566/566。汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)采用高低齒曲徑式汽封多齒汽封，其中，葉頂汽封采用兩個(gè)高齒和兩個(gè)低齒，形成迷宮效果以減小葉頂漏汽。同時(shí)，考慮到汽缸熱變形主要在垂直方向，橢圓汽封在上下方向的間隙較大，而兩側(cè)間隙相對(duì)較小，軸端汽封則采用自密封形式的軸封系統(tǒng)。軸封蒸汽系統(tǒng)共三路汽源，分別為輔汽、冷再、主汽。機(jī)組啟動(dòng)初期及負(fù)荷低于360MW額定出力工況下，輔汽為軸封提供汽源，負(fù)荷大于360MW額定負(fù)荷，軸封系統(tǒng)則可實(shí)現(xiàn)自密封。

機(jī)組軸封系統(tǒng)主要由以下設(shè)備組成：軸封加熱器、蒸汽過(guò)濾器、安全閥、低壓軸封噴水減溫器和軸加風(fēng)機(jī)。

1 異常工況

正常運(yùn)行軸加風(fēng)機(jī)一運(yùn)一備，并維持軸封加熱器負(fù)壓在-8kPa左右。為保證設(shè)備的可靠備用，我廠(chǎng)每月3日進(jìn)行軸加風(fēng)機(jī)切換，切換過(guò)程中卻出現(xiàn)多次軸加風(fēng)機(jī)啟動(dòng)失敗的事件。它們存在一定的共性，大多情況下，由于風(fēng)機(jī)電源開(kāi)關(guān)發(fā)“堵轉(zhuǎn)”報(bào)警，通過(guò)開(kāi)關(guān)綜保查詢(xún)，風(fēng)機(jī)電流確有明顯升高并達(dá)到保護(hù)動(dòng)作值。同樣的現(xiàn)象目前已出現(xiàn)數(shù)起，具體如下。

1.1 2013年1月3日#1機(jī)軸加風(fēng)機(jī)切換

1B切換至1A運(yùn)行時(shí)，1A軸加風(fēng)機(jī)跳閘，1A軸加風(fēng)機(jī)電機(jī)380V開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)“堵轉(zhuǎn)保護(hù)”動(dòng)作。聯(lián)系設(shè)備部電氣專(zhuān)業(yè)、汽機(jī)專(zhuān)業(yè)檢查處理。設(shè)備部電氣專(zhuān)業(yè)回復(fù)：#1機(jī)1A軸加風(fēng)機(jī)測(cè)量電氣絕緣及直流電阻均正常，綜保裝置也無(wú)問(wèn)題，手盤(pán)電機(jī)也無(wú)卡澀。應(yīng)電氣專(zhuān)業(yè)要求配合其再次啟動(dòng)1A軸加風(fēng)機(jī)，依然7s后即跳閘。觀(guān)察1A軸加風(fēng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中軸加負(fù)壓無(wú)變化，懷疑為出口逆止門(mén)未開(kāi)啟。

1.2 2016年4月3日#2機(jī)軸加風(fēng)機(jī)切換

2B軸加風(fēng)機(jī)切至2A軸加風(fēng)機(jī)運(yùn)行，2A軸加風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后隨即跳閘，開(kāi)關(guān)柜報(bào)“堵轉(zhuǎn)報(bào)警”。通知汽機(jī)專(zhuān)業(yè)就地手動(dòng)盤(pán)車(chē)正常，懷疑出口逆止門(mén)卡澀，通知汽機(jī)檢修檢查。通過(guò)后期對(duì)軸加風(fēng)機(jī)出口逆止門(mén)解體，確認(rèn)出口逆止門(mén)動(dòng)作正常，并無(wú)明顯卡澀跡象。

1.3 2016年7月3日#2機(jī)軸加風(fēng)機(jī)切換

2A軸加風(fēng)機(jī)切至2B軸加風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)2B軸加風(fēng)機(jī)后即跳閘，觀(guān)察軸加負(fù)壓無(wú)變化。2B軸加風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)綜保顯示“堵轉(zhuǎn)保護(hù)動(dòng)作”。14:35應(yīng)設(shè)備維護(hù)部要求啟動(dòng)2B軸加風(fēng)機(jī)后再次跳閘，綜保顯示“堵轉(zhuǎn)保護(hù)動(dòng)作”。檢修手動(dòng)盤(pán)風(fēng)機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)子均無(wú)卡澀，逆止門(mén)解體后檢查動(dòng)作靈活。

#1、#2機(jī)組均出現(xiàn)軸加風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后即發(fā)“堵轉(zhuǎn)”報(bào)警，軸加風(fēng)機(jī)均無(wú)法處于正常備用狀態(tài)，若機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中，軸加風(fēng)機(jī)跳閘而備用風(fēng)機(jī)無(wú)法聯(lián)啟將導(dǎo)致軸加風(fēng)機(jī)出現(xiàn)全停的工況，此工況下軸加內(nèi)部負(fù)壓消失，軸封回汽阻力相應(yīng)增加，造成回汽量同步減少。回汽較少造成軸加水位降低，極有可能破壞軸加水封，從而影響主機(jī)真空，真空每下降1kPa，機(jī)組煤耗將增加近2.4g/（kW·h），嚴(yán)重影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，軸封回汽不暢將導(dǎo)致軸端冒汽嚴(yán)重，蒸汽通過(guò)軸瓦間隙進(jìn)入主機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)，造成油質(zhì)劣化，進(jìn)一步影響機(jī)組安全。

因此，保證軸加風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要，故針對(duì)上述異常事件，結(jié)合機(jī)組實(shí)際運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行分析。

2 原因分析

機(jī)械負(fù)載卡澀，啟動(dòng)時(shí)電機(jī)負(fù)載過(guò)大，啟動(dòng)電流長(zhǎng)時(shí)間未返回，造成熱繼電器跳閘；電氣開(kāi)關(guān)保護(hù)定值設(shè)定錯(cuò)誤，引起誤動(dòng)作；電機(jī)軸承損壞或轉(zhuǎn)子卡澀；風(fēng)機(jī)出口逆止門(mén)卡澀；備用風(fēng)機(jī)內(nèi)部積水嚴(yán)重，無(wú)法順利排盡，導(dǎo)致啟動(dòng)電流過(guò)大，從而觸發(fā)“堵轉(zhuǎn)”保護(hù)動(dòng)作。

我廠(chǎng)地處東南沿海，空氣濕度較大，加上軸封系統(tǒng)中的汽-氣混合物在備用軸加風(fēng)機(jī)腔室內(nèi)積聚，備用軸加風(fēng)機(jī)極易出現(xiàn)積水現(xiàn)象。綜合以上幾起異常運(yùn)行事件，再根據(jù)后續(xù)的檢修工作排查及堵轉(zhuǎn)原因分析，基本可以排除機(jī)械卡澀、保護(hù)定值錯(cuò)誤等原因。

圖1 軸加風(fēng)機(jī)局部系統(tǒng)

如圖1所示，正常時(shí)運(yùn)行軸加風(fēng)機(jī)本體放水門(mén)（2、3號(hào)）處于關(guān)閉位置，出口母管放水門(mén)（104號(hào)）處于開(kāi)啟位置。備用軸加風(fēng)機(jī)本體放水門(mén)（14、15號(hào)）處于開(kāi)啟位置，但由于正常運(yùn)行時(shí)備用軸加風(fēng)機(jī)入口手動(dòng)門(mén)（11號(hào)）處于開(kāi)啟狀態(tài)，備用軸加風(fēng)機(jī)入口與軸加汽側(cè)負(fù)壓基本一致。雖然備用風(fēng)機(jī)本體放水門(mén)保持開(kāi)啟，但疏水處于負(fù)壓的工作狀態(tài)，不僅內(nèi)部積水無(wú)法正常排出，同時(shí)大量吸入濕度大的空氣，進(jìn)一步加劇了積水的程度。因此，推斷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)瞬間，風(fēng)機(jī)內(nèi)部有積水存在，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)變水泵運(yùn)行，造成風(fēng)機(jī)瞬間過(guò)載而發(fā)出“堵轉(zhuǎn)”報(bào)警。

3 改進(jìn)措施

針對(duì)以上異常工況，人們可以采取以下應(yīng)對(duì)措施。一是在軸加風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口管道上增加汽水分離器，有效防止進(jìn)入軸加風(fēng)機(jī)的蒸汽帶水；二是使用活動(dòng)性更為靈活的逆止門(mén)，或者將軸加風(fēng)機(jī)出口管道由現(xiàn)在同一根母管改造為一臺(tái)軸加風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)一根母管，從而克服系統(tǒng)阻力，方便出口逆止門(mén)開(kāi)啟；三是使用葉輪強(qiáng)度高、高速運(yùn)轉(zhuǎn)不變形、體積小和結(jié)構(gòu)緊湊的立式高效軸加風(fēng)機(jī)；四是每次切換啟動(dòng)之前關(guān)閉其入口手動(dòng)門(mén)，開(kāi)啟該風(fēng)機(jī)入口及本體的排污門(mén)進(jìn)行放水，以免其變水泵運(yùn)行而過(guò)流，并增設(shè)每個(gè)夜班對(duì)備用軸加風(fēng)機(jī)采取關(guān)閉備用風(fēng)機(jī)入口門(mén)的方式進(jìn)行定期排污，從而提高設(shè)備的備用可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)進(jìn)行備用軸加風(fēng)機(jī)的手動(dòng)排污，后期#1、#2機(jī)組備用軸加風(fēng)機(jī)切換過(guò)程中均未出現(xiàn)過(guò)載及堵轉(zhuǎn)異常。運(yùn)行方式的調(diào)整與操作方式的變更，保證了軸封系統(tǒng)的安全運(yùn)行，為機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了保證。