摘要：從運行操作角度，針對汽輪機組超速事故隱患進行分析，提出切實可行的運行控制措施。

關鍵詞：汽輪機;超速;隱患;對策

1? 汽輪機超速的定義及危害

事故調(diào)查規(guī)程規(guī)定：火力發(fā)電廠汽輪機轉速超過3330r/min（或轉速超過危急遮斷器動作轉速），即為超速事故。嚴重超速時，汽輪機轉速升高進入高階臨界區(qū)域，與機組固有自振頻率發(fā)生共振，機組發(fā)生劇烈振動，引起軸系斷裂、葉片斷裂、油系統(tǒng)火災、發(fā)電機氫爆炸、著火等，造成機組發(fā)電設備嚴重損壞的后果。

2 黔北電廠汽輪機設備及系統(tǒng)簡介

盤車裝置安裝在盤車箱蓋上，盤車轉速4.29r/min，汽輪某電廠#4汽輪機高中壓部分采用合缸，高壓缸雙層結構，高中壓進汽布置在高中壓缸中部;低壓缸兩排汽對稱分流。

汽輪機的汽封采用自密封系統(tǒng)。正常運行時，高中壓缸的汽封漏汽作為低壓軸封的供汽，多余蒸汽溢流到#8低加或凝汽器。啟動或低負荷時由高壓汽源站和輔助汽源站供汽。

鍋爐出口過熱器蒸汽進入高壓主汽調(diào)節(jié)閥，然后分別由四根高壓主汽導管送入高壓缸向機頭流動作功。作功后的高壓排汽通過兩只高排逆止閥從再熱冷段進入鍋爐再熱器，再熱蒸汽由左右側中壓聯(lián)合汽閥導入中壓缸，向機尾流動作功，中壓排汽用一根導管引入低壓缸中部對稱正反向流動作功，排汽進入凝汽器。

機組2×50%額定給水容量給水泵小汽輪機，正常情況下由本機組四段抽汽供汽，特殊情況或啟動調(diào)試由輔助蒸汽供汽，作功后的蒸汽排入主機凝汽器。

機組回熱循環(huán)系統(tǒng)設3臺高壓加熱器4臺低壓加熱器（表面式）1臺除氧器（壓力式），共八段非調(diào)整抽汽。

#2、4機組供熱改造后，用再熱冷、熱段對供熱系統(tǒng)供汽。

3? 汽輪機超速事故隱患分析

3.1 調(diào)速系統(tǒng)有缺陷：

汽輪機調(diào)速系統(tǒng)任務，不但要保證汽輪機在額定轉速下正常運行，而且還保證在汽輪機甩負荷以后轉速升高不超過規(guī)定的允許值，所以調(diào)速系統(tǒng)是防止汽輪機超速的第一措施。如果在汽輪機甩掉負荷以后不能保持空載運行，就可能引起超速。汽輪機甩負荷后，轉速飛升過高的原因有以下幾個方面。

3.1.1 調(diào)速汽門不能關閉或漏汽量大。

3.1.2 抽汽逆止門不嚴或拒絕動作。

3.1.3 調(diào)速系統(tǒng)遲緩率過大或調(diào)節(jié)部件卡澀。

3.1.4 運行方式不合理或調(diào)整不當。

3.1.5 調(diào)速系統(tǒng)不等率過大。

3.1.6 調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)特性不當。

3.1.7 調(diào)速系統(tǒng)整定不當，如配汽機構膨脹間隙不符合要求等。

3.2 汽輪機超速保護系統(tǒng)故障：

3.2.1危急保安器不動作或動作轉速過高

危急保安器的動作轉速一般規(guī)定在高于額定轉速的10-12%，這是保護汽輪機使其轉速不臻過分升高的主要保護設備，另外不同的機組還沒有規(guī)定動作轉速稍高于危急保安器的附加保護或電超速裝置。如果在汽輪機轉速升高時，造成危急保安器不動作或動作過尺原因主要有：

3.2.1.1 重錘或飛環(huán)導桿卡澀。

3.2.1.2 彈簧在受力產(chǎn)生過大的徑向變形，以致與孔壁產(chǎn)生磨擦。

3.2.1.3 危急保安器滑閥卡澀，無法動作。

3.2.1.4? 自動主汽門和調(diào)速汽門卡澀。

3.3 運行中維護操作調(diào)整不當：

3.3.1油質(zhì)管理不善，潤滑油及EH油油質(zhì)不合格。

3.3.2 運行中蒸汽品質(zhì)不良，長期運行造成主汽門和調(diào)速汽門卡澀。

3.3.3 大、小修后或2000小時后和調(diào)速系統(tǒng)解體后，開機做超速試驗，操作不當，造成轉速飛升過快。

3.3.4 倒換小機汽源造成主機轉速飛升。

在機組跳閘后，倒小機汽源未檢查關閉四抽至小機抽汽逆止門、電動門，使輔汽經(jīng)小機進汽管道倒入四抽，進入中壓缸，造成主機轉速飛升！

3.3.5 倒換給水泵小汽輪機汽源造成小汽輪機超速。

在鍋爐滅火或機組跳閘的情況下，我廠現(xiàn)有邏輯設置為小汽輪機不跳閘，此時在自動投入情況下，小機調(diào)速汽門將自動逐漸全開維持鍋爐進水，若在倒小機汽源時未關小小機調(diào)速汽門，大量蒸汽突然進入小汽輪機，將造成小機轉速飛升。

3.3.6 投入高缸預暖造成機組超速。

投入高缸預暖時進氣量過大，造成汽輪機沖轉甚至超速。我廠高缸預暖目前幾乎都是手動操作，進氣量大小，輔汽壓力高低都需要人工手動調(diào)節(jié)，如果調(diào)節(jié)控制不當，造成進氣量過大，有可能會造成機組沖轉及超速。

3.3.7 給水泵出口逆止門關閉不嚴跳閘后造成給水泵汽機超速。

3.3.8 機組啟停，夾層加熱聯(lián)箱投入時機組跳閘引起機組超速。

3.3.9 供熱機組汽機跳閘，供熱系統(tǒng)蒸汽返流造成機組超速。

4對策和措施

4.1 設備存在隱患的對策

4.1.1在停機時，采用汽機先打閘，確保發(fā)電機有功，功率為零，電流倒送后，再用程跳逆功率保護動作解列發(fā)電機。

4.1.2 加強對汽水的品質(zhì)監(jiān)督化驗，防止汽水品質(zhì)不合格，運行中蒸汽帶鹽使主汽門桿，調(diào)速汽門桿，各段抽汽逆止門桿結垢，開、關不靈活、卡澀。

4.1.3 加強對油質(zhì)的監(jiān)督，防止油中帶水或雜物造成調(diào)節(jié)部套卡澀和腐蝕。

4.1.4 自動主汽門，調(diào)速汽門要開、關靈活，嚴密性合格，定期自動主汽門桿活動。每周變負荷30%，以便活動調(diào)速汽門及油動機滑閥。機組大修后，甩負荷試驗前，必須進行主汽門、調(diào)速汽門嚴密性試驗，保證符合技術要求，執(zhí)行法規(guī)標準及制造廠的要求，主汽門和調(diào)速汽門單獨關閉時，在額定參數(shù)下，穩(wěn)定轉速最高不得超過1000轉/分，但試驗汽壓在額定汽壓下進行，以求得甩負荷時或事故情況甩負荷后主汽門、調(diào)速汽門關閉的嚴密性。

4.1.5 運行中，當汽、水品質(zhì)不合格時，要適當增加活動主汽門、調(diào)速汽門活動次數(shù)和范圍，做好安全措施。

4.1.6 運行中發(fā)現(xiàn)主汽門、調(diào)速汽門、抽汽逆止門卡澀時，要及時消除，消除前要有防止超速的安全措施，主汽門卡澀不能立即消除時，要停機處理。

4.1.7 運行人員要熟知超速時的征象（負荷到零或僅帶廠用電，聲音突變異常，轉速表連續(xù)上升，油壓升高，振動增大等），遇到超速情況時，果斷采取措施，嚴格執(zhí)行規(guī)程打閘停機，防止事故擴大。

4.1.8 堅持調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性試驗，汽輪機大修后或處理調(diào)速系統(tǒng)缺陷更換調(diào)速部套和重新整定以后均應做汽輪機調(diào)速系統(tǒng)試驗，調(diào)速系統(tǒng)的速度變動率和遲緩率應符合技術要求，一般規(guī)定速度變動率為額定轉速的3-6%，遲緩率不大于額定轉速的的0.5%。

4.1.9 汽輪機的各項附加保護，如電超速保護、磁力斷路油門等，要進行嚴格的檢查試驗，保證符合技術要求和標準，正常正常投入運行，不得在運行中隨意切除，如因設備存在缺陷，需要處理時，應經(jīng)主管領導批準，制定出切實可行的安全措施和技術措施，處理好后加入運行。

4.1.10 對新安裝機組和對機組調(diào)速系統(tǒng)進行技術改造以后，進行調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)特性試驗，保證汽輪機甩負荷后，動態(tài)飛升轉速不超過規(guī)定值，汽輪機甩負荷后應能保持空負荷運行，一般要求甩掉額定負荷后的飛升轉速不超過額定轉速的5%，發(fā)現(xiàn)設備缺陷要及時消除。

4.2? 運行操作存在隱患對策

4.2.1 機組跳閘后倒換小機汽源為輔助蒸汽供時，必須先關閉本機四抽至小機電動門，邏輯設置中引入該邏輯。鍋爐熄火、給水泵跳閘等事故情況下，倒換小機汽源應現(xiàn)檢查關小給水泵汽機低壓進汽調(diào)門至20%以下，防止小汽輪機超速。

4.2.2機組大修后，甩負荷試驗前，危急保安器解體檢查以后或運行2000小時以后，應做危急保安器注油試驗，超速試驗要嚴格按照規(guī)定進行，高速下不宜停留時間過長，超速試驗次數(shù)要力求減少，在做超速試驗時，升速應平穩(wěn)，注意防止轉速突然升高，并應事先采取防止超速的技術措施和安全措施。

4.2.3 加強汽水品質(zhì)、潤滑油質(zhì)、抗燃油質(zhì)化學監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

4.2.4 在投入高缸預暖時，調(diào)整進汽量操作應平穩(wěn)，并控制高壓缸調(diào)節(jié)級處蒸汽壓力不宜高于0.25MPa，防止汽機在盤車狀態(tài)下沖轉升至超速。

4.2.5 給水泵跳閘后及時檢查出口電動門應聯(lián)鎖關閉，機組啟動前聯(lián)鎖試驗應合格。正常停運給水泵時應先關閉給水泵出口電動門，再打閘給水泵汽機。

4.2.6 機組啟停過程中，若夾層加熱投入，在機組跳閘時應及時關閉夾層加熱聯(lián)箱進汽電動門，防止機組跳閘后進入汽缸蒸汽未能完全切斷，造成機組超速，建議增設機組跳閘聯(lián)關該電動門邏輯。

4.2.7 汽機跳閘后應及時檢查再熱冷段至供熱系統(tǒng)電動隔離門，防止供熱系統(tǒng)蒸汽返流引起機組超速。開機前相關聯(lián)鎖邏輯應試驗合格。

5 結束語

汽輪機超速對汽輪機設備造成的破壞是毀滅性的，每次超速事故中都存在著或多或少的不嚴格執(zhí)行反措的行為，最終導致了設備嚴重損壞的重大設備事故，因此在汽輪機設備的運行和維護中，嚴格按照反措要求，排查隱患，做好機組的運行、維護工作是我們防止各類重大安全事故發(fā)生、發(fā)展的唯一手段。

參考文獻

[1]吳季蘭，《汽輪機試驗技術》.北京：水利電力出版社，1994

[2]翦天聰，《汽輪機原理》，北京：水利電力出版社，1992

[3]中華人民共和國電力行業(yè)標準《汽輪機啟動調(diào)試導則》

[4]中華人民共和國電力行業(yè)標準《300MW級汽輪機運行導則》

[5]黔北電廠《汽機運行規(guī)程》

作者簡介：陳磊，1976年07月25日出生，男，助理工程師，大學本科學歷，現(xiàn)任貴州西電黔北發(fā)電廠主機運行部值長，從事集控運行工作。