汽机真空破坏系统的改进分析

汽机真空破坏系统的改进分析

发表时间：2017-12-01T17:04:08.663Z 来源：《防护工程》2017年第17期作者：殷从凯

[导读] 目前我厂破坏真空的方式是通过手动真空破坏阀来实现的，我国有许多50MW及以下的凝汽式汽轮机破坏真空的方式均是以手动开启真空破坏阀来实现的。

西昌三峰环保发电有限公司四川凉山 615000

摘要：为确保调试人员及机器设备的安全、避免恶性工程事故的发生。汽轮机在启动调试期间，在某些异常情况下，需要破坏真空紧急制动，实现汽轮机快速停机。通过分析真空系统的具体情况,提出了在紧急情况下防止汽轮机大轴弯曲,汽轮机超速、油系统着火、轴承故障和发电机事故等异常紧急情况的解决方案,希望能够预先判断汽轮机的非正常状态，及时破坏真空，达到保护汽轮机设备安全的目的。

关键词：汽机；改进；分析

1、前言

目前我厂破坏真空的方式是通过手动真空破坏阀来实现的，我国有许多50MW及以下的凝汽式汽轮机破坏真空的方式均是以手动开启真空破坏阀来实现的。按操作规程要求，汽轮机在正常停机过程中，凝汽器真空应随着汽轮机转速的下降而缓缓下降，基本需要达到真空盒转速同事为零，这样才能最大限度的保证汽轮机正常平稳的停止下来，避免因操作不当而影响汽轮机的设备状态及寿命。但紧急情况下，汽轮机需要快速的将转速下降到零，在缺乏制动设备的情况下，快速的破坏真空是加速停止汽轮机的有效方式。但以目前设备的布置设计情况，运行人员从中控室跑到汽机7米平台手动打开真空破坏阀，大约需要3分钟的时间。紧急情况下，3分钟足以使汽轮机遭受极大破坏，甚至造成不可修复的损伤。为了改进真空破坏系统，减少破坏真空的时间，降低因真空不能快速破坏，导致汽轮机遭受较大破坏的风险，需要对真空破坏系统进行必要的改进。

在真空破坏管路上加装电磁阀，通过电磁阀的开闭来快速打开真空破坏管路，以达到迅速破坏真空的目的。电磁阀得电开启，失电关闭，电磁阀的控制回路与汽轮机DEH、TSI、中控室DCS系统相连，通过识别以上系统发出的信号，实现电磁阀的快速开闭，以达到破坏真空紧急制动的目的。为了利于电磁阀的检修及避免电磁阀的误动作，电磁阀前应加装手动真空截止阀，平时这个手动阀门处于全开状态，电磁阀故障需要检修时将手动阀关闭，即可在不影响机组正常运行的情况下对真空破坏电磁阀进行检修。

2、特殊情况下真空状态的处理

2.1有必要破坏真空制动，实现汽轮机紧急停机的情况

在汽轮机启动试运行过程中，如果发生以下10个情况，应打开真空破坏阀，以实现汽轮机的紧急停机: （1）汽轮机转速快速上升，达到或超过3300r/min，危急遮断装置动作；

（2）汽轮机振动异常升高；

（3）汽轮机听见金属摩擦声；

（4）汽轮机有水冲击现象；

（5）轴封摩擦甚至产生火灾；

（6）轴承温度或油温超出跳机值；

（7）轴承油压低到跳机值；

（8）轴向位移超过跳机值；

（9）推力瓦的温度超过跳机值；

（10）发动机油系统火灾，不能及时控制，已经危及机组运行。

2.2不必破坏真空的情况

在汽轮机启动试运行过程中，如果发生以下7种情况，应避免破坏真空，停止汽轮机的运转：

（1）主蒸汽参数异常，超过规定值；

（2）石油系统严重泄漏可能导致不可持续的运转；

（3）凝汽器冷凝器的真空度下降，达到-55KPa，但恢复速度较慢；

（4）气缸膨胀超过限值；

（5）机电联锁保护动作；

（6）二次系统故障；

（7）管道破裂；

3、电磁阀破坏真空的情况及逻辑

正常状态时，手动阀处于全开状态，电磁阀处于全闭状态，电磁阀上部管道中注满水。

3.1、DEH、TSI、DCS接入电磁阀开启的逻辑信号

（1）、轴承温度高跳机信号；

（2）、轴承振动高跳机信号；

（3）、转速异常高跳机信号；

（4）、油系统油位低跳机信号；

（5）、推力轴承温度高跳机信号;

（6）、胀差跳机信号；

（7）、轴向位移大跳机信号；

（8）、润滑油压力低跳机信号；

3.2、其它信号

除上述信号外，还应在DCS上安装手动打开电磁阀的按钮，以下情况下应手动开启电磁阀。（1）、汽轮机有明显的金属摩擦声；

（2）、油系统着火不能及时扑灭；

（3）、汽轮机有水冲击的声音；

（4）、气缸破裂或发电机着火；

4、预防事故的措施

4.1、启动前的准备

启动前必须进行周密严格的检查工作。

（1）检查汽水系统、油路系统、疏水系统均正常；

（2）检查各仪表测点必须正确且正常；

（3）检查各部件应完整无缺，转动部分动作灵活、无卡涩现象。各紧固螺钉均须拧紧。启动盘车装置仔细倾听、检查无摩擦声；（4）检查凝汽系统正常；

（5）检查调速系统位置正确性，危机遮断油门处于脱口位置。

4.2、当有如下情况严禁启动：

（1）危急遮断器动作不正常，速关阀及调速汽门卡涩不能关严，严密性实验不合格，抽汽止回阀卡涩后动作不灵活或油缸漏油严重。（2）主轴晃动度大于原始值0.02MM。

（3）调速系统不能维持汽机空负荷运行，甩负荷不能维持转速在危急遮断器动作转速以下。（4）盘车时，动静部分有明显的金属摩擦声。

（5）主油箱油质不合格，油位指示在规定以下。

（6）盘车装置不能正常投入。

（7）主机及主蒸汽管道保温不完整。

（8）汽机各系统有严重泄漏。

（9）主要仪表，热工失灵。

（10）主要保护装置失灵或未投。

4.3、紧急故障停机（破坏真空）的主要操作步骤：

（1）手打危急保安器。（紧急停机手柄、手动停机按钮、就地停机按钮）

（2）确认速关门、调速汽门关闭，各抽汽止回阀关闭，并关闭一二段抽汽电动阀。（3）检查汽机转速是否下降。

（4）启动交流油泵。

（5）根据情况破坏真空（开真空破坏门、停射水泵，加快转子下降速度）。（6）破坏真空时，禁止向凝汽器内排汽、水。维持热井水位，严禁满水。

（7）转子惰走过程中，应进行听音检查。

（8）转子停止后，应注意和比较惰走时间。

（9）进行其他停机操作（同正常停机）。

4.4、水冲击的处理方法：

（1）当发现轻微现象。汽温降至330℃时，应开启各疏水阀，同时加强机组运行状况的监视；（2）上述严重的水冲击现象或汽温急剧下降至280℃或以下时，应紧急停机。

（3）启动交流润滑油泵，停止抽气器运行，破坏真空紧急打闸停机。

（4）开启汽轮机本体和主蒸汽管道上的所有疏水阀，进行充分疏水。

（5）惰走过程中应仔细倾听汽缸内部声音，测量机组振动；正确记录转子惰走时间及真空数值，盘车后测量转子弯曲数值，盘车电动机电流应在正常范围内且稳定。

（6）检查并记录推力瓦乌金温度和轴向位移数值。

（7）注意机组惰走过程中的转动声音和推力轴承工作情况，如惰走时间正常，经过充分疏水，蒸汽温度恢复后，一切参数无异常，可以重新启动机组。但启动升速过程中要仔细倾听汽缸内部是否有无异音，并监视机组振动是否增大，如发生异常，应立即停止启动，揭缸检查。若惰走时间明显缩短或汽缸内有异音，推力瓦温度升高，轴向位移、胀差超限时，不经检查禁止机组重新启动。

（8）若因加热器破裂造成机内进水，应迅速手动关闭抽汽阀门，对抽汽管道要充分疏水。

4 结语

本文通过对真空破坏系统的定性分析，总结了在某些异常情况下，需要破坏真空紧急制动，实现汽轮机快速停机的情况，理论上验证了方案的可实施性。通过上述改造，可降低在紧急情况下运行人员的工作量，并降低破坏真空的时间。同时引入自动连锁装置，实现真空破坏阀的智能自动操作，避免因工作人员的疏忽或失误导致汽轮机不能快速破坏真空停机，导致设备产生更为严重的破坏。同时，本文扩展性的提出了一些汽轮机操作和故障处理的方法。由于作者个人能力有限或由于认识不足等原因，本文只是论证了此种方式理论可行性；在现实应用中尚有电磁阀开闭不严，误动作等可能存在的致命缺陷需要解决。希望作者的这一设想能对电厂汽轮机的正常运行，同时在降低事故破坏水平，增加汽轮机寿命等方面对电厂汽轮机专业工程师有所启发。

参考文献：

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[2]李竹.陡河发电厂汽泵打闸电磁阀组块改造[J].科技创新导报，2012（24）：91-92.

[3]缪龙华.广西荔浦供电分公司开展电力抢修反事故演练[J].广西电业，2015（6）：72.