汽輪機(jī)組調(diào)試中的問題分析及處理

1、350MW汽輪機(jī)組調(diào)試中的問題分析及處理【摘要】大型機(jī)組在調(diào)整試運(yùn)期間難免遇見各種各樣的問題，通過對機(jī)組的調(diào)試，把發(fā)現(xiàn)的影響機(jī)組安全穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的各類問題分析透徹、最終解決，不僅為機(jī)組移交試生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使發(fā)電公司取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，也使有關(guān)單位能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己生產(chǎn)或設(shè)計(jì)的產(chǎn)品存在著改進(jìn)提高的空間?！娟P(guān)鍵詞】350MW機(jī)組 調(diào)試 問題 解決措施1前言某2×350MW汽輪發(fā)電機(jī)組由美國西屋公司與上海汽輪機(jī)廠聯(lián)合生產(chǎn)制造，汽輪機(jī)是亞臨界、一次中間再熱、雙缸雙排汽、反動式冷凝汽輪機(jī)，1、#2機(jī)組分別于2001年6月23日、2001年12月18日順利通過168小時(shí)滿負(fù)荷連續(xù)試運(yùn)行。兩

2、臺機(jī)組在整套啟動調(diào)試過程中分別出現(xiàn)了一些問題，通過認(rèn)真分析、處理，都取得了較好的效果，為整套啟動的順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。2 啟動調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題及解決措施2.1  汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)工作不正常（1）#1汽輪機(jī)低壓缸前后汽封供汽壓力不足a 現(xiàn)象：在第一次送汽封和抽真空時(shí),在供汽母管壓力為設(shè)計(jì)值(27kPa)的情況下,發(fā)現(xiàn)低壓缸前后汽封供汽壓力幾乎為零,沒有起到密封作用。b原因分析：為了查找此現(xiàn)象發(fā)生的原因，現(xiàn)場先后進(jìn)行了六次汽封分段壓降試驗(yàn)和相關(guān)檢查,試驗(yàn)證明確系設(shè)計(jì)的低壓汽封供汽分支管道管徑較小，阻力大，造成在低壓缸前后汽封處供汽壓力已經(jīng)為零，無法起到密封作用。c處理方法：經(jīng)與美國

3、西屋公司技術(shù)人員商討、計(jì)算，決定對汽封系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,將低壓汽封供汽分支管管徑由原設(shè)計(jì)的76改為108，改造的低壓汽封管道經(jīng)吹掃后，再次進(jìn)行汽封試驗(yàn)，低壓前后汽封壓力分別上升至16 kPa和13 kPa，滿足機(jī)組正常運(yùn)行要求。（2）#1小汽輪機(jī)汽封冒汽量大a 現(xiàn)象：在送汽封和抽真空時(shí),汽封冒汽量很大，小汽機(jī)的汽封供汽管壓力表指示為零。b原因分析：根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，初步判斷為汽封的供、回汽管道接反了；但經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)：安裝圖紙與小汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)圖紙中的管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)不一致，確系安裝圖紙?jiān)O(shè)計(jì)有誤。c處理方法：將汽封供、回汽管道重新調(diào)換安裝，問題得以解決。（3）低壓缸汽封溫度指示偏低a現(xiàn)象：在整套啟動試運(yùn)行

4、期間，低壓缸兩端汽封溫度指示偏差較大，調(diào)整無效。b原因分析：由低壓缸兩端汽封溫度偏低的一端汽封供汽管道不暢通所致。c處理方法：對溫度偏低的汽封彎頭進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)管道里面有漆皮等雜物。清掃后再次啟動，低壓缸兩端汽封溫度指示基本一致，此問題得以解決。2.2交、直流潤滑油泵工作不正常（1）#1汽輪機(jī)交、直流潤滑油泵工作不正常 a現(xiàn)象：整套啟動前，發(fā)現(xiàn)主機(jī)交、直流潤滑油泵在停留一段時(shí)間后,再次啟動時(shí)有時(shí)打不出油，潤滑油壓建立不起來。b原因分析：經(jīng)過認(rèn)真分析，認(rèn)為潤滑油管道布置有空氣積滯的現(xiàn)象。該泵設(shè)計(jì)的驅(qū)動軸密封環(huán)在油泵出口處最高點(diǎn),密封和潤滑動靜部分的密封油取自油泵出口逆止門前,當(dāng)油泵停止時(shí)，密

5、封油壓消失,空氣進(jìn)入泵出口管,原有的虹吸被破壞。c處理方法：在交、直流潤滑油泵出口管道最高點(diǎn)，各增加了一個(gè)8mm放空氣管，經(jīng)試驗(yàn)，油泵啟動后很快就建立起了油壓，滿足了機(jī)組安全運(yùn)行的需要。（2）小汽輪機(jī)直流潤滑油泵工作不正常a現(xiàn)象： #1、#2機(jī)組小汽輪機(jī)在試運(yùn)過程中，均發(fā)現(xiàn)其直流潤滑油泵工作不正常，#1機(jī)組小汽輪機(jī)直流潤滑油泵啟動后無法建立起潤滑油壓。#2機(jī)組小汽輪機(jī)直流潤滑油泵啟動后，需要18秒鐘，才能建立正常的潤滑油壓，這樣在緊急情況下，勢必會造成設(shè)備事故。b原因分析：直流潤滑油泵靜止后，油中分離出的氣體逐漸積聚在油泵出口逆止門前，在出口逆止門前高點(diǎn)處配置有排空氣閥，油泵啟動后，排空氣閥被

6、壓力沖開，積聚的空氣被排除后，油泵方可建立油壓而正常工作。 經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)#1機(jī)組小汽輪機(jī)直流潤滑油泵的排空氣閥方向裝反，在油泵啟動時(shí)，積聚的空氣無法排出，所以油泵打不出油。 #2機(jī)組小汽輪機(jī)直流潤滑油泵的出口排空氣閥阻力偏大、使得管道中存積的空氣排除速度太慢，導(dǎo)致需要經(jīng)過較長時(shí)間后方可建立起潤滑油壓。c處理方法： 將#1機(jī)組小汽輪機(jī)直流潤滑油泵的排空氣閥方向顛倒過來，油泵工作正常,問題得到解決。 將#2機(jī)組小汽輪機(jī)直流潤滑油泵的排空氣閥去掉，使空氣排除阻力減小，經(jīng)試驗(yàn)，直流潤滑油泵啟動建立正常潤滑油壓的時(shí)間僅為2秒，問題得到解決。為機(jī)組安全試運(yùn)排除了一個(gè)事故隱患。2.3給水泵工作異常（1）電動給

7、水泵振動大跳泵a現(xiàn)象：#1、#2機(jī)組電動給水泵在啟動試運(yùn)過程中，曾多次由于振動大引起跳泵。而在各種轉(zhuǎn)速下實(shí)際測量，各瓦振動均不超過0.03mm。b原因分析：初步判斷配置的本特利3300型在線振動監(jiān)測裝置低頻通道抗干擾性能較差，當(dāng)有外界干擾時(shí)，容易引起振動信號被放大而引起跳泵（在電泵附近由于使用對講機(jī)而引起跳泵一次）。后來利用精密儀器監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)在電動給水泵達(dá)到4600r/min以上，電泵主泵的自由端振動突然升高，峰值超過跳閘值而引起泵組跳閘。于是進(jìn)行以下分析， 現(xiàn)有的振動測量裝置的濾波設(shè)置不正確，導(dǎo)致測量結(jié)果里有低頻成分和7倍頻、14倍頻的葉片通頻。 給水泵管道系統(tǒng)的布置及支吊架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上存在

8、不合理，而產(chǎn)生共振放大的可能。c處理方法： 對現(xiàn)有的振動測量裝置的濾波范圍進(jìn)行調(diào)整，保留58.6336Hz范圍的正常測量，而將其它范圍的測量信號及7倍頻、14倍頻的葉片通頻進(jìn)行成分濾波。 由于給水泵振動報(bào)警值和保護(hù)動作值7mm/s、11mm/s為振動的平均值，而本特利公司儀器監(jiān)測到的振動數(shù)據(jù)為單峰值，于是將給水泵振動報(bào)警值和保護(hù)動作值分別提高到10mm/s、15.5mm/s。 在給水泵出口管道增加支吊架。采取以上處理措施后，電動給水泵工作正常。（2）電動給水泵前置泵與電機(jī)聯(lián)軸斷裂a(bǔ)現(xiàn)象：在#2機(jī)組吹管和整定鍋爐安全閥期間，電動給水泵前置泵與電機(jī)聯(lián)軸節(jié)處多次發(fā)生過斷裂現(xiàn)象。b原因分析： 由于前置

9、泵進(jìn)水管道向下膨脹過度，使得泵殼下沉，而使泵轉(zhuǎn)子中心偏移，導(dǎo)致動靜碰摩； 啟動瞬間，由于轉(zhuǎn)子偏移過大，產(chǎn)生嚴(yán)重碰摩。c處理方法： 加固前置泵進(jìn)水管道，增加支撐彈簧保護(hù)罩，防止進(jìn)水管道發(fā)生位移；放大動靜間隙。（3）汽動給水泵異常跳泵a現(xiàn)象：在整套啟動試運(yùn)期間，汽動給水泵發(fā)生突然跳閘3次。b原因分析：第一次跳閘原因是小汽機(jī)就地控制箱潤滑油壓力開關(guān)電源接線松動，錯(cuò)誤發(fā)出潤滑油壓力低信號，導(dǎo)致小汽機(jī)跳閘；第二次跳閘原因是清潔工清掃汽泵時(shí)誤碰振動探頭，使振動值超標(biāo)，導(dǎo)致汽泵振動高跳閘；第三次跳閘原因是在小汽機(jī)油箱加油后，油里面含有的水分或空氣析出，造成潤滑油壓瞬間降低，導(dǎo)致小汽機(jī)低油壓保護(hù)動作跳閘。c處

10、理方法：，將能檢查到的小汽機(jī)就地控制箱接線連接部位全部重新緊一遍；加強(qiáng)試運(yùn)現(xiàn)場的保衛(wèi)工作，在危及機(jī)組主輔設(shè)備安全運(yùn)行的地帶，標(biāo)示明確警戒線；更換小汽機(jī)油濾網(wǎng)、加強(qiáng)排空氣并停止在運(yùn)行中補(bǔ)油。經(jīng)以上處理后，汽動給水泵再無發(fā)生突然跳閘的現(xiàn)象。2.4汽輪機(jī)軸振動過大a現(xiàn)象：#1機(jī)組在第一次啟動到帶滿負(fù)荷過程中，#5瓦軸振動過大，X方向的絕對振動一般在0.140.16mm之間，短時(shí)間達(dá)到0.195 mm。b原因分析：轉(zhuǎn)子存在動不平衡，此分量大約影響0.07-0.08 mm； #5瓦處的測量表面不光滑、有毛刺現(xiàn)象，機(jī)組在低轉(zhuǎn)速（300 r/min）時(shí)，#5瓦軸振動顯示的偏擺值達(dá)到0.070.08 mm；

11、#5瓦的密封瓦存在不穩(wěn)定碰磨，機(jī)組在3000 r/min或帶負(fù)荷時(shí)，#5瓦軸振動有擺動現(xiàn)象，范圍在0.1480.195 mm之間，最低曾降到0.121mm。c處理方法： 對#5瓦振動探頭軸頸處進(jìn)行人工打磨，有一定效果； 在#5瓦處安裝兩個(gè)新的探頭，以避開原來存在的轉(zhuǎn)子表面不光滑、有毛刺的地方，新的探頭安裝上以后，實(shí)際振動（X/Y方向）比原有的探頭指示值均減少0.02 mm； 在#4、#5瓦對輪處進(jìn)行動平衡配重，配重量293克。經(jīng)過以上處理，#5瓦軸振達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。2.5真空系統(tǒng)嚴(yán)密性差#1、#2機(jī)組在80%負(fù)荷以上首次進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果分別為0.76kPa/min、0.53kPa/

12、min。利用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行查漏, 其中主要漏點(diǎn)和漏率見下表 ：序號漏 點(diǎn) 位 置#1機(jī)組漏率（10-10mbarL/s）#2機(jī)組漏率（10-10mbarL/s）1低壓缸后汽封903002低壓缸前汽封20004503低壓后汽封水平法蘭結(jié)合面（左）7003504低壓后汽封水平法蘭結(jié)合面（右）250010005低壓前汽封水平法蘭結(jié)合面（左）2000015006低壓前汽封水平法蘭結(jié)合面（右）700035007小汽機(jī)排汽安全閥1000200008真空破壞門2000/9A凝泵入口濾網(wǎng)500/10B凝泵入口濾網(wǎng)/20011左側(cè)中壓主汽門先導(dǎo)閥12500/12右側(cè)中壓主汽門先導(dǎo)閥900/13低壓缸后排汽安全

13、閥/7014低壓缸前排汽安全閥/80對以上主要漏點(diǎn)進(jìn)行處理后，真空系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)果為：#1機(jī)組0.392kPa/min，#2機(jī)組0.23kPa/min，均達(dá)到了驗(yàn)標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。2.6抽汽逆止閥的調(diào)整試驗(yàn)工作無法正常進(jìn)行（1）抽汽逆止閥的調(diào)整試驗(yàn)工作無法正常進(jìn)行a現(xiàn)象：整套啟動前，在進(jìn)行抽汽逆止閥的調(diào)整試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)缺少壓縮空氣，而空壓機(jī)及壓縮空氣系統(tǒng)運(yùn)行正常。b原因分析：本機(jī)組設(shè)計(jì)的抽汽逆止閥的壓縮空氣源是通過空氣引導(dǎo)閥傳送的，而機(jī)組掛閘前，空氣引導(dǎo)閥是不打開的，這就意味著機(jī)組不掛閘，就無法進(jìn)行抽汽逆止閥的調(diào)整試驗(yàn)工作。c處理方法：為了提前進(jìn)行抽汽逆止閥的調(diào)整試驗(yàn)工作，將空氣引導(dǎo)閥增加一個(gè)旁路閥

14、，滿足了機(jī)組不掛閘條件下，可進(jìn)行抽汽逆止閥的調(diào)整試驗(yàn)工作，縮短了機(jī)組整套啟動時(shí)間。（2）抽汽逆止閥電磁閥不能正常工作a現(xiàn)象：#1段抽汽逆止閥不能正常開啟、關(guān)閉，通過試驗(yàn)仍無法解決。于是將該逆止閥的電磁閥與#6段抽汽逆止閥的電磁閥進(jìn)行調(diào)換，調(diào)換后發(fā)現(xiàn)#1段抽汽逆止閥已可以正常啟閉，而#6段抽汽逆止閥卻不能正常工作。b原因分析：逆止閥的電磁閥內(nèi)部的推力彈簧剛度不夠造成抽汽逆止閥在壓縮空氣的作用下無法到達(dá)工作位置，即抽汽逆止閥不能正常啟閉。c處理方法：更換新的電磁閥彈簧，問題得以解決。2.7 部分設(shè)備的疏水系統(tǒng)不暢通（1）#2高壓加熱器疏水系統(tǒng)不暢通a現(xiàn)象：在80%負(fù)荷以上時(shí)，#2高加疏水負(fù)擔(dān)加重，

15、水位開始逐漸上漲，隨著時(shí)間的增加，水位會逐漸到增加的危險(xiǎn)值，而使高加跳閘。b原因分析：認(rèn)為#2高加的正常疏水閥設(shè)計(jì)容量不夠，如能使其容量擴(kuò)大，情況即可改善。c處理方法：在其正常疏水管道上增加一道旁路門，增大了系統(tǒng)容量，疏水正常。（2）#6段抽汽逆止閥前疏水不暢通a現(xiàn)象：#2機(jī)組在第一次整套啟動期間，發(fā)現(xiàn)#6段抽汽逆止閥前疏水管道溫度測點(diǎn)指示僅為20，遠(yuǎn)低于該段抽汽溫度，而其疏水汽動調(diào)整門在開啟位置。b原因分析：判斷該疏水系統(tǒng)不暢通，有堵塞現(xiàn)象。c處理方法：將該疏水管道兩端解開，用壓縮空氣和消防水進(jìn)行吹掃和沖洗，再次啟動后該疏水暢通。（3）軸封加熱器疏水系統(tǒng)不暢通a現(xiàn)象：軸封加熱器的軸抽風(fēng)機(jī)正常

16、運(yùn)行，其負(fù)壓測點(diǎn)逐漸向正的方向變化，最終由于負(fù)壓值過低使第二臺軸加風(fēng)機(jī)聯(lián)啟，就地水位計(jì)則出現(xiàn)滿水。b原因分析：軸封加熱器疏水系統(tǒng)不暢通，導(dǎo)致軸封加熱器汽側(cè)水位不斷攀高。c處理方法：正常運(yùn)行時(shí)開啟軸封加熱器正常疏水的排放水門，降低水位，使軸封加熱器能夠維持正常工作。停機(jī)以后檢查清理疏水器，沖洗該疏水管道。再次啟動后軸封加熱器疏水正常。2.8高排逆止門盤臂斷裂a(bǔ)現(xiàn)象：#2機(jī)組在啟動沖轉(zhuǎn)過程中，高排逆止閥出現(xiàn)時(shí)開時(shí)關(guān)、劇烈擺動情況，但是到機(jī)組定速、并網(wǎng)帶負(fù)荷以后，擺動現(xiàn)象不再發(fā)生。高排逆止閥因擺動劇烈曾一度導(dǎo)致盤臂斷裂。b原因分析：在機(jī)組啟動沖轉(zhuǎn)過程中，由于蒸汽流量很小，為了維持機(jī)前一定的壓力來控制轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)汽門自動調(diào)節(jié)其閥門開度，這樣造成高排逆止閥前后壓差不穩(wěn)定，而導(dǎo)致閥門擺動。c處理方法：更改DEH邏輯，將高排逆止閥釋放的電信號從原來的汽機(jī)掛閘修改為2950r/min。此后高排逆止閥工作正常。3        新機(jī)組調(diào)試的幾點(diǎn)認(rèn)識3.1大型機(jī)組的調(diào)試工作在整個(gè)電力基本建設(shè)中的重要性和作用是無可替代的，調(diào)試工作是其中非常重要的環(huán)節(jié)，既是相對獨(dú)立的一個(gè)階段，又是貫穿于從設(shè)備選型、設(shè)計(jì)方案選擇、調(diào)