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某联合循环机组启动时汽机中压缸进冷汽导致抱轴事件

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一、事件经过

3月18日8:30,#1燃机按计划开机,运行值班人员执行《#1联合循环机组启动操作票》。

8:38,运行人员开启低过出口电动门暖管,8:40全开。

8:39,#1燃机并网,带初始负荷20MW,燃机运行稳定。启机后汽机转速由盘车转速(49rpm)逐步上升。

8:42:23,汽机转速最高升到100rpm后快速下降。

8:43:30,汽机转速到0rpm,检查中压缸上下缸温差较大且还有增大趋势(中压缸上缸温度235℃保持不变,下缸温度由223℃降至195.5℃)。

8:44,判断中压缸进冷汽,值长令#1燃机手动打闸停机。

8:45,#1发电机与系统解列。立即通知运行人员拿工具至现场手动盘车,盘不动。

8:46,值长通知执行《#1机组汽机闷缸措施》:关闭高、中、低过出口电动门及再热器出口电动门,开启高压、中压、低压主蒸汽管道疏水门,高压、中压、低压主蒸汽管道泄压到0MPa,破坏真空到0kPa,停A、B真空泵,退#1机轴封汽;中压缸本体疏水门10分钟后关闭。

二、检查情况

1、查阅历史参数曲线及过程分析,运行人员开启低过出口电动门执行暖管操作后,中压缸下缸温度开始快速下降,结合此前已发现低压主汽门和调门关闭不严密问题(机组移交运行后没有机会进行处理),判断管道内冷汽通过低压主汽门、调门不严密处进入中压缸排汽口。具体过程分析及参数变化趋势如图1所示。

2、停机过程中联锁保护动作正常,现场检查顶轴油压、润滑油压正常,汽轮机转子手动盘不动。持续执行#1机组汽机闷缸措施:按规定每两小时开启#1机汽机本体疏水门,疏水2分钟关闭,并关回相应手动门。3月22日18:45,#1机投入连续盘车,各项数据正常,机组恢复备用。


图1 过程分析及参数变化趋势图

3、初步检查低压自动主汽门,发现关闭位置已经到达了机械保护位置,单体调试时一般会保留一点余量,阀门机械位置还有调整空间,需要进一步彻底解体检查。

三、原因分析

1、#1汽轮机低压自动主汽门和调门关闭不严密,在机组启动操作至低压主蒸汽管暖管时,有冷汽通过低压缸进口逆行串流进入中压缸内部(中低压缸合缸),导致中压缸上、下缸温差大,引起汽缸局部变形,动静间隙减小甚至消失,造成动静摩擦,转子盘车转速降至0rpm,机组停运。

2、运行人员没有充分认识低压自动主汽门和调门关闭不严密存在的重大风险,没有提前对低压主蒸汽管充分疏水暖管,造成低温汽通过低压自动主汽门和调门不严密处进入中压缸。

四、暴露问题

1、运行部制定的《#1、2机组防止汽轮机进水进冷汽措施》不完善,没有针对之前发现的低压自动主汽门和调门关闭不严密缺陷充分辧识风险,没有制定有针对性的风险防控措施。

2、系统原设计有汽包升温升压顺控,若按照顺控的逻辑可以避免该问题,但由于顺控参数设置不当无法正常投入,使运行人员不得已采用手动操作,增大了操作的风险。

3、运行管理存在漏洞,标准操作票不够完善。

4、股份公司2月份已印发类似事件通报,电厂相关专业技术人员未认真组织学习、自查,吸取经验教训。

五、改进/预防措施

1、适时寻找停机机会,彻底处理#1汽轮机低压主汽门和调门关闭不严密缺陷,防止在启停机过程中冷汽冷水进入中、低压汽缸。

2、在缺陷未消除前,运行深入进行相关的风险辨识,进一步完善防止冷汽冷水进入中低压汽缸的措施,杜绝类似事件再次发生。

3、完善机组汽包升温升压顺控逻辑,尽可能从设备本质安全上防止人为差错导致不安全事件,举一反三检查检查其他热工逻辑存在的问题,经过专业组讨论后尽快完善。

4、利用停机期间,检修人员积极开展相关设备的检查工作,包括各主蒸汽管的各疏水管道、阀门的全面检查。

5、运行管理进行全面整顿,完善与细化运行操作票,开展技能培训,提高运行人员的技术水平与应急处置能力。

来源:汽机监督(ID:qijijiandu)