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長(zhǎng)期調(diào)峰,汽輪機(jī)可能會(huì)發(fā)生水擊!

來(lái)源:江蘇金湖華升計(jì)量?jī)x器有限公司   2022年04月08日 09:59  
1. 概述


某電廠1號(hào)機(jī)組鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、自然循環(huán)單爐膛汽包鍋爐,型號(hào):HG-1025/17.5-YM11。汽機(jī)采用東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的單軸、高中壓合缸,亞臨界,一次中間再熱,雙缸雙排汽,采暖用可調(diào)抽汽凝汽式汽輪機(jī),型號(hào)為C300?-16.7.35+7+7。
2015年2月22日和4月17日,該廠1號(hào)機(jī)組發(fā)生2次機(jī)組緩慢升負(fù)荷過(guò)程中,出現(xiàn)負(fù)荷突降伴隨軸向位移突然向負(fù)方向(機(jī)頭方向)大幅竄動(dòng)的情況。
2015年2月22日18:01:52,1號(hào)機(jī)組協(xié)調(diào)控制方式下緩慢升負(fù)荷過(guò)程中,機(jī)組負(fù)荷從203.66MW突然降到186.76MW,主汽壓力未變化但調(diào)節(jié)級(jí)壓力從7.97MPa 增到9.11MPa,同時(shí)發(fā)電機(jī)無(wú)功增大,調(diào)節(jié)級(jí)溫度下降100℃左右,軸向位移從-0.7mm降到1.1mm,4s后恢復(fù)。
2015年4月17日10:54:01,1號(hào)機(jī)組協(xié)調(diào)控制方式下緩慢升負(fù)荷過(guò)程中,機(jī)組負(fù)荷從232.76MW突然降到209.60MW,主汽壓力未變化但調(diào)節(jié)級(jí)壓力從8.08MPa 增到9.13MPa,同時(shí)發(fā)電機(jī)無(wú)功增大,調(diào)節(jié)級(jí)溫度下降130℃左右,軸向位移從-0.63mm降到-1.13mm,4s之后恢復(fù)。
2.原因分析
兩次出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象說(shuō)明造成這一現(xiàn)象的原因應(yīng)為同一原因??紤]到無(wú)論有功或無(wú)功如何變化,只可能會(huì)影響到機(jī)前壓力的變化,不會(huì)影響到調(diào)節(jié)級(jí)溫度和壓力,因此首先明確了造成這一異常的原因不是電氣原因。


根據(jù)在短時(shí)間內(nèi)(十幾秒)調(diào)節(jié)級(jí)溫度突降100多攝氏度,以及軸向位移突然向機(jī)頭方向竄動(dòng)的現(xiàn)象分析,產(chǎn)生水擊的可能性比較大,又由于在4s后恢復(fù),可分析出產(chǎn)生的水量較少,很快又汽化了。水擊應(yīng)該發(fā)生在高壓缸內(nèi)部,水遇到高溫蒸汽迅速汽化,導(dǎo)致調(diào)節(jié)級(jí)壓力升高,而調(diào)節(jié)級(jí)溫度迅速降低,同時(shí)軸向位移向機(jī)頭方向竄動(dòng),另外焓值降低負(fù)荷下降也都符合水擊的現(xiàn)象。


第1次出現(xiàn)該現(xiàn)象時(shí),通過(guò)檢查高加水位等相關(guān)參數(shù),水位非常平穩(wěn),沒(méi)有任何異常,第二次出現(xiàn)這種情況時(shí)高加處于隔離狀態(tài),因此排除了從1號(hào)高加倒反水的可能性。另外,在高壓缸上還有疏水,夾層加熱等電動(dòng)門或手動(dòng)門,這些電動(dòng)門或手動(dòng)門檢查后都正常,沒(méi)有發(fā)生過(guò)變化,而且,即使發(fā)生變化,高壓缸內(nèi)部壓力遠(yuǎn)高于外部,水也不可能進(jìn)入高壓缸。
通過(guò)仔細(xì)觀察對(duì)比,發(fā)現(xiàn)2次出現(xiàn)同一問(wèn)題時(shí)負(fù)荷雖然不同,但是流量指令(總閥位指令)相同,都是75.6%左右,此時(shí)3號(hào)調(diào)門對(duì)應(yīng)開(kāi)度為8%左右,在其理論預(yù)起閥的范圍內(nèi)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察,3號(hào)調(diào)門后到高壓缸的導(dǎo)氣管的走向?yàn)閺?m 高調(diào)門后向下至4m左右,折向機(jī)尾方向再向上一直高過(guò)高壓缸后再折向下進(jìn)入高壓缸,現(xiàn)場(chǎng)管道較長(zhǎng)。
通過(guò)歷史趨勢(shì)發(fā)現(xiàn),第1次出現(xiàn)該現(xiàn)象時(shí),3 號(hào)調(diào)門關(guān)閉106h 未打開(kāi)過(guò),第2次出現(xiàn)該現(xiàn)象時(shí),3號(hào)調(diào)門關(guān)閉170 小時(shí)未打開(kāi)過(guò),據(jù)此判斷水的來(lái)源為3號(hào)調(diào)門后至高壓缸的導(dǎo)氣管內(nèi)由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有新蒸汽流過(guò),逐漸冷卻形成了水。通過(guò)查看歷史趨勢(shì)曲線發(fā)現(xiàn),3號(hào)調(diào)門關(guān)閉72 小時(shí)未打開(kāi)時(shí),會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)級(jí)溫度降低40℃左右的情況,但是負(fù)荷和軸向位移沒(méi)有大的變化,3 號(hào)調(diào)門關(guān)閉24h 未打開(kāi)時(shí),相關(guān)參數(shù)基本沒(méi)有變化。
3. 結(jié)論
該廠1號(hào)機(jī)組出現(xiàn)的調(diào)節(jié)級(jí)壓力上升,實(shí)發(fā)功率下降,軸向位移竄動(dòng)的事件是由于近期機(jī)組長(zhǎng)期處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),3號(hào)調(diào)門長(zhǎng)期達(dá)不到開(kāi)啟的條件,在突然開(kāi)啟時(shí),將導(dǎo)氣管內(nèi)冷凝的水帶到高壓缸內(nèi)形成水擊造成的。
4. 建議
在畫面設(shè)置1個(gè)報(bào)警,當(dāng)3號(hào)調(diào)門超過(guò)24h未開(kāi)啟時(shí)提醒運(yùn)行人員“3號(hào)調(diào)門已24小時(shí)未開(kāi)啟”,運(yùn)行人員通過(guò)降低主汽壓力達(dá)到3 號(hào)調(diào)門開(kāi)啟到15%以上再恢復(fù)。這種辦法只是目前臨時(shí)處理方式。電廠應(yīng)將此問(wèn)題提交東方汽輪機(jī)廠,從設(shè)計(jì)上尋求更好的解決辦法。
通過(guò)查看歷史趨勢(shì)曲線發(fā)現(xiàn),該廠1,2號(hào)機(jī)組在4號(hào)調(diào)門剛開(kāi)的時(shí)候也有類似現(xiàn)象發(fā)生,只是各參數(shù)變化不太明顯。通過(guò)與汽輪機(jī)廠溝通,汽輪機(jī)廠建議將4個(gè)高調(diào)門導(dǎo)氣管疏水聯(lián)通在一起然后再送至疏水?dāng)U容器,即在機(jī)組正常行時(shí)通過(guò)聯(lián)通在一起的疏水管保持經(jīng)常不開(kāi)啟的調(diào)門后溫度基本相同,從而保證機(jī)組不出現(xiàn)此類現(xiàn)象。



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