汽輪機斷潤滑油事故之控制分析

[摘要]結合保定熱電廠汽機斷潤滑油，造成支持軸承的鎢金熔化，軸瓦嚴重磨損的事故。分析事故的原因，提出解決的控制方案，事故給的教訓和啟示。

[關鍵詞]事故 控制 分析

中圖分類號：TE9文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0120114－01

一、事故過程

在大唐保定熱電廠八期擴建工程2x200MW機組的72+24小時的試運過程中，2007年3月28日20:00時許，汽輪機維持3000r/min，河北省電力調試院的電氣專業調試人員在進行啟動試驗、鍋爐正在進行安全門的校對、汽機準備進行主油泵切換實驗工作。

在20:11時，汽機主油泵切換實驗準備工作完成，狀態如下：直流油泵退出備用，交流油泵連鎖保護投入，檢查主油泵工作正常且已經過掛閘油泵切換試驗的考驗。準備完畢后，調試人員指揮并監護運行人員按照正常試驗程序進行該項試驗。在試驗過程中，停止交流油泵后后潤滑油壓迅速下降，交流油泵聯啟，但是交流油泵在啟動過程中未建立起正常油壓即停泵，并且未能再次啟動。調試人員指揮運行人員立即手動開啟交流油泵恢復潤滑油，在此過程中因為潤滑油壓低而導致汽輪機保護動作，造成汽輪機掉閘。在汽輪機惰走過程中，發現部分瓦溫升高已超過規定值（最高達到150℃），因而運行人員立即破壞真空。汽輪機停運后（汽輪機惰走時間約9分鐘），我們到現場檢查發現盤車無法正常投入運行，發現#4瓦觀察口處有鎢金甩出的痕跡。

經現場組織初步檢查認為，汽機軸瓦已經發生磨損，在短時間內恢復盤車的可能性已經不存在了，基于此項初步結論，經過現場研究決定采取悶缸的辦法。

事故的歷史趨勢圖如下（見圖1）：

二、原因分析

經過縝密分析后認為，造成事故的原因有四點：（1）主油泵供潤滑油系統出現故障，不能正常工作是造成此次事故的直接原因。掛閘油泵停運后掛閘油系統工作正常和交流油泵運行期間潤滑油壓正常，導致錯誤的判斷為主油泵系統工作正常，事故預想考慮不周到。（2）此項試驗切除直流油泵備用狀態是間接原因之一。交流油泵經過長時間的運行考驗且連鎖保護試驗正常，認為交流油泵能夠正常備投，所以為了試驗的正常進行解除了直流油泵的連鎖，事故預想不周全。（3）在主油泵連鎖備用泵時，調試和運行人員應聯啟直流油泵，不應該啟動正在停止的交流油泵。（4）交流油泵連鎖啟動后由于DCS功能指令參數導致連鎖保護不能執行備投是間接原因之二。北京國電智深控制公司（DCS廠家）對交流潤滑油泵的馬達驅動算法里的請求脈沖寬度10秒、指令確認脈沖寬度為5秒、停指令脈沖寬度為3秒。

三、控制算法

DCS馬達執行過程如下（參見歷史趨勢記錄圖2）：

20：11：08 交流潤滑油泵收到的經確認的停請求生效，發出停指令。

20：11：09 停泵。

20：11：11 停指令脈沖消失后，油壓低引起的泵連鎖啟動指令發出。

20：11：12 泵運行信號回來，第二次停指令發出。

20：11：13 泵停。

DCS馬達算法的設計原則是單操停具有最高優先級，在當時的參數條件下，停止操作的最大持續時間為5秒鐘，5秒鐘的系統默認值為工程經驗值，在該時間內必須確保馬達停止。但是交流潤滑油泵操作停后，潤滑油壓迅速下降，在1秒鐘內達到連鎖啟泵條件，3秒鐘內DCS連鎖發出啟動泵指令，4秒鐘泵啟動信號返回，因此在5秒鐘內DCS系統認為該泵操作沒有成功，再次發出停泵指令確保該停泵命令成功。

在潤滑油泵SCS連鎖保護邏輯功能正常，馬達驅動控制算法中在執行時間上不滿足這種特殊情況，經過研究決定對馬達的驅動算法內的參數進行以下修改：（1）6KV動力馬達維持原馬達驅動算法的參數設置。（2）380V動力馬達驅動算法的參數改為指令確認脈沖寬度2秒鐘，停指令脈沖寬度2秒鐘。

四、教訓與啟示

此次事故之教訓和啟示：（1）應該完善或制定相應的事故預想和反事故措施，杜絕類似問題的發生。（2）嚴格執行連鎖保護頭退的有關規定，禁止機組在失去保護和備用的情況進行試運。（3）嚴格檢查，精心操作，嚴防事件的擴大并采取積極的措施盡快恢復正常。

作者簡介：

邊曉東，男，大學本科，畢業于華北電力大學（保定），工程師，職務為工程部熱控專工，研究方向為熱工專業技術管理、生產過程自動化。