關于汽輪機嚴重超速有關問題的探究

【摘要】 當汽輪機轉速超過危急保安器動作轉速并繼續上升時，即會發生嚴重的超速事故。汽輪機發生嚴重超速，即“飛車”事故，是發電廠十大重大惡性事故之一，其后果往往是整臺機組毀滅性的損失。嚴重超速事故的發生，主要是在運行中突然甩負荷、發電機與系統解列、汽輪機做危急保安器超速試驗時控制不當的情況下發生的。本文從各方面論述了如何防止汽輪機嚴重超速。

【關鍵詞】 汽輪機 超速 防止 措施

1. 機組啟動前必須具備的條件：

1.1速度變動率和遲緩率達到標準。超速保護和轉速表計準確并投入。

1.2主汽門、調速汽門活動試驗正常。閥門關閉試驗正常。

1.3主汽門、調門嚴密性試驗正常。調速系統靜態特性試驗正常。

1.4高排逆止門和各段抽汽逆止門活動、開關正常。

1.5潤滑油質經化驗合格。調速系統各部件無卡澀。

2. 做超速試驗時：

2.1機組甩負荷試驗正常，各保護正確并投入，特別是超速保護；做超速試驗時要有總工程師和汽機專工在現場，汽輪機超速試驗由廠部組織，運行部負責操作，檢修部機械、儀控專業配合。各表計正確投入，集控室和現場均應有汽輪機轉速表。

2.2嚴格按照操作票執行、按程序執行，有條不紊。超速試驗時，應有專人嚴密監視汽輪機轉速及各軸承振動等參數，轉速超過規定值，應立即拍機。

2.3機組大修后，甩負荷試驗前，危急保安器解體檢查以后或運行2000小時以后，危急保安器試驗，超速試驗要嚴格按照規定進行，高速下不宜停留時間過長，超速試驗次數要力求減少，注油試驗應在超速試驗后進行，以免影響危急保安器的動作轉速，在做超速試驗時，升速應平穩，注意防止轉速突然升高，并應事先采取防止超速的技術措施和安全措施。為了防止大軸在冷脆溫度下增加大軸的綜合應力，沿長轉子的使用壽命，超速試驗最好在轉子的熱狀態下進行，一般應20MW-30MW負荷暖機四小時，一般在高壓缸內壁金屬溫度高于150℃時再做超速試驗。以提高轉子溫度。

2.4選擇合理的參數，壓力、溫度應控制在規定范圍，投入旁路系統，待穩定后，方可做超速試驗。如果手動操作啟動閥，一定要注意手勢，絕對不能過大過猛。

2.5當汽輪機轉速超過112%額定轉速時，超速保護不動作，立即打閘停機，嚴禁再升速。

2.6汽輪機各超速保護必須正常投人。當超速保護不能可靠動作時，禁止機組啟動和運行。一般危急保安器的動作值為109 ～ ll2% 額定轉速，電超速保護動作值為ll4% 額定轉速。

2.7汽輪機轉速等重要運行監視表計顯示失靈，禁止機組起動和運行。

3. 甩負荷試驗時：

3.1對新安裝機組和對機組調速系統進行技術改造以后，進行調速系統動態特性試驗，保證汽輪機甩負荷后，動態飛升轉速不超過規定值，汽輪機甩負荷后應能保持空負荷運行，一般要求甩掉額定負荷后的飛升轉速不超過額定轉速的8%，發現設備缺陷要及時消除。一般要進行1/2、3/4、100%甩負荷試驗。

3.2機組大修后，甩負荷試驗前，必須進行主汽門、調速汽門嚴密性試驗，保證符合技術要求，執行法規標準及制造廠的要求，主汽門和調速汽門單獨關閉時，在額定參數下，穩定轉速最高不得超過1000轉/分，但試驗汽壓在額定汽壓下進行，以求得甩負荷時或事故情況甩負荷后主汽門、調速汽門關閉的嚴密性。

3.3高排逆止門和各段抽汽逆止門要開關靈活，且能關閉嚴密。

4. 正常運行時：

4.1每天定期做自動主汽門活動試驗正常；每周變負荷30%，以便活動調速汽門及油動機滑閥。防止主汽門、調速汽門卡澀。

4.2確保潤滑油質合格。化學應加強對油質的監督，定期抽樣化驗，有報告，防止油中帶水。領回時的新油要進行化驗合格后才能加入主油箱運行，再者是檢修時軸封間隙調整要在標準范疇內，如果調整不當，運行中軸封壓力調得過大，漏汽到油檔，造成油中進水，引起調速和保護部件卡澀。并要定期進行對主油箱放水和對冷油器查漏。發現缺陷時立即處理。

4.3化學嚴格執行電力部汽水標準，加強對汽水的品質監督化驗，防止汽水品質不合格，運行中蒸汽帶鹽使主汽門桿，調速汽門桿，各段抽汽逆止門桿結垢，開、關不靈活、卡澀。

4.4汽輪機的各項附加保護，如電超速保護、磁力斷路油門等，要進行嚴格的檢查試驗，保證符合技術要求和標準，正常投入運行，不得在運行中隨意切除重大保護，如因設備存在缺陷，需要處理時，應經主管領導批準，制定出切實可行的安全措施和技術措施。

4.5運行中發現主汽門、調速汽門、抽汽逆止門卡澀時，要及時消除，消除前要有防止超速的安全措施，必要時要加裝快速關斷閥，主汽門卡澀不能立即消除時，要停機處理。

4.6運行中定期抄表和巡回檢查及微機監視儀表變化時，密切注意調速汽門開度和負荷關系，根據調速汽門后的壓力變化情況，防止門座升起或瓦拉下移，使調速汽門不能嚴密關閉，發生甩負荷時超速。

4.7運行人員要熟知超速時的征象（負荷到零或僅帶廠用電，聲音突變異常，轉速表連續上升，油壓升高，振動增大等），遇到超速情況時，果斷采取措施，嚴格執行規程打閘停機，防止事故擴大。

4.8運行中同步器手動或電動時，加、減負荷不能超過規定調整范圍，否則會造成機組甩負荷后轉速飛升高，而且還會使調節部套失去脈動，從而造成卡澀，引起超速事故。

4.9收集好調試和運行資料：如調速系統速度變動率、調節范圍、靜態調整數據，保護校驗記錄，汽門嚴密性、松動試驗記錄，汽門關閉時間測量，油質分析報告，各軸瓦的頂軸油壓（軸頸的抬高值），汽輪機各部分金屬溫度及膨脹值，軸向位移及差脹，汽輪機惰走曲線，機組主要運行參數、運行累計時間、冷熱態啟停次數，以及主要事故情況的原因和處理等。

5. 機組停運時：

5.1機組停運前應做主汽門、調速汽門活動試驗正常，發現設備缺陷要及時消除。滑參數停機過程中，由于蒸汽參數較低，不宜進行汽輪機的危急保安器超速試驗；在減負荷過程中發現負荷不能減到零時，嚴禁發電機與電網解列。應采取關閉電動主汽門或脫扣關自動主汽門的辦法將負荷降至\"0\"，然后解列停機。防止由于閥門卡澀造成超速。

5.2在停機時，采用先打危急保安器關閉主汽門和調速汽門，確保發電機有功功率為零，再解列發電機，這樣就可避免發電機解列時間不能拖延得太長，因這時機組處于無法運行，時間過長，在鼓風作用下會使排汽溫度升高，低差脹會增大，造成對電網影響大。

5.3打閘停機后轉速仍上升，應迅速關閉電動主汽門，迅速關閉抽汽至除氧器、熱網，燃油加熱的供汽門。關閉加熱器的進汽門。

5.4母管制的帶抽汽的供熱電廠，在發生機組跳閘時一定要檢查關閉各抽汽逆止門關閉嚴密，否則容易造成機組從母管帶抽汽發生嚴重超速。

5.5機組長期停運時，應做好停機保養工作，每月進行干燥一次，防止汽水或其它腐蝕物質進入或殘留在汽機及調節供油系統引起汽門及調節部套腐蝕。同時應進行主油箱放水。試開交流潤滑油泵，并進行油循環運行，投入盤車運行半小時后停用，起動調速油泵，對調速系統作靜態活動試驗。對長期停止運行的汽輪機（一般指超過六個月），應將汽輪機調速系統等部件涂無水凡士林保養。