CDQ汽輪發電機組跳機的故障診斷及處理

摘 要：CDQ汽輪發電機組異常跳機，經過對汽輪機危急遮斷器飛錘、彈簧、注油通道、主油泵等詳細的檢查，確定汽輪機跳機的原因是危急遮斷器離心飛錘誤動作，成功解決了這一個難題。

關鍵詞：汽輪發電機組；跳機；危急遮斷器；主油泵

1 簡介

寧波鋼鐵有限公司焦化廠干熄焦鍋爐配套有1臺高溫高壓汽輪發電機組，以下簡稱CDQ汽輪發電機組。本汽輪機為單缸抽汽凝汽試汽輪機，由杭汽中能汽輪動力有限公司制造，機組型號C25-8.83/0.98，額定轉速3000r/min，機組于2010年2月建成投產。

2 故障經過

2013年4月17日，CDQ汽輪發電機組跳機。檢查SOE記錄為速關閥關閉、505緊急停機、ETS動作，機組沒有任何報警信號，分析認為：可能是汽機危急遮斷器動作，速關閥關閉，ETS保護動作，因此進行機械超速試驗，試驗結果3060r/min，確認危急遮斷器提前動作，對危急遮斷器的動作轉速進行調整，動作轉速3270r/min，4月18日并網發電。

2013年4月19日機組再次跳機，故障原因與17日相同，超速試驗的動作轉速為3117r/min，對危急遮斷器的動作轉速進行調整，20點30分并網發電。

3 原因分析

危急遮斷器轉速動作原理，當汽輪機發生機械超速時，安裝在主軸上的飛錘離心力大于彈簧的壓緊力，向外飛出，將危急遮斷器的掛鉤打脫。危急遮斷油門滑閥在彈簧力作用下移動，切斷速關油，使速關油壓降低，速關閥關閉停機。飛錘提前動作的原因有以下幾種：

（1）危急遮斷器飛錘上調整螺母的防松銷沒有定位到調整螺母的槽內，沒有起到相應防松的效果，長期運行后造成調整螺母松動，向外轉動后使彈簧的壓緊力減小，飛錘提前動作。4月17日晚跳機后已對調整螺母進行調整，并做了記號，4月19日停機后檢查調整螺母位置，并未發現有松動的跡象，可排除此原因。

（2）正常運行期間飛錘上的彈簧一直被調整螺母壓住，在長期的壓緊狀態下，可能變軟，使壓緊力減小，飛錘提前動作。4月19日停機后對彈簧拆出檢查，未發現變軟，可排除此原因。

（3）機組軸向位移大，轉子上的軸位移凸肩將危急遮斷器的掛鉤打脫，但是在機組跳機時，從機組的軸位移及推力瓦溫度情況看，曲線平穩，軸向位移超標可排除。

（4）運行中可能有油進入到飛錘底部，造成飛錘重量增加，離心力增大，飛錘提前動作，相當于做了飛錘噴油試驗。噴油試驗是在汽輪機不帶負荷空轉的情況下，通過專門的油管路給飛錘充油，增加它的偏心質量，使飛錘動作，組成部分有噴油試驗閥、注油管、注油通道組成。一般充油試驗動作轉速略低于額定轉速3000r/min。經查看汽輪機的說明書，這臺機組未安裝有噴油試驗。經詢問生產廠家，此批生產的汽輪機雖取消了噴油試驗裝置，但是未取消轉子上注油通道，只是將外部注油通道的接頭用螺栓封堵。4月19日停機后拆卸主油泵的油封環及注油通道的堵頭螺栓后，均有油流出。證明了運行中有油進入飛錘底部，造成危急遮斷器飛錘出現誤動作現象。

（5）轉子上注油通道的位置位于主油泵密封環出口處，圖中1為一級密封環，2為二級密封環，3為注油通道，4為離心飛錘。由于干熄焦發電機組啟停比較頻繁，導致主油泵出口側密封環間隙磨損超標，進而沿二級密封環進入到離心飛錘的注油通道。

4 解決措施

5月21日，利用干熄焦鍋爐停機檢修時間機會對汽輪機危急遮斷器飛錘、彈簧、注油通道、主油泵等進行了詳細的檢查、處理。

（1）經測量主油泵出口的浮動環間隙0.20mm，油封環間隙0.15mm，均偏大，對其進行更換，調整間隙為0.10mm。拆除出口端蓋上原來作為注油通道的堵頭螺栓，相當于增加一個泄油點。同時將飛錘底部固定螺母的泄油孔由4mm擴大至6mm，增加泄油量。

（2）急遮斷器飛錘安裝位置相對靠前，經測量與軸表面距離為2mm，調整到圖紙要求的2.5-3mm，減少飛錘與轉子的偏心距，減小離心力。

（3）為徹底解決飛錘內漏進油的可能，將轉子上注油通道孔用氬弧焊堆焊堵死。

（4）調整超速試驗動作轉速至要求的3270-3330r/min范圍內。

5 結束語

通過對此次汽輪機跳機故障的分析及處理，此次汽輪機跳機的主要原因為主油泵出口側密封環間隙磨損超標，進而沿二級密封環進入到離心飛錘的注油通道，同時危急遮斷器飛錘安裝位置相對靠前，飛錘與轉子的偏心距偏大，致使飛錘由于質量增加后而引起的離心力增加，當離心力大于彈簧壓緊力后，飛錘誤動作而停機。這一故障在汽輪機設備故障中較為少見，對于轉子有注油通道，并與主油泵出口密封環連通的同類型結構汽輪機在出現無報警跳機時值得借鑒。

參考文獻

[1]汽輪機檢修編委會.汽輪機檢修[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]郭延秋.大型火電機組檢修使用技術叢書：汽輪機分冊[M].北京：中國電力出版社，2003.

[3]吳季蘭.300MW火力發電機組叢書：汽輪機設備及系統[M].北京：中國電力出版社，1998.

作者簡介：王東（1981-），男，工程師，安徽理工大學畢業，就職于寧波鋼鐵有限公司能源環保部，目前從事動力機械設備管理工作。