1000MW汽輪機ATT風險及控制

俞鋒

摘 要：本文主要介紹國華寧海電廠2×1000MW超超臨界燃煤機組獨特的DEH控制原理及動作過程；針對國內同類型機組汽輪機ATT時發生跳機事故所采取的對策及防范措施。

關鍵詞：汽輪機；ATT；電磁閥；跳機

The risk and prevention of the 1000MW Turbine ATT

Yu Feng，Zhang Jian

（Shenhua Guohua Power generation Co；Ltd，Ninghai Zhejiang 315612）

Abstract： This article main contain the special control loop of the DEH of Guohua Power Generation in Ninghai 2×1000MW Units；This article also main contain the risk of the turbine ATT and how to prevent the risk when the turbine ATT .

Keywords： turbine； ATT； Electromagnetic valve；trip

前言

寧海電廠二期工程三大主機選型為上海鍋爐廠引進Alstom Power Boiler GmbH技術生產的SG3091/27.56-M54X型2×1000MW超超臨界參數變壓運行直流塔式鍋爐，配以100%BMCR的高旁和65%BMCR的低旁。汽輪機配以上海汽輪機廠2×1000MW超超臨界N1000-26.25/600/600（TC4F）型反動凝汽式汽輪機，發電機采用上海發電機有限公司THDF125/67型發電機并配以無刷勵磁系統[1]。

1.ATT釋義及試驗過程

所謂ATT，即汽輪機主汽門、調門補汽閥等活動性試驗，是大型汽輪機防止汽門卡澀、汽輪機超速飛車及汽輪機進水等惡性事故的主要措施，并納入了火電廠日常定期工作。以上汽引進Siemens 1000MW汽輪機（TC4F型）A主汽門、高調門試驗為例，過程如下：

（1）記錄高調門A的開度

（2）高壓調門A緩慢關閉

（3）高壓主汽門A1號快關電磁閥動作，高壓主汽門A關閉

（4）高壓主汽門A1號快關電磁閥恢復，高壓主汽門A打開

（5）高壓主汽門A2號快關電磁閥動作，高壓主汽門A關閉

（6）高壓調門A打開到10%

（7）高壓調門A1號快關電磁閥動作，高壓調門A關閉

（8）高壓調門A1號快關電磁閥恢復，高壓調門A恢復到10%開度

（9）高壓調門A2號快關電磁閥動作，高壓調門A關閉

（10）高壓主汽門A2號快關電磁閥恢復，高壓主汽門A打開

（11）高壓調門A2號快關電磁閥恢復，高壓調門A恢復到試驗前開度

（12）試驗完畢

2.寧海電廠TC4F汽輪機DEH油路介紹

寧電二期工程采用上汽引進的Siemens 1000MW汽輪機技術，每臺機組有2個高壓主汽門、2個中壓主汽門、 2個高調閥、2個中調閥、1個補汽閥（正常不參與調節，供油手動門關閉狀態），其中每個主汽門有2個跳閘電磁閥（并列運行方式），一個方向閥；每個調門有2個跳閘電磁閥（并列運行方式），一個伺服閥（如圖1所示）。跳閘電磁閥失電動作，方向閥得電動作；當任意跳閘電磁閥失電時，方向閥得電，主汽門或調門關閉。

主汽門、調門總計16個跳閘電磁閥，任一個跳閘電磁閥回路短路或斷線均將導致EH油系統短路。因為跳閘電磁閥回路在機組正常運行時常帶電，跳閘電磁閥回路短路或斷路時泄油口打開，EH進油與泄油短路直通，EH油系統母管壓力迅速下降，最終導致EH油壓低跳機。

3.同類型機組案例介紹

2012年5月浙江省內連續發生兩起因汽輪機ATT試驗時EH油壓低跳閘，引起機組非計劃停機的事故，給電廠及電網造成了一定的損失和沖擊，下面就其中一個案例做詳細分析：

3.1某廠660MW超臨界汽輪機，系上汽引進的Siemens汽輪機，型號N660-25/600/600，其控制系統與上汽1000MW級汽輪機DEH類似，在某日執行主汽門、調門ATT試驗時動作過程如下：

12：47依次進行#1高主、#1高調，#2高主、#2高調，#1中主、#1中調ATT試驗，均動作正常。

13：08 #2中主、中調門ATT試驗順控步序結束，開始恢復順控步序。51步通過，#2中主門已開啟；13：11進行52步開啟#2中調門，順控發指令關跳閘電磁閥2（該電磁閥為常開型，得電關），同時放開伺服閥閥限到105%，伺服閥指令為100%，此時反饋指示仍為0%，#2中調門沒有正常開啟。

13：11 EH母管壓力從161bar下跌到聯鎖啟備泵定值（<115bar），#1EH備用油泵自啟。EH母管壓力上升到143bar。

13：14立即派巡檢人員到#2中調門現場檢查是否漏油及確認調門實際位置，檢查未發現漏油，同時確認調門為全關狀態；然后繼續沿EH進油管路進行檢查有無泄漏。

13：16 運行操作員在DEH畫面手動退出ATT試驗程序無效。熱工人員現場核對跳閘電磁閥2已帶電。

13：18運行操作員強制設置#2中調門閥限為0%無效。

13：27 EH母管油壓降到跳機保護動作值（<105bar），汽輪機跳閘，鍋爐MFT保護動作[2]。

3.2原因分析

事后分析原因：#2中調門跳閘電磁閥2進行失電卸油關門動作試驗成功后，重新得電因卡澀（進入雜質）未回座，EH泄壓回路仍然導通；開啟伺服閥進油后，EH母管進回油導通，EH油母管壓力持續下降，導致EH低油壓保護動作，汽輪機跳閘。本月稍后發生的省內同類型1000MW機組ATT試驗時跳機，過程與此類似，同樣因試驗結束前恢復時因跳閘電磁閥得電卡澀引起進回油短路，EH油壓低跳閘。endprint

4.防范對策

針對省內兄弟單位這連續兩起非停事故，寧海電廠上下高度重視，廠領導專門召開了關于我廠汽機ATT試驗分析討論會，就如何避免此類的風險進行了重點討論，并聯系上汽廠就如何完善汽機ATT試驗進行了交涉，形成紀要如下：

（1）調門進行ATT試驗時，如果快關電磁閥帶電復位后由于機械部分卡澀仍處于開啟泄油狀態，時調門無法正常開啟，調門閥位指令與反饋會產生較大偏差，因此調門控制回路會在伺服閥線圈上產生很大的電流信號，增加伺服閥的流量，由于DEH采用的T3000系統可以在線監測伺服閥線圈電流，可以將進行ATT試驗時伺服閥輸出電流持續異常偏高作為快關電磁閥的依據。即伺服閥線圈電流超過某一定值并持續2～3秒后，可以判斷快關電磁閥故障，并發出信號將伺服閥指令清零，關閉油動機進油，維持EH油壓穩定，避免EH油壓低跳機事故[3]；

（2）如果主汽門已開足調門未開出，可將調門的跳閘電磁閥手動開關一兩次，如仍無效，通知檢修處理；

（3）增加手動退出ATT按鈕；

（4）如判斷快關電磁閥故障，立即將對應的閥限設置為零，就地在EH油箱上關閉對應閥門油動機的供油手動門；

（5）加強EH油質的管理工作，定期化驗、濾油，保證油質在正常范圍內；

（6）如遇到其它參數或故障危及機組正常運行，按規程操作處理。

5.結語

以上防范對策在寧海電廠迅速實施，使得寧海電廠本就良好的安全生產形勢再上一個臺階，本年度至今寧電兩臺1000MW機組連續運行近兩年無非停，在國華電力乃至同類型機組中也不多見，應該說取得了比較好的安全生產局面。近年來我國汽輪發電機組越來越朝著大容量、高參數、自動化方向發展，超臨界、超超臨界機組電站在我國各地方興未艾。越來越多的先進技術在電站行業得到了利用，電站技術人員的勞動力也從中得到了大大的解放，但分屬各個電力集團、省公司、地方電廠等給行業間的交流帶來了弊端，電廠異常案例重復發生，希冀此文拋磚引玉，為我國電力行業間擴大交流添磚加瓦，使我國電力安全生產再攀高峰！

參考文獻

[1] 上海鍋爐廠技術協議，2007.

[2] 浙能安全生產視頻會議內容整理，2012.

[3] 上海電站設備有限公司上海汽輪機廠傳真，2012.6-15.endprint