一起汽輪機組斷油燒瓦事故的研究與處理

摘 要：潤滑油系統(tǒng)是汽輪機組安全穩(wěn)定運行極其重要的保障。本文詳細介紹一起汽輪機組潤滑油中斷引起燒瓦的事故，全面分析事故原因，制定防止轉子彎曲、軸瓦檢修、增加就地油位計、潤滑油系統(tǒng)聯(lián)鎖裝置優(yōu)化處理方案。經處理，機組一次啟動成功，各軸瓦溫度及軸系振動情況正常。

關鍵詞：汽輪機;潤滑油系統(tǒng);斷油燒瓦;反事故措施

引言

某600 MW汽輪機組是東方汽輪機有限公司制造的 N600—25.0/600/600型，超超臨界、中間再熱、三缸四排汽純凝汽式汽輪機組，其潤滑油系統(tǒng)如圖1。該機組在進行潤滑油泵切換操作試驗中，因運行當班負責人違章指揮以及運行人員誤操作，潤滑油壓低時直流潤滑油泵啟動失敗，導致斷油燒瓦事故發(fā)生。

1 事故詳細經過

該機組臨修結束后并網成功。12時42分，負荷390MW，汽輪機組ETS跳閘，首出“低潤滑油壓跳機”，機組甩負荷。值班人員立即匯報值長，鍋爐復位MFT，重新吹掃點火啟動。 值長報告中調，同時按規(guī)定報告公司有關領導和部門領導，并立即組織機組重新啟動工作。15時06分，2號機組主蒸汽參數(shù)正常，汽輪機掛閘沖轉。15時18分，汽輪機轉速定速3000轉/分，值班人員檢查機組軸系振動、汽輪機脹差、油系統(tǒng)參數(shù)都正常。此時，有關部門領導和技術專責陸續(xù)到達現(xiàn)場指導。經現(xiàn)場領導與技術專責商量，決定在并網前按操作票規(guī)定進行主機潤滑油系統(tǒng)油泵切換，檢驗主油泵是否運行正常。

15時17分，某主管領導要求按“先停止啟動油泵、后停止交流潤滑油泵”的順序進行試驗。15時25分，值班人員停止啟動油泵，潤滑油壓穩(wěn)定在0.24 MPa，隨后值班人員停止交流油泵，直流油泵聯(lián)啟正常。此過程中，潤滑油壓最低降至0.13 MPa最終又升高到0.22 MPa。15時30分，運行值班啟動交流油泵，停止直流油泵。此過程中，發(fā)現(xiàn)主油泵入口、出口油壓都不正常。

此時，某主管領導要求退出直流潤滑油泵“備用”狀態(tài)，再停運交流潤滑油泵，以進一步證實主油泵是否能夠正常工作，當班值長沒有提出反對意見。15時31分57秒，機組轉速3000轉/分，交流潤滑油泵運行，直流潤滑油泵停止，啟動油泵停止且聯(lián)鎖在“備用”狀態(tài)，主操退出交流潤滑油泵和直流潤滑油泵“備用”狀態(tài)，主油泵出口壓力為0.20MPa，潤滑油壓力0.23 MPa。15時33分，值班主操在CRT汽輪機潤滑油系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)上操作，停運交流潤滑油泵后，“潤滑油壓力低跳閘”報警，汽機跳閘，鍋爐保持運行。15時35分45秒，值班員手動操作緊急啟動直流油泵，潤滑油壓瞬間正常。汽輪發(fā)電機組潤滑油壓降低至0.01MPa，持續(xù)時間15秒，機組各軸瓦溫度持續(xù)升高，其中現(xiàn)場可見7號軸瓦冒出濃煙。運行人員迅速啟動交流潤滑油泵，潤滑油壓力低報警消失，主油泵出口壓力恢復至0.30 MPa，潤滑油壓力恢復至0.39MPa，汽輪機破壞真空緊急停機處理。15時42分，汽機惰走14分鐘后轉速到零。

2 事故原因分析

經過現(xiàn)場調查以及對現(xiàn)場相關記錄、資料的分析、論證，事故的原因已調查清楚，具體原因如下。

2.1嚴重違反“二十五項反措”

電廠某主管領導與運行值班人員嚴重違反“二十五項反措”，在未組織進行任何分析研究和做好事故預想的情況下“違章指揮”，運行值班人員對明顯違反規(guī)程制度的錯誤指令，沒有拒絕執(zhí)行或提出異議，違章退出直流潤滑油泵“備用”狀態(tài)，是導致汽機潤滑油短時中斷引起軸瓦燒損的主要原因。運行班組技術管理薄弱，現(xiàn)場規(guī)章制度不完善，執(zhí)行反事故措施不嚴肅認真，技術資料不齊全，圖紙管理不規(guī)范，這是導致事故發(fā)生的重要原因。

2.2主油泵油渦輪吸油失敗

CRT上主油箱油位顯示與主油箱實際油位存在偏差，開機時顯示油位在100-1150 mm范圍內波動，就地油位顯示在835-885 mm，低于油渦輪正常工作時入口要求的最低極限油位900 mm，因此，油渦輪無法正常入油。機組在轉速3000轉/分的情況下，停止交流潤滑油泵和直流潤滑油泵后機組主油泵供油系統(tǒng)不能正常工作，是導致機組斷油燒瓦的直接原因。

2.3主油箱就地未安裝機械油位計

主油箱設計時就地沒有安裝機械油位計，運行人員無法判斷油位計測量值的真實性。 現(xiàn)象缺乏對油位真實性輔助判據(jù)，致使主油箱實際油位低于最低報警值1100 mm時運行人員不能及時發(fā)現(xiàn)，這是油渦輪供油失敗的直接原因。

2.4潤滑油系統(tǒng)聯(lián)鎖裝置隱患

該機組安裝施工期間，電廠提出變更設計圖紙，在控制室操作臺上增加了“汽輪機交流潤滑油泵及汽輪機直流潤滑油泵的油壓低信號硬接線聯(lián)鎖開關”。嚴重違反了《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》第12.6.1條：“熱工保護有以下強制要求：保護回路中禁止設置供運行人員切、投保護的任何操作設備”的規(guī)定。 原設計CRT上已有“熱工聯(lián)鎖”，又在盤上增加“電氣聯(lián)鎖”硬開關，留下重大的事故隱患。

3 處理方案

3.1防止轉子彎曲處理方案

根據(jù)軸瓦溫度、現(xiàn)場的軸瓦冒煙現(xiàn)象以及惰走時間判斷，汽輪機各軸瓦燒損，汽輪機已經無法正常盤車。立即關斷汽缸連接閥門進行悶缸控制缸溫，保證汽缸、轉子的自然冷卻。 檢修人員拆除原有盤車，裝上檢修臨時盤車，在各轉子分別安裝百分表，用臨時盤車方式盤動轉子，詳細記錄軸彎曲最大與最小位置并做好標記。汽缸調節(jié)級溫度150℃以上時每30分鐘盤動轉子180°，防止轉子發(fā)生永久彎曲。

3.2各軸瓦處理情況

經解體檢查，機組1-6、8-9號軸瓦磨損輕微，軸瓦底部出現(xiàn)約為0.05-0.08 mm的磨損，對1-6、8-9號軸瓦修刮后繼續(xù)使用。

7號軸瓦磨損最為嚴重，達到2.5mm，其鎢金脫落情況如圖2。軸瓦鎢金出現(xiàn)熔融塊狀，鎢金被高度軟化，碾壓順著轉子的旋轉方向平鋪在軸頸頂部，下油擋齒完全磨損。7-8號密封瓦內擋環(huán)磨損嚴重，瓦殼被碾壓變形，密封瓦卡死在瓦殼內。下瓦兩個頂軸油孔已經全部被封閉，還剩余2-3mm的鎢金層。軸頸狀況良好，磨損輕微，磨損量約為0.02-0.03mm，拋光處理后狀況良好，超聲波探傷檢查合格。對7號軸瓦、7-8號密封瓦進行更換處理。

3.3優(yōu)化潤滑油系統(tǒng)聯(lián)鎖開關

根據(jù)有關規(guī)定，熱工保護回路當中禁止設置運行人員切、投保護的任何操作設備。該機組違反了該規(guī)定，在保護回路中設置了運行人員可隨意切、投的保護聯(lián)鎖開關， 熱控專業(yè)相關技術人員重新核查設計圖紙，優(yōu)化潤滑油系統(tǒng)閉鎖裝置，徹底消除事故隱患。熱控專業(yè)逐步完善機組的主保護功能、連鎖裝置等，并明確相關技術管理制度。

3.4主油箱加裝就地油位計

對機組加裝主油箱就地油位計，直觀反映主油箱真實油位，便于運行人員監(jiān)視檢查，提高主油箱的安全運行可靠性。定期校驗就地油位計與CRT油位顯示是否準確無誤，保障就地機械油位計處于良好的狀態(tài)。

總結

此次事故造成了軸承燒瓦、密封瓦嚴重磨損、機組非計劃停運等嚴重后果，對電廠造成了較大的經濟損失。經檢修處理后，機組一次啟動成功，各軸瓦溫度及軸系振動情況正常。

參考文獻：

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[3] 黃來，焦慶豐，程貴兵.超臨界600MW機組潤滑油系統(tǒng)斷油燒瓦事故處理[J].熱力發(fā)電

作者簡介：

彭勝（1986-），男，湖南汨羅人，工程師。研究方向：發(fā)電廠生產技術管理。