汽机主保护讲课

1、1.EH油压低1）定值9.31MPa，DCS上取点11EH油泵出口压力12MAX01CP101、 12EH油泵出口压力12MAX01CP102、母管压力12MAX01CP103。2）动作：11EH油泵运行12MAX01CP101压力低 EH油母管压力低； 12EH油泵运行12MAX01CP102压力低 EH油母管压力低； 油泵已运行该泵出口压力坏品质EH油母管压力坏品质EH油压低2.润滑油压低 汽轮机润滑油系统的作用是为汽轮发电机组的支持轴承、推力轴承和盘车提供润滑和冷却用油。同时在机组启停机过程中为顶轴油供油。1）定值：260KPa,DCS上取点，母管12MAV42CP116、12MAV42

2、CP117、 12MAV42CP118。2）动作：转速大于15RPM，润滑油油压12、23、 13；润滑油压低 连城发电公司4号汽轮机组润滑油压在2007年机组小修后，主油泵出口油压1.8MPa正常，主油泵入口油压0.165MPa也正常，但润滑油压就开始偏低。刚启动时油压为0.106MPa，在正常运行过程中油压一直慢慢下降，一直降低至0.095MPa，润油泵开始频繁联动。4 号机润滑油压在2008年7、8月份之间下降为0.092Mpa，机组正常运行时由于润滑油压低，交流润滑油泵需连续运行，严重影响机组的安全经济运行。连城发电公司设备工程部专业人员始终未找出原因。在机组停运时，通过解体4号机组前

3、轴承箱人孔盖板和3号机组前轴承箱人孔盖板进行比较，发现的问题有： 1、4号机推力瓦左右侧各有二组预留测温元件孔未安装螺栓造成预留孔泄油； 2、主油泵前后密封环泄漏； 3、主油泵上盖排空孔泄漏量较大。3.润滑油箱液位低1）定值：1200100mm跳机，（现润滑油箱液位高1300mm跳机取消）。DCS上取点12MAV10CL121、12MAV10CL122、12MAV10CL123。2）动作：润滑油箱液位12、23、13；润滑油箱液位低4.高低压转子超速保护1）定值：高低压转子3300RPM，DCS取点2）动作：高压转子转速1、2、3：12MYA01CS111、12MYA01CS112、12MYA

4、01CS113；转速4、5、6：12MYA01CS114、12MYA01CS115、12MYA01CS116；高压转子超速保护12、23、13或45、56、46； 低压转子转速1、2、3：12MYA02CS111、12MYA02CS112、12MYA02CS113；低压转子超速保护12、23、13；3）超速危害：汽轮机一旦发生严重超速，轻则由于离心力过大造成转动部件的损坏；严重时造成大轴断裂、推力支承轴承碎裂，叶片断裂，汽轮机动静部分严重摩擦，有时还会因为油压的升高，造成机组油系统着火，引发机组报废性事故。4）引起汽轮机超速的原因 1、自动主汽门、调速汽门、抽汽逆止门卡涩或关闭不严密； 2、调

5、节系统迟缓率过大； 3、调节系统速度变动率过大，同步器上限过高； 4、汽轮机超负荷运行造成油动机过开卡涩； 5、抽汽供热电动门关闭不严密； 6、汽轮机油中含有机械杂质、水或油质乳化，造成调速系统动作失常。汽轮机转子超速案例 1999年2月25日凌晨1时40分左右，中国石油乌鲁本齐石油化工总厂(以下简称乌石化)热电厂3号发电机一变压器组污闪，3号汽轮发电机组甩负荷。在当班操作人员进行事故处理时，发生汽轮机超速飞车的设备事故，同时发电机及机组油系统着火。事故无人员伤亡，设备直接经济损失1916万元。 事故经过 1999年2月25日，乌石化热电厂汽机车间主任薛良、副主任顾宗军与汽机车间15名工人当班

6、，其中3号汽机组由司机曹磊、副司机黄汉添和马新俊值班。 凌晨1时37分48秒，3号发电机一变压器组发生污闪，使3号发电机组跳闸，3号机组电功率从41MW甩到零。汽轮机抽汽逆止阀水压联锁保护动作，各段抽汽逆止阀关闭。转速飞升到3159rmin后下降。 曹磊令黄汉添到现场确认自动主汽门是否关闭，并确认转速。后又令马新俊启动交流润滑油泵检查。薛良赶到3号机机头，看到黄汉添在调整同步器。薛良检查机组振动正常，自动主汽门和调速汽门关闭，转速2960rmin，认为是污闪造成机组甩负荷，就命令黄汉添复位调压器，自己去复位同步器。 由办公室赶至3号机控制室的顾宗军，在看到3号控制屏光字牌后(3号机控制盘上光字

7、牌显示“发电机差动保护动作和“自动主汽门关闭”)，向曹磊询问有关情况，同意维持空转、开启主汽门，并将汽机热工联锁保护总开关切至“退除”位置。 随后顾宗军又赶到3号机机头，看到黄汉添正在退中压调压器，就令黄汉添去复位低压调压器，自己则复位中压调压器。黄汉添在复位低压调压器时，出现机组加速，机头颤动，汽轮机声音越来越大等异常情况(事后调查证实是由于低压抽汽逆止阀不起作用，造成外管网蒸汽倒流引起汽轮机超速的)。 薛良看到机组转速上升到3300rmin时，立即手打危急遮断器按钮，关闭自动主汽门，同时将同步器复位，但机组转速仍继续上升。薛良和马新俊又数次手打危急遮断器按钮，但转速依然飞速上升，在转速达到

8、3800rmin时，薛良下令撤离，马新俊在撤退中，看见的转速为4500rmin。 约1时40分左右，3号机组发生超速飞车。随即一声巨响，机组中部有物体飞出，保温棉渣四处散落，汽机下方及冷油器处起火。 乌石化和热电厂领导迅速赶至现场组织事故抢险，并采取紧急措施对热电厂的运行设备和系统进行隔离。于凌晨4：20将火扑灭，此时，汽轮机本体仍继续向外喷出大量蒸汽，当将1.27MPa抽汽供外网的电动门关闭后，蒸汽喷射随即停止。以下罗列一些案例及事故原因分析（1）1988年某厂一台国产200MW汽轮发电机组，在进行危急保安器提升转速试验时，在用超速滑阀提升转速中调节系统失控，转速忽然上升到3500r/min

9、多，机组剧烈振动，造成轴系断裂为13段，多处是轴颈部分断裂，整个汽轮机和发电机毁坏报废，损失2500多万元。（2）1985年某厂一台国产200MW机组运行中，发电机开关掉闸甩负荷后，转速上升，危急保安器固然动作，关闭了高压自动主汽门、调节汽门，但由于右侧中压主汽门自动关闭器卡涩，造成右侧中压主汽门延时封闭，再热器余汽使机组转速继续上升，约在3800r/min时，机组剧烈振动，中、低压转子间的加长轴对轮螺栓断裂拉脱，高、中压转子继续上升到4500r/min左右，轴系断裂成5段，高中压转子、汽缸通流部分严重毁坏，轴承、油管损坏后透平油漏出起火，经奋力抢救扑灭。事故后经鉴定，汽轮机本体报废，发电机修

10、复后继续使用，经8个多月耗资1400多万元才恢复运行。 （3）1990年某厂一台25MW中压汽轮机组，在锅炉满水后蒸汽带水进进汽轮机时打闸停机，但因自动主汽门、调节汽门卡涩未能完全封闭，机组仍带有2万多千瓦有功负荷，而汽机运行职员却按解列按钮将发电机与系统解列，造成机组严重超速，轴系断裂为11段，多处从轴颈部位扭断，汽机叶轮、大轴、汽缸断裂飞出，汽轮机和发电机毁坏报废。（4）1990年某自备厂一台50MW供热机组，在机组停机时，负荷减到7MW再也减不下来，操纵职员未看功率表，只看到调节汽门已封闭，即打闸停机并将机组解列，主汽门、调节汽门固然封闭，但与热网连接的抽汽逆止门卡涩未能封闭，导致热网系

11、统蒸汽返进汽轮机造成机组严重超速报废。 5.轴承温度高1）定值：支持轴承115；推力轴承110；2）DCS上取点： 高中压缸前支持轴承12MAD15CT201A/B、12MAD15CT202A；（3取2） 高中压缸后支持轴承12MAD14CT201A/B、12MAD14CT202A；（3取2） 低压缸前支持轴承12MAD13CT201A/B（2取2） 低压缸后支持轴承12MAD12CT201A/B （2取2） 发电机前支持轴承12MKD11CT201A/B 107（2取2） 发电机后支持轴承12MKD12CT201A/B 107 （2取2）高中压缸推力轴承12MAD16CT201A/B、 12

12、MAD16CT202A/B、 12MAD16CT203A/B、 12MAD16CT204A/B、 12MAD16CT205A/B、 12MAD16CT206A/B(12、23、13或45、56、46；)低压缸推力轴承12MAD11CT201A/B、 12MAD11CT202A/B、 12MAD11CT203A/B、 12MAD11CT204A/B、 12MAD11CT205A/B、 12MAD11CT206A/B(12、23、13或45、56、46；)6.推力轴承轴向位移大1. 高中压缸推力轴承轴向位移：1.2mm；DCS上取点12MAD16CY101、 12MAD16CY102、 12MAD

13、16CY103；保护动作（3取2）或测点全坏品质；2. 低压缸推力轴承轴向位移：1.2mm ；DCS上取点12MAD11CY111、 12MAD11CY112、 12MAD11CY113；保护动作（3取2）或测点全坏品质；轴向位移大的原因及危害 原因有以下几方面：1发生水冲击（蒸汽带水）：水珠冲击叶片使轴向推力增大，同时水珠在汽轮机内流动速度慢，堵塞蒸汽通路，在叶轮前后造成很大压力差 2动叶片结垢：蒸汽品质不良，含有盐分会使动叶结垢，通流面积缩小，引起动叶前后压差增大 3新蒸汽温度急剧下降：会导致转子的温度降低，转子的收缩量大于汽缸的收缩量，使推理轴承负担增加 4真空下降：汽轮机凝汽器真空下降

14、，增加了级内反动度 5汽轮机超负荷运行 6推理轴承损坏 7供热抽气机组工况突然有较大变化 8主汽，补汽压力不匹配 9润滑油系统由于压力过低，油温过高等缺陷使油膜破坏而导致推力瓦块乌金烧溶，转子串动 （造成油膜破坏的原因：a润滑油压过低 b油温过高 c润滑油中断 d油质不良 e油中有水 f轴瓦与轴之间间隙过大 g 乌金脱落 h发电机或励磁机漏电） 危害：推理轴承过负荷，推力瓦块烧毁，动静部分碰摩，叶片折断，大轴弯曲，隔板和叶轮碎裂等恶性事故7.振动保护1.定值254um，保护为单点、或测点全坏品质；2.DCS上取点 #2瓦：12MAD12CY141、 12MAD12CY142； #3瓦：12MA

15、D13CY141、 12MAD13CY142； #4瓦：12MAD14CY141、 12MAD14CY142； #5瓦：12MAD15CY141、 12MAD15CY142； #7瓦：12MKD11CY141、 12MKD11CY142； #8瓦：12MKD12CY141、 12MKD12CY142 ；振动保护8.高压缸上下缸温差大1.定值：56；2.DCS上取点，进汽口12MAA50CT201A、12MAA50CT202A；补汽口12MAA50CT231A、12MAA50CT232A；3.动作：进汽口温差大，延时3S； 补汽口温差大，延时3S;高压缸上下缸温差大9.高排压比保护1.定值1.7

16、；2.DCS上取点：调节阀后蒸汽压力12MAA50CP101、 12MAA50CP102；高压缸排汽压力12MAB50CP101、12MAB50CP102、12MAB50CP103；3.动作：并网延时70S调节阀后蒸汽压力两个测点二取平均与高排压力三个测点三取大的比值低于1.7；4.原因：主要是高排逆止门误关，高旁误开，或者甩负荷时叶片大片断裂等。 5.作用：主要是防止高压缸排气不畅，使高压缸后几级叶片由于鼓风摩擦过热，防止低压缸少汽或无汽运行。高排压比保护高排压比保护10.高压排汽温度保护1.定值：268；2.DCS取点：12MAA50CT631A、 12MAA50CT632A、 12MAA

17、50CT633A、3.动作：3取2或测点全坏品质11.低压排汽温度保护1.定值：120；2.DCS取点：12MAC10CT611A、 12MAC10CT611B、 12MAC10CT612A、3.动作：3取2或测点全坏品质低压排汽温度保护12.高压胀差保护1.定值：长工况5.62mm，短工况-3.03mm；2.DCS取点：高中压缸转子绝对膨胀12MAD16CY101； 高中压缸绝对膨胀12MAD16CY002、12MAD16CY003；3.动作：胀差值=高中压缸转子绝对膨胀-高中压缸绝对膨胀（左右取平均值）延时3S；4.作用：汽轮机起动、停机及异常工况下，常因转子加热(或冷却)比汽缸快，产生膨

18、胀差值(简称胀差)。无论是正胀差还是负胀差，达到某一数值，汽轮机轴向动静部分就要相碰发生摩擦。为了避免因胀差过大引起动静摩擦，机组设有胀差保护，当正胀差或负胀差达到保护动作值时，关闭主汽门和调节汽门，紧急停机。高压胀差保护13.凝汽器真空低1.定值：20.3KPa2.DCS上取点：12MAG01CO101、12MAG01CO102、12MAG01CO103；3.动作：汽轮机转速9.9Hz，3取2，或凝汽器真空压力测点全坏品质低压缸进汽压力测点全坏品质； 4.真空低原因1）真空测量元件故障，无法正确反应凝汽器的真空度；2）凝汽器水位太高，以致将冷却管束淹没，导致与低压缸排汽换热面积减少；3）循环水量不足，机组高负荷时候，未启动备用泵；4）由于环境温度升高导致循环水入口温度上升（主要表现为季节的变化）；5）现有真空泵出力不足，未启动备用真空泵；6）凝汽器的换热钢管表面结垢导致换热效率下降；7）轴封压力太