浙江某发电厂MW超临界机组调试作业指导书

浙江某发电厂一期工程汽轮发电机反事故调试措施编号:二○○五年九月报告名称：浙江某发电厂一期工程汽轮发电机反事故调试措施试验编号：出报告日期：2005年9月保管年限：长期密级：一般试验负责人：试验地点:浙江某发电厂参加试验人员：参加试验单位：试验日期：2005年9月～2007年7月打印份数：60拟稿：校阅：审核：生产技术部：批准:目录1编制目的2编制依据3设备系统简介4防止汽轮机大轴弯曲事故5防止轴瓦烧坏事故6防止汽轮发电机超速和轴系断裂事故7小结浙江某发电厂一期工程汽轮发电机反事故调试措施1、编制目的为加强浙江某发电厂一期工程调试工作管理，明确启动调试工作的任务和各方职责，规范调试项目和程序，使调试工作有组织、有计划、有秩序的进行，全面提高调试质量，确保机组安全、可靠、经济、文明的投入生产，特制定本调试措施。本措施是依据国家及行业颁发的有关技术规程、标准，以浙江某发电厂及参建各方提供的技改工程相关技术资料为基础，并结合现场系统实际情况编写，适用于浙江某发电厂一期工程。分部试运阶段是火电建设工程的一个重要阶段，其基本任务是按照国家标准和部颁规程、规范及技术文件，依据设计和设备的特点，对各辅机设备及其配套系统、公用系统等进行调整、试验、试运，对暴露发现的设备设计、制造、施工安装问题提出整改技术方案和建议。应该说，措施的内容与电厂编写的有关规程原则上是一致的，但是试运阶段的机组与已经投产的成熟机组有一些差别，故该措施在执行过程中如有异议，应按本措施执行或与华北电力科学研究院乌沙山调试项目部协商解决。本措施未尽事宜按照电厂运行规程和事故处理规程执行。为了防止本机组在调试期间发生重大恶性事故，保证人身、设备安全及机组顺利投产，针对本机的特点和以往大机组恶性事故，结合有关规程及本机组具体情况特制定该措施。本措施的事故处理原则：保人身，保设备，及时发现，准确判断，迅速处理，防止事故蔓延扩大。由于该机组容量大，热力系统庞大、复杂，整个机组又采用计算机集中控制，因此要求系统设备安装正确、规范，调试、运行人员熟练掌握控制系统的功能和操作程序，具有事故判断准确、处理果断迅速的能力。2、编制依据2.1、《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）》2.2、《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》（国家电力公司2000年版）2.3、《火电工程启动调试工作规定（1996年版）》2.4、《汽轮机启动调试导则》2.5、《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机组篇）DL5011-922.6、浙江电力设计院提供的图纸2.7、生产厂家提供的有关系统及技术资料3、设备系统简介浙江某发电厂一期工程为4×600MW燃煤机组，采用哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的600MW超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴凝汽式汽轮机，发电机则采用哈尔滨发电机厂有限责任公司生产的QFSN-600-2YHG型发电机，锅炉采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造的超临界直流锅炉。高中压积木块采用三菱公司成熟的设计；低压积木块以哈汽成熟的600MW机组积木块为母型，与三菱公司一起进行改进设计。技术规范如下：汽轮机形式超临界、中间再热热、三缸四排排汽、单轴、凝凝汽式额定功率（MW）600主蒸汽参数：主汽阀前额定压力力（MPa）24.1主汽阀前额定温度度（℃）566再热汽参数中压主汽门前额定定压力（MPa）4.08中压主汽阀前额定定温度（℃）566额定工况下主蒸汽汽流量（t//h）1662.63额定背压（kPaa）4.9给水回热加热器数数目8最大保证工况热耗耗（KJ/KWWh）7530主汽阀前蒸汽最大大允许压力（MPa）24.2额定转速（r/mmin）3000旋转方向（从汽轮轮机向发电机机看）顺时针调节控制系统型式式DEH最大允许系统周波波摆动（Hz）48.5～51..5空负荷时额定转速速摆动（r//min）±1各轴颈双振幅值（mm）＜0.076通流级数44高压部分级数1+9中压部分级数6低压部分级数2×2×7第一共振转速范围围（r/miin）700～900第二共振转速范围围（r/miin）1300～17000第三共振转速范围围（r/miin）2100～23000第四共振转速范围围（r/miin）2650～28550发电机一阶临界转转速（r/mmin）733发电机二阶临界转转速（r/mmin）2070发电机三阶临界转转速（r/mmin）3865末级动叶片高度（mm）1000盘车转速（r/mmin）3.35汽轮机总长（mmm）27200汽轮机本体总重（t）1108汽轮机中心距运行行层标高（mmm）10704防止汽轮机大轴弯曲事故汽机大轴弯曲事故多发生在机组启动时（尤其是在热态启动），也有少数是在滑参数停机过程中和停机后发生的。大轴发生弯曲时常会发生异常的振动，严重时汽封处会冒火星，差胀值增加，停机后惰走时间明显缩短，投入盘车后盘车电流明显增大且周期性摆动。如果转子冷却到常温时，偏心度相对于原始值大许多，即确认大轴产生永久弯曲，必须进行直轴处理，严禁在此情况下强行启动。从以下几个方面必须引起注意：4.1机组安装完首次冲转前应做好如下原始记录：记录顶轴油压，大轴顶起高度，盘车电流，转子原始弯曲的最大晃动值、最大弯曲点的轴向位置及圆周方向的相位；记录汽缸的原始膨胀值、差胀值、转子位置；盘车时应仔细倾听各汽封、汽缸内、发电机内、油挡处是否有摩擦声音；通流部分轴向间隙及径向间隙最小值。4.2汽机首次启动后的停止，做好如下原始记录：4.2.1记录各轴振及瓦振的幅值及相位；汽机在3000r/min时记录3、4、5、6、7、8号轴承油膜压力，瓦温，供油温度及回油温度；第一次停机投入盘车时的盘车电流，顶轴油压力，大轴晃度；第一次停机转子的惰走时间，做好惰走曲线（标明真空）；汽缸各主要金属温度的下降趋势，做好曲线；定时记录汽缸金属温度、大轴弯曲、盘车电流、汽缸膨胀、差胀等重要参数，直至机组下次热态启动或汽缸金属温度低于150℃。4.3汽机冲转前必须符合如下条件，否则禁止启动：4.3.1大轴晃度、串轴、差胀、低油压、振动保护等表计显示正确，并正确投入；大轴晃动值不超过制造厂的规定值或不超过原始记录110%；4.3.3高中压外缸上下缸温差小于50℃，内缸上下缸温差小于35℃；主、再热汽温至少高于汽缸最高金属温度50℃～100℃（但不超过额定温度），蒸汽过热度不低于56℃；主蒸汽与再热蒸汽两侧温差符合制造厂规定；防止启动前冷水、冷汽进入汽轮机内,应进行下列检查项目：.1高、低压旁路减温水隔绝门、调整门关闭严密.2所有的汽轮机蒸汽管道,本体疏水门应全部开启.3锅炉的所有减温水门、给水泵中间抽头门应关闭严密.4定期检查轴封蒸汽温度在规定值内,防止由于减温水门误动造成轴封蒸汽温度过低。轴封供汽的疏水应完善，防止进水。4.4机组启、停过程操作措施：机组启动前连续盘车时间应符合制造厂规定，冷态不少于2小时，热态开机连续盘车必须大于4小时，若盘车中断应重新计时；转子弯曲值稳定且与原始值相差不大于±0.02mm。机组启动因振动异常停机必须回到盘车状态，应全面检查、认真分析、查明原因。当机组已符合再次启动条件时，连续盘车不少于4小时方可再次启动，严禁盲目启动；机组的轴封系统的投入，应根据转子温度。当转子温度大于150℃时，应先投轴封后抽真空；当转子温度小于150℃时，应先抽真空，后送轴封。汽封温度要与金属温度相匹配，轴封供汽前应充分暖管疏水。停机后，真空到零方可停止轴封供汽；确认振动保护可靠投入；转子在停止情况下禁止向轴封送汽；禁止在启动及低负荷情况下投入减温水，减温水截止阀必须严密不应有泄漏现象，在锅炉熄火或机组甩负荷时，应及时切断减温水；停机后应认真监视除氧器和高低压加热器水位，应尽量避免高水位，防止汽轮机进水；停机后立即投入盘车，当盘车电流较正常值大、摆动或有异音时，应查明原因及时处理。当盘车盘不动时，严禁强行盘车；汽机启、停过程中，汽系统疏水应该保证畅通，不向汽缸反水,联锁保护动作可靠；4.5汽机在热态下，锅炉需要打水压时，必须保证自动主汽门调节门在全关闭状态且应严密，开启自动主汽门后疏水，防止水漏入汽缸内；4.6防止高压缸排汽温度过高。热态及极热态启动时，汽机升速至额定转速时应尽快并网带负荷，禁止空载下长时间运行；4.7定速暖机、带负荷暖机时，要求密切监视汽缸的膨胀、胀差、串轴的变化。随时有效地调整进汽参数、轴封温度，避免进汽参数的大范围变化；4.8汽压升、降率，汽温升、降率，负荷升、降率选择要合适；4.9发现下列情况应立即打闸停机：机组运行中要求轴承振动不超过0.03mm或相对轴承振动不超过0.08mm，超过时应设法消除，当相对轴振动大于0.251mm应立即打闸停机；当轴承振动变化±0.015mm或相对轴振动变化±0.05mm，应查明原因设法消除，当轴承振动突然增加0.05mm，应立即打闸停机。机组启动过程中，通过临界时振动超标，应立即打闸停机；严禁强行通过临界转速或降速暖机。高中压外缸上下缸温差超过56℃（本机说明书要求56℃），高中压内缸上下缸温差超过35℃；立即打闸停机。运行中应严格监视主、再热蒸汽温度变化，主、再热蒸汽温度在10分钟内直线下降50℃或启停过程中在10分钟内上升或下降50℃，应立即打闸停机。运行及启停过程中，注意汽轮机差胀、轴位移及推力轴承温度，超过规定立即停机（数值为运行规程规定）。机组差胀超过允许值；立即打闸停机。4.10机组监测仪表必须完好、准确，并定期进行校验。4.11采用良好的施工工艺和保温材料，保证机组正常停机后的上下缸温差不超过35℃，最大不超过50℃。4.12启动过程中,值班人员应按照规定的要求认真操作，确保机组进汽参数、真空、升速率、升负荷率、温升率、温差、胀差、润滑油温、瓦温、振动情况符合规定，若出现异常情况应按照事故规程处理。4.13锅炉运行时应加强对高旁减温水的监视和控制。锅炉停炉后旁路关闭应及时隔绝减温水。4.14停机前应对盘车装置进行试验，正常后方可停机否则应有其它必要措施(如准备手盘工具等)。停机后如果盘车装置故障时不能连续盘车时，再连续盘车时应先盘180，进行直轴后再连续盘车。盘车运行时，应加强对盘车电流监视，发现增大时应立即查明原因并立即进行处理，严禁由于汽轮机内部卡涩及动静摩擦而强行盘车。4.15机组掉闸(打闸)后应对高、低旁路系统进行检查,防止由于减温水开度过大冷水(汽)进入汽缸，特别是在低负荷时更应加强监视。4.16启动前及停机后，应加强对汽缸缸温的监视情况，防止由于主、调速汽门不严，冷汽返入汽缸。4.17汽轮发电机组升速过程中应严格监视各瓦振动，特别是在低速发生振动大时，应严禁采用暖机消除。4.18停机后，应严密监视排汽装置、高压加热器、低压加热器和除氧器的水位，防止汽机进水。5、防止轴瓦烧毁事故5.1轴瓦烧毁的事故特征和危害：推力瓦、轴瓦乌金温度、润滑油回油温度明显升高，当油膜被破坏后，机组振动明显增大。汽机轴向位移增大。机组振动增大，严重时伴有不正常的响声及噪音增大。一旦发生轴瓦烧毁事故，会造成轴瓦乌金烧熔，转子轴颈损坏并将造成汽机动、静部分摩擦，损坏设备。5.2造成轴瓦烧毁事故的原因：汽机发生水冲击、蒸汽品质不良叶片结垢等，造成轴向推力明显增大，推力轴承过负荷。主机润滑油油质恶化，油系统含有杂质，油质不合格，轴承油膜被破坏。润滑油压低、油量小或断油。润滑油温高或冷油器断水。机组发生异常振动，油膜被破坏，轴承乌金被磨损。汽机转子接地不良，轴电流击穿油膜。轴瓦安装不符合要求。运行时进行油系统切换发生误操作，致使断油烧瓦。主机定速后，由于主油泵及射油器工作不正常而停润滑油泵时，造成轴瓦断油。主机油箱油位过低，造成射油器工作不正常，油系统断油。5.2.11安装时由于油系统残留杂物，使油管堵塞造成轴瓦断油。油系统积存大量空气启动前未及时排净，使轴瓦瞬间断油。汽轮发电机组在启动和停止过程中，交、直流润滑油泵同时故障，或厂用电中断时，直流润滑油泵故障。顶轴油泵故障。5.3防止轴瓦烧毁的措施：主油箱油位必须保证在合格范围内，油位指示计指示准确，声光报警正确可靠；每小时记录主油箱就地油位计油位一次，新投用的主冷油器应加强检查，注意主油箱油位的变化。主油箱油位应维持正常油位，当油位下降时，应及时补油，同时检查油系统外部是否有漏油，发电机是否进油，分别对油系统的冷油器(包括密封油系统的冷油器)进行找漏，发现异常时，应立即将冷油器进行隔绝。油位下降到停机值(按运行规程规定)时，应立即紧急停机。加强对润滑油系统油质的监督，汽机启动前及运行中透平油油质合格，并经常定期检验。主油箱应定期放水，油净化器能正常投运运行，汽轮发电机组各轴承回油窗内有水珠时，应及时消除，严禁回油窗有水珠长期运行。如果出现油质恶化，则要加强滤油，确保润滑油油质合格。在油质及清洁度超标的情况下，严禁机组启动。汽轮机启动前必须对所有轴承回油油流进行检查，确保油流正常，油温正常时，油系统内的空气排净，才能冲动转子。机组启动、运行和停机过程中运行人员应该严密监视润滑油压，油温，并观察回油量。汽轮机启动定速后,停止交流润滑油泵及密封油备用泵时,应对主油泵进行全面检查，确保主油泵工作正常时,方可停止,停止时应加强对润滑油压、主油泵进出口油压的监视。汽机运行中油泵联锁应投入，且确保可靠。对交、直流润滑油泵、直流密封油泵进行定期油压低联动试验,确保良好联动备用,主机润滑油压低保护动作良好(启动前试验)。汽轮机停机前,应对交、直流润滑油泵、顶轴油泵进行试验,确认正常后方可停机,停机前应启动润滑油泵,检查润滑油泵工作正常。安装时对有可能发生位移的瓦胎,应加止动装置；切实防止轴瓦位置装错,油孔不对。安装及检修时要彻底清理油系统杂物，并严防加堵板不拆或检修中遗留杂物堵塞管道；确保轴承润滑油系统正常供油不断油；当轴承油压逐渐下降时应及时处理。运行中切换油系统时要防止误操作，应由专人监护，且不应参加操作。切换主冷油器及油系统的滤网时，确认备用的冷油器(油滤网)空气排净方可投入；同时在切换过程中应和主控监盘人员保持联系,主控监盘人员加强对油压、油温、轴瓦温度的监视。切换冷油器时，必须放净空气，先开启备用冷油器的进/出口油门、水门，确认正常后，才可逐渐关闭运行的冷油器的进/出口油门、水门。要保证冷油器水侧压力应小于油侧压力。油箱内滤网应定期清理，运行时经常检测滤网两侧液位差。油系统的油滤网倒旁路运行时，应确认旁路门全开后，然后再缓慢隔绝油滤网。机组运行轴位移保护应正常投入，当轴向位移达到停机极限值时或推力瓦温度急剧上升达到极限值107℃时，应紧急停机（数值为运行规程规定）。汽轮发电机组轴瓦乌金温度及润滑油系统内各测点指示准确可靠；轴瓦瓦温超过正常90℃时应加强监视，查明原因；当任一轴承冒烟或支持轴承温度大于113℃，任意轴承回油温度大于82℃时或者突然连续升高到82℃时，应立即打闸停机。汽轮发电机组转速低于1200r/min时，检查顶轴油泵应自动投入并运行正常，各轴承顶轴油压正常。5.3.13润滑油压应能够正确、可靠的联动交流、直流润滑油泵。润滑油压正常值0.0784～0.1764MPa，降至0.078MPa时报警，降至0.07～0.076MPa时联动交流润滑油泵，降至0.06～0.07MPa时联动直流润滑油泵并停机投盘车，降至0.03MPa时停盘车。油泵交直流电源确保可靠。直流润滑油泵的直流电源系统应有足够的容量，其各级熔断器应合理配置，防止故障时熔断器熔断使直流润滑油泵失去电源。交流润滑油泵电源的接触器，应采取低电压延时释放措施，同时要保证自投装置动作可靠。油系统严禁使用铸铁阀门，各阀门不得水平安装。主要阀门应挂有“禁止操作”警示牌。润滑油管道上原则不宜装设滤网，若装设滤网，应有防止滤网堵塞及破损的措施。检修中应注意主油泵出口逆止门的状态，防止停机过程中断油。机组主油箱及密封油箱的排烟机应工作正常，及时将油烟排走。运行中加强对润滑油温的监视，冷油器油温调整门动作灵活保持油温，否则应倒手动调节。运行中发生了异常情况后，应确认轴瓦未损坏后方可再次启动。汽轮发电机组应避免机组在振动不合格的情况下长期运行。汽机运行中轴封系统工作正常，防止油中带水。汽机轴承上应装有防止轴电流的装置，确保转子接地可靠良好；汽机发生水冲击，蒸汽温度在10分钟内下降50℃时应立即打闸停机；每次起停机时必须进行低油压联锁试验，且确认正常。顶轴油泵工作正常且与盘车联锁试验正常。启动盘车前必须先启动顶轴油泵。严格执行运行、检修规程，严防轴瓦断油。5.4当发生由于轴瓦断油机组轴瓦烧毁后，禁止向轴瓦供给冷润滑油，以防止大轴出现皲裂。6、防止汽轮机超速和轴系断裂事故汽机超速事故在所有事故中，性质最严重、安全威胁最大。汽机转速若超过极限时（汽机各转动部件，一般按照120%额定转速进行强度核算）各转动部件就会超过设计强度而断裂，造成机组强烈振动，设备损坏，严重时会造成“飞车”，引起机组轴系断裂，使机组报废。所以必须引起极大的重视，防止事故的发生。6.1产生超速和轴系断裂的原因：汽机发生超速的主要原因是机械控制部件失灵，如透平油、EH油质不良，油中带水，造成电磁阀、伺服阀、油动机活塞、保安滑阀等犯卡，在事故工况下拒动，从而导致机组超速；控制系统性能不好好，迟缓率过过大；转速控制性能不好好；汽门关闭时间，抽抽汽逆止门关关闭时间过长长；抽汽逆止门或高排排逆止门卡涩涩或关不到位位；危急保安器拒动或或动转速偏高高，电超速保保护定值不当当或失灵；由于蒸汽品质不良良，使自动主主汽门、调速速汽门门杆结结垢，造成卡卡涩。超速保护动作失灵灵、未投入或或动作转速整整定不正确。6.1.9轴系制造造中存在材料料或工艺缺陷陷。6.1.10机组长长期偏离正常常值运行带来来轴系隐患。6.2防止汽轮轮机超速事故故的要求：汽机润滑油、抗燃燃油系统应按按照要求进行行冲洗工作，油油质合格。油油中含水率、颗颗粒度指标化化验合格。机机组运行中应应定期进行油油质化验，油油净化装置正正常投入运行行，以免造成成遮断滑阀、伺服阀、电磁阀等卡涩。透透平油和抗燃燃油的油质不不合格，禁止止启动。控制系统静态调试试合格，高中中压自动主汽汽门、调速汽汽门动作灵活活，关闭时间间合格。快关关电磁阀动作作可靠，远方方打闸、就地地打闸动作正正确可靠。各段抽汽逆止门、高高排逆止门试试验动作可靠靠，关闭严密密迅速灵活，联联锁关闭正常常；必须设置置能快速关闭闭的抽汽逆止止门和高排逆逆止门，以防防止抽汽倒流流引起超速。机机组就地及主主控试验按钮钮性能良好。调节系统静态、动动态特性良好好，一次调频频系数4%，迟缓率不不大于0.2%；汽机运行中超速保保护必须投入入，电超速保保护电源必须须可靠，抗燃燃油温控制在在43℃～54℃之间。超速速保护不能可可靠动作时，静静止机组启动动和并网。按要求定期进行保保安器的充油油试验。超速试验合格，试试验进行两次次，两次动作作转速值差不不超过0.6%额定转速。调节系统应能够维维持汽轮机在在额定转速下下稳定运行，甩甩负荷后能将将机组转速控控制在危急保保安器动作转转速下。在额额定参数下调调节系统应能能维持3000rr/min空负荷稳定定运行，否则则机组不能并并网。抗燃油系统母管蓄蓄能器压力必必须维持在设设计值14MPa。按规程进行危急保保安器试验、汽汽门严密性试试验、门杆活活动试验、汽汽门关闭时间间测试、抽汽汽逆止门关闭闭时间测试。高高中压自动主主汽门、调速速汽门严密性性试验必须合合格。按运行行规程要求，定定期进行阀门门活动试验。进进行危急保安安器试验时，在在满足试验条条件下，主蒸蒸汽和再热蒸蒸汽压力尽量量取低值。在任何情况下绝不不可强行挂闸闸。正常停机时，在打打闸后应检查查有功功率是是否到零，再再将发电机与与系统解列，或或采用逆功率率保护动作解解列，严禁带带负荷解列。在机组正常启动或或停机过程中中，应严格按按运行规程要要求投入汽轮轮机旁路系统统，尤其是低低压旁路；旁旁路系统的各各执行机构必必须动作可靠靠、快速灵活活、关闭严密密，控制逻辑辑正确，保证证旁路系统能能够及时可靠靠地投入；在在机组甩负荷荷或事故状态态下，旁路系系统必须开启启。机组再次次启动时，再再热蒸汽压力力不得大于制制造厂规定的的压力值。必须进行甩负荷试试验以检验机机组调节保安安系统。机组组在进行甩负负荷试验前，应应制定严格的的试验方案和和安全措施。运行中发现主汽门门、调速汽门门卡涩时，要要及时消除，消消除前要有防防止汽机超速速的安全措施施。主汽门、调调速汽门卡涩涩不能及时消消除时，必须须停机处理。机组重要运行监视视表计，尤其其是转速表显显示不正确或或失效时严禁禁机组启动。运运行中的机组组在无任何有有效监视手段段的情况下，必必须停止运行行。汽轮机应应有两套就地地转速表，有有各自独立的的变送器，并并分别装设在在沿转子轴向向不同的位置置上。严格按照规程进行行汽轮机调节节系统的静止止试验或仿真真试验，确认认调节系统工工作正常。在在调节部套存存在卡涩、调调节系统不能能正常工作的的情况下，严严禁启动。电调应设有完善的的机组启动逻逻辑和严格的的限制启动条条件。专业人人员应非常熟熟悉相关内容容。6.3防止汽轮轮机轴系断裂裂事故的要求求：建立和完善技术档档案.1建立机组试试验档案。.2建立机组事事故档案。.3建立转子技技术档案。包包括：转子原原始制造、安安装资料；机机组主要运行行数据、运行行累计时间、主主要运行方式式、冷热态起起停次数、起起停过程中蒸蒸汽温度压力力负荷变化率率、超温超压压累计运行时时间、主要事事故情况的原原因和处理。机组主、辅设备的的保护装置必必须正常投入入，已有振动动监测保护装装置的机组，振振动超限跳机机保护应投入入运行；机组组正常运行瓦瓦振、轴振应应达到有关标标准的优良范范围，并注意意监视变化趋趋势。机组投产前必须进进行转子表面面和中心孔探探伤检查。对对高温段应力力集中部位可可进行金相和和探伤检查，选选取不影响转转子安全的部部位进行硬度度试验。不合格的