黄 鹏

（华能太仓电厂，江苏 太仓 215424）

1 设备与系统概况

某电厂3号机组额定容量600MW，机组配置2台50 %锅炉额定容量的汽轮机驱动给水泵，另由1台30 %容量的电动机驱动给水泵作备用，正常运行中2台汽动泵并联运行。在1台汽动给水泵与电动给水泵并联运行时，仍可供给锅炉100% BMCR的给水量。1台汽动给水泵作单泵运行时，能供给锅炉60% BMCR的给水量。

驱动锅炉主给水泵的汽轮机为变转速凝汽式汽轮机，调速范围：3000～5900r/min，与哈尔滨汽轮机厂制造的N600-24.2/566/566型超临界中间再热600 MW汽轮机配套。该汽轮机是单缸、反动、轴流、纯凝汽式、变参数、变转速、变功率和能采用多种汽源的汽轮机，具有完整的高、低压配汽机构。高压蒸汽来自再热器冷段(压力：4.589MPa，温度317.1℃)，通过1个管道调节阀和5个调节汽门，经汽缸喷嘴进入汽缸；低压蒸汽来自主机的第四级抽汽(以下简称为四抽，压力：1.089MPa，温度：372.8℃)，通过5个调节汽门，经汽缸喷嘴进入汽缸。这种多汽源的供汽方式，使本汽轮机具有比较灵活的启动、运行方式。

本机能在主机低负荷运行时自动进行高汽外切换，主机定压运行，负荷降至40 %额定负荷及以下时，转由高压汽源供气；滑压运行时，负荷降至30 %额定负荷及以下时，也由高压蒸汽驱动。机组负荷小于60%时单泵运行，大于60%时双泵运行，蒸汽在汽轮机中作完功后，经后汽缸的下缸排汽口通过低压排汽管引入主机凝汽器。其蒸气系统如图1所示。

2 事故经过

2008-06-22T19:13，3号炉一次风机3B跳闸，3号机RB正确动作，负荷由335MW最低降至205 MW。运行人员处理过程中，启动电泵，关闭给水泵3A出口门作备用。19:36，小机3A前轴X方向振动逐渐升高到84μm而保护动作跳闸，后重新冲转至2850r/min时又因前轴X方向振动大而保护动作跳闸，这时整个轴系的振动均比平时正常运行时有不同程度的升高。随后经过8 h盘车，6 h暖机至23日12:20再次升速并泵，振动才正常。

3 原因分析

一次风机3B跳闸前各相关参数为，主机负荷：335MW，四抽压力/温度：0.565MPa/367℃，除氧器压力/温度：0.538MPa/159℃，给水泵3A转速：3 678 r/min，给水泵3A低压进汽温度：363.6 ℃。

19:13，一次风机3B跳闸，机组RB动作，19:14:24 机组负荷降至290MW，四抽压力和除氧器压力均下降，但因除氧器压力下降慢，四抽压力下降快，此后的相关参数变化列于表1。

19:18:15， 给水泵3A转速快速下降；于19:18:57由3553r/min 降至2300r/min，之后又上升至3 677 r/min。但由于小机3A转速控制为MEH自动方式，所以高压蒸汽管道调节阀频繁动作，使转速在2300r/min至3 700r/min范围内频繁波动。

19:21:42，四抽压力开始高于除氧器压力。

从上述数据和其他相关参数的曲线变化可以分析出，在机组负荷快速下降的过程中，由于除氧器压力的下降导致除氧器水箱中的水成为过热水，开始沸腾并产生出大量蒸汽，又由于四抽压力下降速度比除氧器快，使除氧器压力高于四抽压力，而此时除氧器3抽汽逆止门卡涩，导致低温蒸汽进入四抽管道内，继而进入小机3A/3B。由于低温低压的蒸汽进入，故小机3A和3B的转速快速下降，直至各自管道调节阀(高压调门)开启，使高压缸排汽进入，转速才开始恢复。

表1 故障期间相关参数变化

由于此状态(四抽压力低于除氧器压力)持续了约7 min，故低温蒸汽对小汽机3A/3B均造成了不同程度的冲击。因运行人员之前减负荷操作中关闭了给水泵3A出水门维持其空转，小机3A的进汽量远小于小机3B，使小机3B的管道调节阀(高压调门)能够及早开出，故小机3B未受太大影响；而小机3A则没有过多的高压蒸汽进入，这一点可从小机3A转速频繁波动看出。19:17:54至19:18:57，小机3A的轴向位移由0.112 mm升高至0.251 mm；小机3B的轴向位移由0.06 mm升高至0.14 mm。各自的轴振也均有增大，其中小机3A的前轴X方向振动从19:17:54至19:19:15，由20μm上升至35 μm，19:25为44μm，19:27为62μm，19:36最大至84μm而保护动作跳闸。

由此可看出，由于除氧器3抽汽逆止门卡涩而导致低温蒸汽进入小机3A，造成小机3A的急剧冷却是造成此次小机3A振动异常增大的主要原因。从后续的暖机及升速情况可以判断出小机3A汽缸应略有变形。

4 防范措施

为避免机组快速减负荷过程中，因除氧器抽汽逆止门卡涩而没有关闭，导致除氧器中的水汽化返回到四抽管道及小机中，制定了如下措施。

(1) 机组正常减负荷时速率不应过快。

(2) 遇异常情况而导致主机快速减负荷时，应注意监视下列参数：四抽压力/温度、除氧器压力/温度、四抽管壁金属温度、四抽至除氧器进汽温度、给泵3A/3B低压进汽温度。

(3) 机组RB动作，或主机负荷下降速率超过25 MW/min时，若发生四抽压力小于除氧器压力的情况，应立即手操关闭除氧器3抽汽门。待四抽压力大于除氧器压力后再及时将其开启，避免除氧器压力下降而导致给水泵进水压力异常降低。

(4) 在主机快速减负荷时，一旦发生除氧器压力高于四抽压力，而小机3A/3B低压进汽温度快速下降时，应立即启动电泵，手动关闭除氧器3的抽汽供汽，及时开启小机低压供气管道相关疏水门，并严密监视小机和主机的振动、轴向位移、推力瓦温度。待四抽压力高于除氧器压力后，再恢复正常运行方式。

(5)一旦发生大小汽轮机水冲击，应按现场规程果断停机处理，避免事故扩大。

5 结束语

汽轮机水冲击、进冷汽都是非常严重的事故，如本文介绍的事故案例中，就因抽汽逆止门卡涩不能关闭而造成给水泵小汽轮机进冷汽，导致了汽缸变形。为避免类似事故的发生，设备的定期维护校验工作不容忽视。