田健

摘 要：本文主要针对660MW超超临界直接空冷机组整套启动过程中存在的问题开展论述，结合问题存在的原因，提出相应的处理措施，保证整个机组试运行顺利推进。

关键词：超超临界直接空冷机组 整套启动 存在问题 处理措施

中图分类号：TK267 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）12-0-02

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司五期工程2×660MW汽轮机发电机组，该机组是由东汽生产的660MW超超临界一次中间再热，三缸两排汽，直接空冷凝汽式汽轮机。本次研究主要针对该机组整套启动过程中存在的的问题进行了总结分析，并进一步分析了问题产生的原因，提出了相应的处理措施，现将具体研究内容介绍如下：

一、盘车转子停止转动

1.问题分析

在对机组进行电气专业短路实验和空载实验完成之后，技术人员准备对整个机组的阀门进行严密性试验。当时锅炉的运行参数为主汽压力11.9MPa，再热汽压力2.3119MPa。当严密性试验完毕之后，汽机转速到0，人工手动啮合盘车，启动过程中的电流为0当时电流30.3A，启动约一分半后，盘车掉闸。间隔20分钟后再次启动，启动失败，这时对盘车电机的电流进行检查，发现在33～35A之间波动。半个小时之后，挂闸困难，强行挂闸后，手动盘车不能正常运作，随后盘车电流突然激增到71A，汽轮机真空遭到破坏。通过对整个机组进行全面检查之后，导致上述问题出现的原因，主要包括以下几个方面，一个是盘车机电出现了电气故障，另一个是汽轮机大轴内部存在残余的弯曲，机械设备在启动过程中，由于启动力矩太大，不能正常开启。还有就是顶轴油压出现了突变，使得大轴顶起高度，达不到相应标准，启动力矩增加。最后一个原因是盘车大齿与大轴齿轮啮合不到位，从而引起启动力矩增加。

2.处理措施

针对上述故障可能发生的原因，技术人员立即采取措施进行检修。首先将所在机组的所有疏水关闭，开始进行闷缸处理。在故障现场调整机组各个瓦顶轴油压以及顶起的高度，检查之后发现一个发电机的7瓦顶起高度不符合要求。针对这一现象，重新调整了3号～8号瓦顶轴油压，调整之后的油压分别为6.9MPa、5.5MPa、6.9MPa、8.5MPa、5.2MPa、7.8MPa。3～8号瓦大轴顶起高度分别为3丝、3丝、4丝、5丝、5丝、6丝。然后对盘车进行了解体，发现回油槽内部存在很多铜屑，由此可以断定，是因为油槽中存在铜屑，造成了齿轮啮合困难。通过对机组进行闷缸处理两个小时之后，重新开启盘车，机组电流稳定，没有继续出现突然增大现象。然后将盘车挂闸，能够顺利进行。将盘车再次启动之后，机组的电流控制在25A，转子偏心162mm。随后机组的电流下降到20A，接近冷态盘车19.5A标准，转子偏心逐渐下降到正常范围。

二、中压主汽阀不能正常开启

1.问题分析

本次研究的汽轮机组中，中主门为翻板式主汽阀，而中压主汽阀开启过程中，主要通过与其相连接的四个衬套支撑来实现旋转功能。中主门外和油控跳闸阀和旁路阀有效连接，这两个阀门对主汽阀启动和密封起到相应的辅助作用，在中主阀前后均设置有排气装置的疏水阀。汽轮机在挂闸时会频繁出现中主阀开启困难的情况，需要采取措施才能将其打开，由此对整个机组的启动和运行产生了较大影响。通过进一步分析主阀结构和系统设计情况，中主门开启困难的原因主要包含以下几个方面：首先，主阀和调阀之间存在降压点或者旁路门没有妥善启动，导致中主阀前后存在较大压差，开启力矩较大，从而不能正常启动；其次，没有及时将油控跳闸阀开启，这就增大了再热主阀的开启力；最后，阀门开启部位存在机械卡顿或者机械卡涩，开启时需要投入较大的力矩。此外，油动机液压部分存在缺陷，导致机油压力不足，这也是中压主汽阀开启困难的主要因素。

2.处理措施

首先，金属在挂闸之前应该控制再热气压力，将压力控制在0.2MPa以下，然后将中主门旁通阀开启，防止中主阀前后压力差过大而不能正常开启；其次，汽轮机组在挂闸之前应该确认已经就地复位，确保在低压状态下油压达到0.5MPa以上，同时还要进一步检查确认AST油压能够维持在13.5MPa以上。当出现开启困难后，应该及时联系相应的技术检修人员，对油控跳闸阀的开启情况进行确认，发现问题之后，及时调整，减小再热主阀的开启力；最后，利用汽轮机组进行检修大修的机会，对中主门进行解体检查，检查油控跳闸阀侧衬套内部各个组件是否存在摩擦磨损痕迹，衬套是否合理，通过适当增加相应的径向间隙和轴向间隙来解决开启困难问题。

三、高压启动油泵停运机组跳闸

1.问题分析

当机组第一次定速在每分钟3000转后，按照程序停运高压启动油泵时，隔膜阀上油压逐步下降到零，机组出现跳闸现象。汽轮机组在启动之前，高压启动油泵直接供给隔膜阀的油压。当机组的转速逐步提升之后，隔膜阀上的油压主要由主油泵出口的润滑油通过一节流孔减压后提供，在整个运行过程中，两个供油路径是由一个逆止门进行隔离和转换。当机组处于低速运行状态时，主油泵会导致压力供给不足，逆止门被高压启动油泵产生的压力堵死，当机组提升转速之后，压力增大之后，主油泵出口油将逆止门顶开，高压启动油泵不会再出力。当机组出现跳闸现象之后，重新启动机组，增加转速到每分钟3000转，对主油泵的出口压力进行检查，发现正常，而高压启动油泵中的电流和隔膜阀上的油压在机组启动前后，没有出现明显的变化，由此可以判断出主油泵并不能向隔膜阀提供油压。由于上述两个路径是由一个节流孔和逆止门运作，而节流孔出现完全堵塞的概率较低，因此我们认为出现上述故障问题，主要是因为主油泵到低压安全油的逆止门装反造成的。

2.处理措施

因为整个机组已经启动，而逆止门主要装于油箱内，因此要处理这个缺陷，需要耗费较长的时间。故障确定之后立即停止机组，等到气缸温度下降到150℃，將润滑油系统停止，将主油箱中的油倒入到洁净的油箱后，打开主油箱进行检查，发现逆止门确实装反，将逆止门恢复原来状态后，重新启动机组，逐步增高运转速度，停运高压启动油泵，整个系统运转正常。当主机润滑油系统出现缺陷之后，往往需要停运整个机组和润滑油系统才能得以检查，而主机润滑油系统在停运过程中，往往会受到来自多方面因素限制，因此，在整个机组试运行阶段，如果主机润滑油系统出现问题，往往需要耽误较长的时间进行调整和维修。为此在相关设备正式投入使用和试运转之前，应该对相关设备和管道进行彻底的检查和清理，发现缺陷设备，及时更换，防范于未然。

四、机组振动

1.问题分析

为了显著提高汽轮机组的运行效率和经济效益，机组在安装时汽封间隙采取标准值的下限，因汽封间隙较小，且空冷机组背压变化较大，机组在运行过程中很容易出现动静碰撞。启动运行过程中，电气并网实验要进行24小时左右，机组在这一段时间的运行，一直处于空负荷运转，背压压力始终保持在10KPa左右。机组首次启动运行到20小时以后，运行技术人员在对旁路开度进行调整时，没有对背压压力做出适当调整，导致背压压力升高到21KPa，低压缸末级叶片排气温度升高到115℃，从而导致低压缸的两个轴承突然出现震动，差一点造成整个机组跳闸停止运行。出现上述故障问题之后，运行操作人员迅速调整了空冷风机的运转速度，将背压压力控制在10KPa，同时将第二路的喷水阀打开，让低压缸末级叶片的排气温度下降到正常。因为该问题发生的较早，并且针对故障及时做出了调整，避免了机组出现跳闸现象。

2.处理措施

当空冷机组处于低负荷运转或空运转过程中，由于低压缸排气温度较高，造成低压缸过热，很容易导致动静摩擦。为了避免上述问题的出现，在机组设计和制作过程中，应该对低压缸轴承、低压缸轴封、低压缸喷水系统采用不同的设计方式。低压缸轴承尽量不要与气缸相连，应该采取单独落地方式，保证整个轴承运行的稳定性。同时低压缸轴封下半与轴承箱刚性连接，以保证轴封与转子能够同心运转。而低压缸的轴封和低压缸要采用弹性膨胀节连接，这样既能够起到有效密封，又能减少低压缸和轴承箱之间的胀差。系统设计过程中，应该将低压缸喷水系统设计成两路，第一路设计在排气装置内，当排气缸温度超过90℃以后，第一路的喷水系统自动投入运行。第二路喷水系统设计在低压外缸上半部，面向低压排气出口，当背压压力达到报警限值时，自动投入使用，将排气缸温度降低到85℃。

结语

660MW超超临界直接空冷机组整套启动运行过程中，常常会因为多种原因，导致设备运行出现这样或那样的故障。通过对该汽轮机组在整套启动调试中遇到问题的有效分析处理，确保了整個机组运行的安全性和稳定性，为机组能够正常完成规定时间内的商业运行奠定了坚实基础。

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