某电厂2号机组异常停运事件分析报告

机组编号2号机组停机时间3月15日09:39:36设备简况：2号机组汽轮机为上海汽轮机厂生产的N300－16.7/538/538型，中间再热、高中压合缸、双缸双排汽、单轴反动、凝汽式汽轮机，2015年通流改造后，H156机型改为Q156型。锅炉为上海锅炉厂生产的SG1025/18.3－M845型亚临界控制循环锅炉。发电机为上海电机厂生产的QFSN-300-2型发电机。DCS系统为艾默生公司OVATION过程控制系统。汽轮机调门开启顺序为3/6-5-4-1-2。事前工况：负荷316MW，主汽温度538℃，主汽压力16.7MPa，主机润滑油温46℃，汽机调门顺阀控制。引风机2A/2B、送风机2A/2B、一次风机2A/2B运行，磨煤机2A、2B、2C、2D、2E运行。轴承振动如下：轴承编号瓦振（μm）轴振X（μm）轴振Y（μm）#1113349#263032#383253#4203836#5103956#6318955#772962事件经过及处理：8:57:00，负荷210MW,主汽压力15.4MPa，主汽温度541℃，1瓦轴振正常。机组控制方式为TF方式，高压调门顺阀控制，GV3、GV6、GV5开足，GV4开度16%，GV1、GV2均关闭。此时启动给煤机2A加负荷，其后随着负荷和主汽压力逐步升高，高压调阀GV1、GV2先后开启参与调节。9:29:22，负荷加至305MW, 主汽压力16.6MPa，主汽温度540℃，1瓦轴振正常。其后主汽温度开始下降，值班员开大下层燃烧辅助风门开度，控制汽温。9:35:14，负荷303MW, 主汽压力16.2MPa，主汽温度511℃。高压调门GV2自动关至0，GV1自动关小至44%以调节汽压。此时1X/1Y轴振由31μm /49μm开始快速增大。9:36:53，负荷291MW, 主汽压力16.2MPa，主汽温度降至最低506℃并开始回升。运行人员监盘发现1X /1Y轴振均快速爬升，值长下令立即降低机组负荷，并紧急停用了磨煤机2E。9:38:40，1X/1Y轴振继续上升至204μm /235μm，运行人员进行“高压调门控制方式由顺阀控制切为单阀控制”操作。阀切换过程中，GV3、GV4、GV5、GV6由100%自动关小，GV1、GV2自动开大。9:39:36 ，#2机组负荷减至258MW，高压调阀仍在切换过程中，GV3、GV4、GV5、GV6自动关至约28%，GV1、GV2自动开至13.8%。1瓦瓦振21μm，1X轴振240μm，1Y轴振263μm；相邻#2瓦瓦振10μm，2X轴振64μm，2Y轴振60μm。1瓦轴振保护动作（保护定值254μm），汽机跳闸，锅炉MFT，发电机解列，机组横向联锁动作正常，厂用电切换正常，机组按破坏真空紧急停机处理。惰走过程中1瓦轴振较以往正常惰走增大50μm。10:50，汽轮机转速至0，投用盘车正常。2号机组重新启动，于当日19：32并网。原因分析：2号机组跳闸的直接原因是1瓦轴振大保护动作，汽机跳闸后触发锅炉MFT。根据TDM在线诊断系统，对1瓦轴振波形频谱图进行分析，从09:35开始，频谱上除转子工频外，还存在丰富的高次谐波成分，属于典型的非线性动静碰磨。跳闸后惰走过程中振动幅值高于启动过程，表明转子存在碰磨引起的暂态热弯曲。综合以上现象判断1瓦振动大的原因为机组1瓦侧轴封段发生动静碰摩。机组跳闸前，加负荷操作刚结束，机组负荷在300MW至316MW间小幅波动，主汽压力在16.2MPa至16.7MPa间小幅波动，高压调阀GV1、GV2跟踪主汽压力设定值进行自动调整，润滑油温、油压、瓦温、轴瓦回油温度、真空、缸温、轴向位移、振动等参数均正常。但主汽温度下降速度较快，8分钟内由539℃降到506℃。另外当高压调阀GV2关至0，GV1从100%关至44%后，1X/1Y振动开始迅速爬升，从时间上显示调阀关闭和振动也有一定的相关性。综合以上现象分析，造成动静碰磨的原因可能为主汽温度较快下降引发变形场的不均匀变化，造成膨胀的不均匀性，同时汽流扰动造成轴向推力的变化，膨胀的不均匀性与轴向推力的变化，引发转子在1瓦轴封段动静碰磨。造成主汽温快速下降的原因是加负荷过程中给煤机2A煤量增加过快，炉膛火焰中心下移，炉膛出口烟温下降，同时锅炉水冷壁辐射吸热量增加，产汽率增加，主汽流量上升，导致主汽温快速下降。暴露问题：1.当班值班员操作前风险辨识和风险预控不到位，对制粉系统2A启动后将造成主汽压、主汽温等大幅波动预估不足，未能提前采取预防措施。2.运行人员对参数大幅波动产生汽流扰动造成机组振动的影响认识不足。3.当班值班员安全意识不足，对加负荷操作重视程度不够。4.运行管理要求不高，对机组主要参数的调整控制标准不严。防范措施：1.针对底层制粉系统的启停，完善运行操作措施，杜绝参数大幅波动。2.提高汽流扰动对振动影响的认识，在高负荷区段严格控制机组参数变化速率。3.在机组停机检修时对1瓦浮动油档以及高中压缸端部轴封进行检查。4.联系上海电气集团股份有限公司，对高压调阀重叠度进行验证。5.加强运行参数精细化调整和管理，部门和专业对机组运行主要参数每日进行检查监督。6.加强运行人员技能培训，对副值以上人员开展以运行参数为主要内容的培训和考试，确保副值以上人员掌握主要参数控制范围和要求。附件1：SOE历史记录

附件2：故障跳闸过程曲线图

附件3：故障前后轴承振动曲线图

附件4：高压调门动作顺序图

来源：火电资料收集