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火电厂设备安全 制作人 程宝如热动081班207080110 1 目录 概述 电厂的安全性 1 锅炉设备 2 汽轮机设备及热力系统 3 电气设备安全性 4 2 1 概述 电厂的安全性火电厂中广泛采用高蒸汽参数 高转速 高电压的装置 因此对安全生产显得尤为重要 另外电能是一种不能大量储存的特种能源产品 电力的生产 流通消费都是同时完成的 电力企业的生产活动与用户密切相关 一旦火电厂发生事故 不但火电厂受到严重损失 还会对工农业生产 交通运输乃至人们的日常生活都要受到重大影响 因此生产中要把安全放在第一位 这一方面保证了生产的正常进行 有保证了人身安全和设备的安全 本篇将就电厂主要设备进行阐述 讲述可能发生的主要故障和问题以及应该注意的事项 3 2 锅炉设备 4 锅炉由锅炉本体部分和辅助部分组成 主要有汽水系统 燃烧系统 制粉系统的以及烟气系统等设备组成 一 汽水系统1 省煤器省煤器 英文名称Economizer 就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面 由于它吸收的是比较低温的烟气 降低了烟气的排烟温度 节省了能源 提高了效率 所以称之为省煤器 钢管式省煤器不受压力限制 可以用作沸腾式 一般由外径为32 51毫米的碳素钢管制成 有时在管外加鳍片和肋片 以改善传热效果 钢管式省煤器由水平布置的并联弯头管子 习称蛇形管 组成 5 一 铸铁省煤器的故障1 铸铁省煤器管裂纹 法兰漏泄 其主要原因 省煤器管质量不合格 运行操作不当 如间断上水 使管壁温度在很大的范围内频繁变化 甚至省煤器内的水沸腾造成汽塞 产生水冲击 使管子裂纹或破裂 2 铸铁省煤器弯头法兰垫子损坏 主要原因 弯头没有保温或保温不好 冷风侵袭后 就会产生很大的热应力 多次反复 伸缩 容易发生损坏 3 铸铁管两端的方形法兰之间不严密 造成漏风 主要原因 方形法兰接触不好 不水平不垂直或法兰与法兰之间的沟槽未填充石棉绳 造成冷风漏入 增加过剩空气系数 影响锅炉效率二 钢管式省煤器的故障1 钢管式省煤器管子磨损 腐蚀 其主要原因 烟气流速高 含灰量大 飞灰磨损 排烟温度低 在管壁上形成酸性腐蚀 给水除氧不良 在省煤器内受热后温度升高 氧气析出 如果水流速度小于0 5m s 不足以带走气泡 则气泡附着管壁上 使管子形成氧腐蚀 2 钢管式省煤器的管子焊口渗漏和管子上的防磨环脱落或歪斜等 主要原因 焊接质量不好 防磨装置段与段之间膨胀间隙未留或间隙不够 烟气流速过快 烟温较高等造成的 三 省煤器的出入口烟道闸门 开关不灵其主要原因 积灰 潮湿生锈和烟温较高造成变形 6 7 2 过热器与再热器锅炉中将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度的部件 又称蒸汽过热器 再热器将汽轮机高压缸的排气部分或全部送回锅炉再加热 提高参数的部件 过热器和再热器基本结构和原理相近 容易发生以下问题超温爆管 过热器超温爆管的原因 总体来说有锅侧和炉侧两方面的原因 1 锅炉炉膛中烟气温度场和速度场本身分布就不均匀 一般来说烟道中部热负荷大 两边热负荷小 2 对于采用直流燃烧器四角切圆燃烧方式的锅炉来说 由于四角切圆燃烧方式产生的旋转 一般在炉膛出口处的旋转强度为炉膛中心旋转强度的80 左右 造成严重的 扭转残余 更加加剧了烟道宽度方向的速度场与温度场的不均匀性 造成部分过热器 再热器管的超温爆管 8 3 水冷壁结渣 导致炉膛吸热量减小 火焰中心上移 炉膛出口烟气温度升高 使过热器 再热器工作在超温的环境中 4 过热器 再热器本身的沾污 高温腐蚀 导致烟气速度场 温度场分布不均 产生过热器 再热器管间吸热严重不均 5 燃烧系统布置不合理 该因素有多方面的影响 例如 可产生火焰中心偏移 致使 扭转残余 增大 火焰貼壁 致使水冷壁结渣 配风不合理 致使煤粉燃烧推迟 炉膛出口烟温升高等6 炉膛漏风严重 导致流过过热器的高温烟气流量增大 使过热器过热爆管 7 流量的不均匀性 导致部分管路蒸汽流量大 冷却效果好 而部分管路则由于流量小容易爆管 9 过热器 10 3 汽包汽包是自然循环锅炉中最重要的受压元件 重要用于电力生产中中汽包的作用主要有 工质加热 蒸发 过热三过程的连接枢纽 保证锅炉正常的水循环 内部有汽水分离装置和连续排污装置 保证锅炉蒸汽品质 有一定水量 具有一定蓄热能力 缓和汽压的变化速度 汽包上有压力表 水位计 事故放水 安全阀等设备 保证锅炉安全运行 锅炉汽包满 缺水事故是长期困扰火力发电厂安全的重大恶性事故之一 引起汽包液位波动的因素有以下几点蒸汽管网压力的波动 蒸汽量与锅炉补水量的不一致性 如补水滞后等情况 装置负荷的调整 开车时虚假液位 仪表信号不准确 锅炉的定期排污 11 1 运行人员应认真监盘 勤于分析 精心调整 确保水位稳定 2 每班定期效验各水位表二次 并做好记录 发现表计偏差大于30mm时 应立即联系热工人员处理 保证各水位表指示的正确性 当不能保证两种类型水位计正常运行时 应停炉处理 3 应经常分析给水自动运行情况 发现调节特性差时 立即解除 联系热工人员处理 4 当负荷较低时 应及时联系汽机开启给水泵再循环 或切换给水旁路 当负荷太低或给水自动故障时 应切手动调节 5 汽机切换给水泵 投停高加 锅炉排污及受热面泄露时应加强对水位的监视与调整 6 当给水泵勺管突然发生关闭 开足或不动时 应立即切除自动 手动进行调节 并密切注意给水压力 流量的变化 防止因操作不当而造成汽包缺 满水事故 7 当安全门动作 开向空排汽 机组甩负荷 较大幅度的突升突降负荷时 均应防 虚假水位 干扰 有针对性的进行调整 8 锅炉差压水位表应带压力修正回路 水位差压 变送系统 应有完整的保温 伴热及防冻措施 12 9 就地水位计的零位要以厂家提供数据为准 大修后应进行核对 标定 11 当锅炉冷态启动时 汽包水位应以工业电视监视的就地水位计为准 并对水位计进行冲洗 校对 12 当一套水位测量装置因故障退出运行时 应填写工作票 并注明故障原因 处理方案 危险因素预告等注意事项 并在8h内恢复 13 当省煤器 水冷壁泄露或给水泵故障 锅炉无法维持汽包水位时 应紧急停炉 14 当在运行中无法判断汽包确实水位时 应紧急停炉 15 定期切换试验备用给水泵和备用给水管路 16 保证汽包水位保护应能正常投用 若保护装置因故障需退出时 应经总工批准 并制订相应安全措施 恢复期限不超过8h17 汽包水位保护在锅炉启动前和停炉前应进行实际传动试验 用上水方法进行高水位保护试验 用放水方法进行低水位保护试验 18 在异常 事故情况下 应密切注意给水压力 流量的变化 防止给水流量低于140T H造成给水泵再循环开启 以免造成汽包缺水 19 锅炉水位保护严禁自行退出 当运行中水位自动发生故障须解除保护时 应汇报值长 并经总工批准 点火前如水位保护不能正确投入时严禁启动锅炉 20 汽包水位高 低报警试验每星期一做一次 21 每班接班时 应做热工报警声光信号试验 13 二 燃烧系统 燃烧器及点火设备将煤粉制备系统供来的煤粉空气混合物 一次风 和燃烧所需的二次风分别以一定的浓度和速度射入炉膛 在悬浮状态下实现稳定着火与燃烧的装置 1 燃烧器烧坏 主要的原因有一 二次风配风不合理 积灰严重 蒸汽冷却系统出现故障2 对于用燃烧器来调节火焰中心高度的容易发生卡死现象 导致调节失灵 14 制粉系统 1 由于煤品质差造成的问题 磨煤机磨损 古达的碾磨间隙则往往会带来磨煤机启动初期电流大幅晃动 磨煤机出口温度超限 当参烧部分煤种时 随季节性室温变化冷风调节挡板往往无法家昂磨煤机出口温度控制在正常范围内 而煤种适应能力变差也给磨煤机着火 堵煤埋下了隐患 不利于机组稳定运行 15 防止的措施有 加强参数分析 发现磨煤机出力异常应及时切换制粉系统 保证机组能带满负荷 跟踪检测磨煤机大磨磨损情况 合理安排检修周期 及时修复磨损2 制粉系统爆炸 在制粉系统中 凡是发生煤粉沉积的地方 就可能发生气粉混合物自燃和爆炸 在制粉系统中容易产生积粉处有系统管道 制粉设备及煤粉仓 一旦发生煤粉沉积 煤粉就开始氧化 放出热量促使温度升高 又加快氧化 放热 升温 经一定时间后就能达到自燃温度并发生自燃 有可能出现爆炸事故 因此 积粉 自燃是制粉系统爆炸的主要原因 16 a 检查发现原煤斗局部发热 若条件具备可以考虑暂时停止上煤 将煤斗煤位降到发热点以下 可以敲击或适当加水 再次上煤后如果发热点仍无法恢复正常则将原煤斗走空 温度高于60 应及时启动制粉系统 监视发热部位温度变化情况 如果制粉系统运行6h温度不能恢复正常将煤斗走空 检查处理 原煤斗内部煤发生自燃 原煤斗外部被自燃煤烧红 应立即进行处理 防止事态扩大 适当向原煤斗加水烧灭 b 给煤机局部煤发生自燃 立即投入给煤机和磨煤机消防蒸汽 启动给煤机 将给煤机煤走空 并清除磨内存煤 给煤机箱体大面积烧红 立即投入给煤机消防蒸汽和通入消防水 灭火后进行清煤处理 c 磨煤机一次风入口发生自燃 或有明火应立即投入磨煤机消防蒸汽并停止制粉系统运行 处理完毕后重新启动 制粉系统检修时做好防止积煤落入一次风室的隔绝措施 检修时如一次风室落入原煤启动前必须清理干净 d 启磨前和停磨后排净磨煤机排渣箱内积渣 正常运行时磨煤机的排渣每班2次 防止因排渣不及时造成渣室积煤发生自燃 磨煤机排渣过程发现渣箱有自燃煤粉 过火煤粉应立即投入磨煤机消防蒸汽 进行连续排渣 将渣箱内自燃煤清除干净并进行检查处理 e 给煤机煤层厚度调整挡板 给煤机前后端盖处 给煤机下台板以下均为运行死角 若发生煤粉自燃难以通过调整手段进行有效处理 应关闭煤闸板 将制粉系统停运检查处理 f 制定合理的制粉系统定检周期并严格执行 降低制粉系统故障停运率 消除制粉系统热风门漏风缺陷 降低备用磨内温度 消除积煤死角防止磨内积粉 严格执行制粉系统定期切换制度合理安排检修计划 杜绝制粉系统长时间备用的现象发生 控制积粉自燃 17 制粉系统停用时 将原煤斗煤闸板关闭给煤机内存煤走空 磨煤机彻底通风吹扫 将一次风管内残存余粉吹净 防止一次风管道内积粉自燃 制粉系统备用时 磨煤机热风门要关闭严密每小时巡检时必须对备用磨煤机及给煤机和原煤斗进行检查 在启停磨时 做好事故预想 h 在制粉系统启停和事故处理操作时 合理利用消防蒸汽进行充情 降低制粉系统操作过程中的氧气含量达到16 以下 消除煤粉爆炸的必备条件 在发生给煤机销子断 落煤管堵煤 原煤斗蓬煤时 要立即投入给煤机消防蒸汽及磨煤机消防蒸汽 故障情况下紧急停磨 要投入10 15min磨煤机及给煤机消防蒸汽 i 加强燃料管理 定期进行煤场置换 杜绝未经处理的自燃原煤进入原煤仓 合理地安排制粉系统的检修 制粉系统大修时必须将原煤仓走空 j 在制粉系统中安装PLD型系列防爆门 原设计每台磨煤机顶部安装有2台防爆门用以在制粉统发生爆炸时泄压 达到避免设备损坏的目的 但在实际应用中发现制粉系统爆炸时防爆门不发生爆破 而且经过计算即使防爆门发生爆破 所装的防爆门释放面积也远远中够 自2002年开始 公司先后在5台制粉系统上各安装8台PLD型系列防爆门 磨煤机一次风室入口2台 磨煤机出口粉管台 给煤机箱体2台 其他制粉系统的防爆门也陆续安装 18 3 制粉系统旋转机械的故障制粉系统旋转机械故障及处理 如振动超过规定值时 应加强监视及维护 若危及安全时 应停止运行 轴承温度上升很快或过高时 应先检查冷却水是否畅通 油位油质是否正常 然后再进行加油或换油及加大冷却水等工作 经处理后温度仍继续上升 且超过规定值时 则应停止运行 机件发生损坏或脱落时 应及早停机检修 电气设备发生的故障 应按电气设备运行及事故处理的有关规定进行处理 木块分离器堵塞的现象粗粉分离器入口以后各部负压增大 磨煤机出口温度降低后逐步升高 磨煤机出 入口负压减小 压差波动大后又逐渐变小 严重时 磨煤机出 入口跑粉排粉机电流减小 木块分离器堵塞的原因煤内木块多 杂物多没有定期清理木块分离器 木块分离器堵塞的处理 适当关小排粉机入口门 同时关小热风门 清除筛子上的杂物 19 磨煤机跳闸的现象磨煤机无回转声 电流指示到零磨煤机指示红灯熄灭 绿灯闪光 事故铃声响 投入联锁时 给煤机跳闸 磨煤机跳闸的原因 电气一次或二次回路设备发生故障或误操作 稀油站油泵跳闸 低油压联锁动作 误触动事故按钮 磨煤机跳闸的处理 将磨煤机和给煤机开关拉到停止位置 开冷风门 关热风门 关小排粉机入口门 保持磨煤机出口温度在规定范围内 查明原因 确认正确后 重新启动 如短期不能恢复正常 则应停制粉系统 注意粉位 磨煤机油泵跳闸的现象 油泵运行指示红灯熄灭 绿灯闪光 事故铃声响 投入联锁时 备用油泵自动合闸 若备用油泵没有备用能力合闸时 则因油压低造成磨煤机跳闸 若备用油泵未自动合闸 则润滑油压变到零 磨煤机油泵跳闸的原因 电机过载 电气设备发生故障或电气误操作 磨煤机油泵跳闸的处理 将跳闸油泵操作开关拉到停止位置 若备用泵合闸 则应将操作开关拉到启动位置 调整油压 使磨煤机正常运行 否则将磨煤机 给煤机 油泵操作开关拉开停止位置 待查明原因后 重新启动制粉系统运行 立即倒换给水管路或加开定排放水门进行放水 当水位降至 50mm时 停止放水 向厂调度汇报恢复锅炉运行 20 风烟系统 尾部烟道再燃烧 锅炉炉膛燃烧延迟导致未燃尽的燃料积存于尾部烟道和受热面上发生再燃烧的现象原因 燃烧调整不当火煤粉过粗或炉膛负压过大 是燃烧不完全 未燃尽的煤粉进入烟道 油燃烧哦器燃烧不良 配风不当火雾化不良使未燃尽的炭黑和油滴沉积在烟道内 锅炉低负荷运行时间过长 炉内温度过低或过剩空气量太小造成煤粉或油燃烧不完全在尾部集聚 停炉后燃料漏入炉内并在尾部集聚或停炉及MFT后炉膛吹扫不充分 21 处理及预防 1 烟道内烟气温度不正常是 应及时调整燃烧 对受热面吹灰2尾部烟道发生严重再燃烧并威胁锅炉设备安全是应及时停炉3 停炉后停止送 引风机运行 关闭个风烟挡板隔离通风并采取灭火措施4 待再燃烧现象消除 烟道内的温度不再回升并趋向稳定时方可启动风组 缓慢谨慎调节风烟挡板 进行必要的通风冷却和吹扫5 锅炉吹扫冷却后要进行烟道内部的检测 确认设备正常后方可重新点火 22 预防1 调整好炉内燃烧工况 以免未完全燃烧物产生2 燃油时 尤其注意燃油的完全燃烧3 机组启停和正常运行中要按规定及时吹灰 某旋流燃烧器 23 3 汽轮机设备及热力系统 24 汽轮机事故跳闸跳闸条件 1 汽轮机轴承处双幅轴振过大2 轴向位移超过允许范围3 汽轮发电机组润滑油压过低4汽轮机电超速 3330r mim 5 汽轮机机械超速凝汽器真空降至550mmHg 25 7 主蒸汽温度低8 deh故障9 发电机跳闸10 锅炉MFT动作 26 汽轮机超速 现象 机组突然甩负荷到零 转速超过3000r min并继续上升 甚至超过保护设定值而保护不动作去 汽轮机声音异常 振动增大原因 1 发电机甩负荷2 DEH系统控制失常3 汽轮机高 中压主气阀关不严4机组跳机时抽气逆止阀 电动阀未关或关不严处理 1 汽轮机转速超过3330r min而保护未动作应紧急停机 并确认高中压主气阀 高中压调阀 各抽气逆止阀应迅速关闭 27 2 确认转速下降 否则停运EH泵 关闭高中压主气阀 高中压调阀 设法切断其他汽源3 对机组进行全面检查 查明超速原因并消除 重新启动应进行各项超速实验合格后方可并网运行中叶片损坏或断裂现象 汽轮机内部发出明显的金属摩擦声或撞击声 机组振动增大 汽轮机监视压力异常 轴向位移 推力瓦温度异常变化 汽轮机低压叶片断落打破凝汽器钛管使凝结水导电度上升 若抽气口处的叶片断裂进入抽气管道 卡在抽气逆止阀处 可能造成抽气逆止阀卡涩或进入加热器打烂钢管造成加热器水位升高 28 处理1 汽轮机叶片在运行中损坏或断落 未必同时出现上述全部现象 但出现下述象之一时 应紧急停机处理 a 汽轮机内部发出明显的金属摩擦声或撞击声b机组发生强烈振动2 正常运行中若发现调节级或某级抽气压力异常变化 应立即进行综合分析 若在相同工况下伴随出现负荷下降 轴向位移 推力瓦温度有明显的变化或相应的轴承的振动明显增大时应尽快申请减负荷故障停机汽轮机轴向位移增大原因 负荷或蒸汽流量突变 叶片严重结垢 叶片断裂 主 再热蒸汽温度和压力急剧下降 轴封磨损严重 漏气量增加 发电机转子串动 系统周波 29 幅度变化大 凝汽器真空下降 汽轮机发生水击 推力轴承磨损或断油2处理 1 当轴向位移增大时 应严密监视推力轴承的进出口油温 推力瓦金属温度 胀差及机组振动情况2 当轴向位移增大至报警值时 应报告领班 值长 要求降低机组负荷3 若系统周波变化大 发电机转串动 应与中调联系 以便恢复正常 4 若主再热蒸汽参数异常 应恢复正常5 当轴向位移达 1 0mm或 1 0mm时保护动作机组自动停机 否则手动打闸紧急停机6 轴向位移增大虽未达到跳机值 但机组有明显的摩擦及振动增加或轴承回油温度明显升高应紧急停机 30 7 若轴向位移增大而停机后 必须立即检查推力轴承金属温度及轴承进 回油温度 并手动盘车检查无卡涩 方可投入连续盘车 否则进行定期盘车 必须经检查推力轴承 汽轮机通流部分无损坏后方可重新启动 31 凝汽器真空下降现象1 凝汽器真空指示下降 排汽温度升高 2 真空低 排汽温度高报警 3 在主蒸汽流量 压力 温度及调门开度等不变的情况下 机组负荷相应减少 真空缓慢下降的原因1 真空系统泄漏 2 真空泵故障或真空泵冷却水系统异常 3 轴封汽压力偏低 4 循环水量减少 如凝汽器钛管或管板脏堵 循环水出水虹吸破坏 循环水系统故障或误操作等 5 热井水位太高 6 真空系统阀门误操作 7 旁路系统故障 8 运行中防进水系统阀门误开或凝汽器热负荷过大 9 500t水箱水位偏低或某多级U形管水封破坏 32 真空急剧下降的原因1 循环水中断 2 轴封汽中断 3 热井水位过高 满水至抽汽口 4 真空破坏阀误开 5 旁路系统误动 6 某多级U型管水封破坏 处理真空下降的处理原则1 发现真空下降 应对照排汽温度 确认真空下降 迅速查明原因立即采取相应的对策进行处理 并汇报集控长及值长 2 真空下降应启动备用真空泵 如真空跌至88kPa仍继续下降 则应按每下降1kPa机组减50MW负荷 真空降至82kPa时减负荷到 3 经处理无效 真空下降至82kPa 机组负荷虽减到零真空仍无法恢复 应打闸停机 4 真空下降时 应注意汽泵的运行情况 必要时切至电泵运行 5 真空下降 应注意排汽温度的变化 达80 时投入后缸喷水 如排汽温度上升至121 且运行时间达15分钟 或排汽温度超过121 应打闸停机 6 如真空下降较快 在处理过程已降至81kPa 保护动作机组跳闸 否则应手动打闸停机 33 7 因真空低停机时 应及时切除并关闭高 低压旁路 关闭主 再热蒸汽管道至凝汽器疏水 禁止开启锅炉至凝汽器的5 启动旁路 8 加强对机组各轴承温度和振动情况的监视 热井满水的处理1 发现凝汽器水位计满水时 应核对就地水位计 2 确认凝汽器满水 立即启动备用凝泵 开启并调节开车放水阀 停止凝汽器补水 同时注意除氧器水位应正常 3 查原运行泵及凝结水系统各阀门状态应与运行要求相符 否则 应予以纠正 4 查凝结水混浊情况 并通知化学化验凝结水水质 若钛管泄漏则进行半边隔离查漏 并注意机组振动及轴承温度情况 联系化学 加强对凝结水质的监测 如不合格 禁止送除氧器 应用输送泵向除氧器供水 并按 凝结水三级处理 规定处理 5 若满水引起凝汽器真空急剧下降 按 不破坏真空紧急停机 处理 34 循环水中断的处理1 在控制盘揿 汽机跳闸 按钮或在机头将汽机脱扣手柄置于 脱扣 位置 机组按 不破坏真空紧急停机操作步骤 处理 维持凝结水系统及真空泵运行 2 及时切除并关闭高 低压旁路 关闭主 再热蒸汽管道至凝汽器疏水 禁开锅炉至凝汽器的5 启动旁路 3 注意闭冷水各用户的温度变化 4 加强对润滑油温度 轴承金属温度 轴承回油温度的监视 若轴承金属温度或回油温度上升至接近限额 应破坏真空紧急停机 5 关闭凝汽器循环水进 出水阀 待排汽温度降至50 及以下 再恢复凝汽器通循环水 6 凝汽器真空到零后如果排汽压力继续上升 应开真空破坏阀 7 查低压缸安全膜应未吹损 否凝汽器真空严密性试验标准优0 13kPa min 良0 27kPa min 合格0 4kPa min 35 一 汽轮机水冲击的概念汽轮机水冲击 即水或冷蒸汽 低温饱和蒸汽 进入汽轮机而引起的事故 是汽轮机运行中最危险的事故之一 此类事故在国内外时有发生 会造成严重后果 因而要求锅炉和汽机运行人员予以高度重视 一旦发生此类事故 必须正确 迅速 果断地处理 以免造成汽轮机设备的严重损坏 首先是关于汽轮机发生水冲击的现象有 1 主再热汽温10分钟内下降50度或50度以上 2 主气门法兰处汽缸结合面 调节气门门杆 轴封处冒白汽或溅出水珠 3 蒸汽管道有水击声和强烈振动 4 负荷下降 汽轮机声音变沉 机组振动增大 5 轴向位移增大 推力瓦温度升高 差胀减小或出现负差胀 36 二 水冲击的危害 一 动静部分碰磨汽轮机进水或冷蒸汽 使处于高温下的金属部件突然冷却而急剧收缩 产生很大的热应力和热变形 使相对膨胀急剧变化 机组强烈振动 动静部分轴向和径向碰磨 径向碰磨严重时会产生大轴弯曲事故 二 叶片的损伤及断裂当进入汽轮机通流部分的水量较大时 会使叶片损伤和断裂 特别是对较长的叶片 三 推力瓦烧毁进入汽轮机的水或冷蒸汽的密度比蒸汽的密度大得多 因而在喷嘴内不能获得与蒸汽同样的加速度 出喷嘴时的绝对速度比蒸汽小得多 使其相对速度的进汽角远大于蒸汽相对速度进汽角 气流不能按正确方向进入动叶通道 而对动叶进口边的背弧进行冲击 这除了对动叶产生制动力外 还产生一个轴向力 使汽轮机轴向推力增大 实际运行中 轴向推力甚至可增大到正常情况时的10倍 使推力轴承超载而导致乌金烧毁 四 阀门或汽缸接合面漏气若阀门和汽缸受到急剧冷却 会使金属产生永久变形 导致阀门或汽缸接合面漏汽 五 引起金属裂纹机组启停时 如经常出现进水或冷蒸汽 金属在频繁交变的热应力作用下 会出现裂纹 如汽封处的转子表面受到汽封供汽系统来的水或冷蒸汽的反复急剧冷却 就会出现裂纹并不断扩大 37 三 水冲击的原因及预防汽轮机发生水冲击的原因比较多 但总结下来主要有以下几个方面 一 锅炉方面 1 锅炉蒸发量过大或不均 化学水处理不当引起汽水共腾 2 锅炉减温减压阀泄漏或调整不当 气压调整不当 3 启动过程中升压过快 或滑参数停机过程中降压降温速度过快 使蒸汽过热度降低 甚至接近或达到饱和温度 导致管道内集结凝结水 4 运行人员误操作以及给水自动调节器的原因造成锅炉满水 二 汽轮机方面汽轮机启动过程中 汽水系统暖管时间不够 疏水不净 运行人员操作不当或疏忽 使冷水汽进入汽轮机内 三 其他方面 1 再热蒸汽冷段采用喷水减温时 由于操作不当或阀门不严 减温水积存在再热蒸汽冷段管内或倒流入高压缸中 当机组启动时 积水被蒸汽带入汽轮机内 2 汽轮机回热系统加热器水位高 且保护装置失灵 使水经抽汽管道返回汽轮机内造成水冲击 3 除氧器发生满水事故 使水经除氧器汽平衡管进入轴封系统 4 启动时 轴封管道未能充分暖管和疏水 也可能将积水带到轴封内 停机时 切换备用轴封汽源 因处理不当使轴封供汽带水 38 四 防止汽轮机水冲击的措施 一 设计方面 1 正确设置疏水点和布置疏水管 在锅炉出口至汽轮机主汽阀间的主蒸汽管道上 每个最低点处均应设置疏水点 主蒸汽管道的疏水管不得与锅炉任何疏水管的联箱连接 再热蒸汽管道的最低点处亦应设置疏水点 2 汽封供汽管应尽可能短 在气封调节器前后以及汽封供汽联箱处均应装疏水管 3 疏水管应有足够的通流面积 以排尽疏水 4 设置可 的水位监视和报警装置 除氧器 加热器和凝汽器应装高水位报警 加热器水位高时 应有自动事故放水保护 抽汽逆止门应能自动关闭 二 运行维护操作方面 1 在机组启 停过程中要严格按规程规定控制升 降 速 升 降 温 升 降 压 加 减 负荷的速率 并保证蒸汽过热度不少于80 2 蒸汽管道投用前 特别是轴封供气管道 法兰 夹层加热系统和高中压导汽管 应充分暖管 疏水 严防低温水汽进入汽轮机 3 要严密监视锅炉汽包水位 注意调整汽压和汽温 4 注意监视除氧器 凝汽器水位 防止满水 5 定期检查加热器水位调节及高水位报警装置 定期检查加热器高水位事故放水门 抽汽逆止门动作是否正常 39 6 机组热态启动前应检查停机记录和停机后汽缸金属温度记录 若有异常应认真分析 查明原因 及时处理 7 启 停机过程中 应认真监视和记录各主要参数 包括主 再热汽温 压力 各缸温度 法兰 螺栓温度 缸差 轴向位移 排汽温度等 8 机组冲转过程中因振动异常停机而必须回到盘车状态时 应全面检查 认真分析 查明原因 严禁盲目启动 当机组已符合启动条件时 应连续盘车不少于4h 才允许再次启动 9 当汽轮机发生水冲击时 应立即破坏真空 停机 在停机过程中应注意机内声音 振动 轴向位移 推力瓦温 上下缸温差及惰走时间 并测量大轴幌度 如无不正常现象 在经过充分疏水后 方可重新启动 在重新启动过程中 若发现汽机内部或转动部分有异音 或转动部分有摩擦 应立即拍机 并进入人工盘车 三 汽轮机发生水冲击的处理措施 1 启动润滑油泵 打闸停机 2 停射水泵 破坏真空 给水走液动旁路 稍开主气管向大气排气门 除通知锅炉以外疏水门外 全开所有疏水门 3 倾听机内声音 测量振动 记录惰走时间 盘车后测量转子弯曲数值 盘车电动机电流应在正常数值且稳定 4 惰走时间明显缩短或机内有异常声音 推力瓦温度升高 轴向位移 差胀超限时 不经检查不允许机组重新启动 40 汽轮机油系统故障 故障现象及原因1油质不良造成故障油质不合格主要表现在油中含杂质及油质乳化油质乳化使润滑油的黏度及黏附性改变 严重时会使轴承中油膜受到破坏 转子轴颈可能和轴承的轴瓦发生干摩擦 使轴瓦烧损 油乳化还会使调节保安系统中的部件锈蚀 造成卡涩 降低动作的灵敏度 甚至引起调节保安装置拒动等危害2设备质量不良造成故障设备质量不良是指设备及附件在加工制符合标准要求设备质量不良是油系统故障的主要原因之一如主油箱内壁油漆脱落造成油质恶化 磨损汽机轴颈轴瓦 主油箱内壁未按要求进行处理 密封油系统阀门质量低劣内部残留较多杂质 锈蚀物铁屑等 造成密封油和润滑油系统污染及设备损坏 3其他原因造成故障除油质和设备质量不良外 安装工艺不精技术措施不完善等也是造成油系统故障的主要原因 41 2对策和措施通过以上故障现象可以看出要防止油系统事故的发生必须从设备的制造安装运行等多方面入手 既要有精良的制造安装工艺 又要有完善的技术措施 才能保证设备的安全经济运行2 1严把设备质量关 确保设备安全运行良好的设备质量是安全经济运行的基础 没有质量的保证无法谈及安全运行因此 一方面需要设备制造厂在加强内部管理的前提下 不断提高生产工艺水平 严把设备质量关 杜绝不合格的产品投入生产运行 另一方面 用户也应在设备制造期间派人到厂监造 确保质量符合要求2 2提高工艺水平 保证设备安装质量精良的安装工艺是设备安全运行的保证设备安装前必须在现场解体检查并清理 油管道还要进行化学清洗 设备安装过程中不仅要注意环境因素的影响 更要注重设备安装的工艺水平油系统的安装有着较高的工艺标准 例如油管道的焊接油箱内壁的处理油系统各类设备的安装等工艺要求在规程中都有明确规定 安装时必须严格执行并按部就班进行 决不能偷工减料图省事 安装结束后须彻底清理设备及系统内部 避免残留杂物另外还要加强安装阶段的监理工作 坚持多级验收检查制度 保证安装质量 42 2 3完善技术措施 加强油务监督完善的技术措施是避免事故发生的保障油系统正式投运前必须要有完善的切实可行的技术措施进行油循环冲洗和过滤 以使油质达到规程标准 符合设备运行要求通常在油循环冲洗过程中采取以下措施 1 分段循环 即按照系统的设备布置2 油系统中加装临时滤网或磁棒 清除油中的颗粒物和铁磁性物质3 采取升降油温并击打管道等措施 4 提高油冲洗效果用电加热器将油温升至70左右再自然冷却到环境温度 如此反复多次 利用温度交变 使粘附在油箱管道和设备内壁上的氧化物等杂质松动脱落 同时击打管道加快5 严格执行检修工艺6 加强油系统的运行维护保证油箱排油烟风机的正常运行如排油烟风机不能正常运行 将会使水蒸气在油箱中凝结 大量的气体和水蒸气积在油箱内产生正压 会影响轴承回油 易使油箱油中积水 若主油箱负压过大 会将轴封漏汽抽吸入油系统 使油质劣化定期对主油箱进行放水在机组加减负荷过程中 若轴封调整不及时 轴封漏汽会进入润滑油中 因此要定期对主油箱进行放水加强油系统的巡回检查 发现油系统有泄漏情况时 及时进行处理 防止故障扩大 43 除氧器虚假水位引发机组跳闸原因分析 除氧器供汽汽源由辅助蒸汽切至四段抽汽时 除氧器内局部压力波动导致同一取样点的除氧器水位第2路和第3路测量变送器正压侧取样平衡罐内的恒定压力降低差压变小出现虚假测量 因第2路和第3路除氧器水位所用的平衡罐位于同一取样管两侧在受到外界压力干扰时 两侧的平衡罐内的恒定压力波动不一致 引起同一取样点的第2路和第3路除氧器水位出现偏差 在16秒内引起除氧器水位三取二信号偏差大于设定值200mm三取二逻辑模块判断除氧器水位测量值不可信 变为坏点 三取二水位信号输出为0除氧器水位低于500mm保护动作值时 除氧器水位低保护动作 触发电动给水泵和B汽动给水泵跳闸 锅炉MFT动作 机组跳闸这是造成2号机组跳闸的直接原因根据除氧器水位波动前后数据报表及SOE事故历史记录 记录分析可知 除氧器1路水位没有真正波动 水位正常 除氧器2路水位和除氧器3路水位测量回路反映的是假水位故障发生后对除氧器水位测量装置进行检查未见异常 且除氧器水位故障后能迅速恢复因此可以判断测量回路无问题对测量回路做电磁干扰测试除氧器水位测量显示正常即可排除干扰原因由此判断问题出在除氧器水位变送器取样管路上水位变送器取样管路负压侧与除氧器水箱联通 压力与水箱保持一致因此确定问题出在正压侧水位差压转换装置平衡容器为反向换算即差压越低水位越高由于除氧器水位波动为正方向波动水位升高引起除氧器水位升高的原因是平衡容器正压侧压力瞬间降低而引起平衡容器正压侧压力瞬间降低的原因是1除氧器汽源切换时 四抽蒸汽进入除氧器时引起除氧器汽侧空间压力场的扰动第2路除氧器水位和第3路除氧器水位取样点处共用一个取样点压力瞬间下降引起平衡容器正压侧压力瞬间降低从而引起第2路除氧器水位和第3路除氧器水位升高2辅助蒸汽向四抽切换过程中除氧器水位正压侧取样连通管路瞬间窜入气泡或堵塞导致平衡容器正压侧压力降低引起除氧器水位波动 44 防范措施1 制定除氧器水位保护逻辑的修改方案并实施修改为防止保护误动在除氧器水位保护逻辑中加入测点品质监测信号在水位测量故障时自动将保护切除并发告警信号当测量故障消失时保护自动投入2 制定机组启动过程中除氧器水位的安全技术防范措施3 针对第2路除氧器水位和第3路除氧器水位取样共用一个取样点的问题制定安全技术措施在机组大修时将取样点分开实现各自独立测量4 组织专业技术人员对除氧器水位保护的测量回路和逻辑进行核对检查做好风险预控5 举一反三将所有水位保护如高加低加凝汽器等水位的测量回路和逻辑进行核对检查做好风险评估 45 3 发电厂电气部分安全性 46 l 发电机及励磁系统 l 整体运行工况及技术状况 发电机转子是否存在接地或不稳定接地缺陷 氢冷发电机是否存在漏氢缺陷或氢纯度频繁下降的缺陷 水冷发电机冷却水水质 压力 温度等是否稳定地控制在合格范围之内 氢冷发电机机内氢气湿度是否符合规程要求 因故障长期倒用备用励磁机运行至评价时已超过30天 大修后电气预防性试验是否被迫低标准通过 试验中发现的重要问题是否尚未解决 2 发电机本体主要部件技术状况 护环 转子锻件金相检验发现的缺陷是否已彻底处理 定子 转子是否存在局部过热或其他危及安全运行的严重缺陷 密封瓦是否存在向机壳内漏油缺陷 发电机封闭母线 含中性点 有无局部过热现象 排氢孔是否符合规定 3 励磁系统技术状况 自动调节励磁装置调节性能是否良好 灭磁开关合 掉闸及灭磁性能是否良好 主 备励磁机切换系统是否符合安全切换条件 备用励磁机是否定期进行启动试验 经常处于良好备用状态 4 发电机主要电气监测仪表指示值及对应关系是否长期不正常 5 发电机定子 转子绝缘监视 信号装置是否正常 6 技术资料 电气预防性试验报告是否齐全完整 转子 护环金相试验报告是否齐全完整 2 主变压器和厂用变压器状况 47 l 整体运行工况及技术状况 变压器油温及温升是否存在异常 各级电压的变压器绝缘油气相色谱是否合格 500kV变压器含水量 含气量是否合格 电气预防性试验 含绝缘油的常规检验 中是否有降低标准试验项目或试验数据超标缺陷尚未消除的现象 110kV及其以上变压器 含套管 是否采用真空注油 8MVA及以上变压器是否采用胶囊 隔膜或充氮保护 强油循环变压器的冷却装置是否有两个独立电源 能自动切换并定期进行切换试验 绝缘预防性试验是否超过了批准期限 48 2 主要部件及附属设备技术状况 绕组 铁芯 分接开关 压紧装置 套管 引线接头和冷却系统等是否存在重要缺陷 套管防漏雨密封措施是否良好 变压器及套管油位指示器是否指示正常 有载调压开关及操动机构有无重要隐患 是否按制造厂规定的动作次数进行检修和更换绝缘油 净油器是否正常投入 呼吸器维护情况是否良好 套管及本体 含散热器等 是否漏油 90MVA及以上变压器有无喷水雾或其他类型固定灭火装置 3 技术资料 设备台账 厂家技术说明书及有关图纸是否齐全完整 检修记录及大修总结是否齐全完整 49 3 高 低压配电装置状况 1 系统接线和运行方式 主系统和厂用系统接线和运行方式是否存在严重隐患 备用厂用变压器 含备用 自启动容量是否进行过校核并具有时效 有无防止过投自启动负荷 如第二台厂用变压器故障时 的措施 备用电源自投装置是否经常处于良好状态 定期试验是否按规定进行 并且记录完整 保安电源是否安全可靠 2 母线及架构 屋外电瓷外绝缘 含变压器等各类套管及瓷套 爬电比距是否符合所在地区污秽等级要求 如不能满足要求 是否采取了涂刷防污涂料等措施 屋外电瓷外绝缘的清扫周期是否根据地区污秽严重程度分别做到每年清扫1 2次 悬式绝缘子串和多元件支柱绝缘子是否按规定摇测绝缘或检测零值绝缘子 各类引线接头是否存在发热现象 水泥架构 含独立避雷针 是否有严重龟裂 混凝土脱落 钢筋外露等缺陷 钢架构有无严重腐蚀 50 3 高压开关设备 断路器遮断容量和性能能否满足短路容量或切空载线路要求 国产户外断路器是否采取了可靠的防雨密封措施 电气预防性试验项目中是否有超限或不合格项目 含绝缘油的定期检验项目 断路器大 小修项目是否齐全无漏项 重要反事故措施项目是否落实 是否超过规定的期限 包括故障切断次数超限等 电气预防性试验是否超过了批准的期限 含六氟化硫水分含量测定 六氟化硫气系统检漏等 断路器和隔离开关是否存在其他威胁安全运行的重要缺陷 如 触头严重发热 严重漏油 六氟化硫系统漏泄 防慢分措施不落实 3 10kV小车开关柜绝缘距离不够 绝缘隔板材质不良 柜间未实现密封等 4 电压 电流互感器 避雷器和耦合电容器 110kV及以上国产户外电压 电流互感器是否采取了可靠的防雨密封措施 35kV及以上的电压 电流互感器 避雷器和耦合电容器是否存在严重缺陷 电气预防性试验项目中是否有超限或不合格项目 35kV及以上电压 电流互感器 避雷器和耦合电容器预防性试验是否超过批准的期限 110kV及以上磁吹避雷器 金属氧化物避雷器是否按规定在运行中分别测量电导电流或泄漏电流 51 5 防误操作技术措施 电气一次系统 含高压厂用电系统 模拟图板是否完善 并且与实际接线相符 屋外35kV及以上开关设备是否实现了 四防 不含防止误入带电间隔 屋内高压开关设备是否实现了 五防 闭锁装置电源是否使用专用的与继电保护直流电源分开的电源 闭锁装置的维修责任制是否明确 维修状况是否良好 6 过电压保护装置和接地装置 按规定应装设防直击雷保护装置的建 构筑物 其避雷针 线 的保护范围及设计和安装是否满足安全运行要求 10kV及其以上主变压器 含高压厂用备用变压器 中性点过电压保护是否完善 接地网的接地电阻是否按规定周期进行了测试 屋外高压电气设备的接地引下线和接地网锈蚀情况是否进行过开挖抽检 主系统 高压厂用电系统是否存在铁磁谐振过电压隐患 7 3kV及以上高压电动机是否存在严重缺陷或隐患 发生事故后 无针对性措施 修复投运未超过半年的 按存在严重缺陷评价 52 8 安全设施 屋内装设的油量大于l00kg和屋外装设的油量大于1000kg的高压电气设备 均指单台 含变压器 是否设有符合规定的贮油 或挡油 和排油设施 高压配电室 变压器室及低压动力中心防小动物措施是否完善 高压带电部分的固定遮栏尺寸 安全距离是否符合要求 是否齐全完整 关严上锁 高压配电室 变压器及低压动力中心是否有漏雨 漏水或煤粉污染等现象 9 设备编号及标志 高压开关设备 断路器 隔离开关及接地开关 是否装设了有双重编号 调度编号和设备 线路名称 的编号牌 并且字迹清晰 颜色正确 主控 合网控 单控 集控 内的控制盘 仪表盘上的控制开关 按钮 仪表 熔断器 二次回路压板的名称是否齐全清晰 常设标志牌如屋外架构上的 禁止攀登 高压危险 屋内间隔门上的 止步 高压危险 等标示牌是否齐全清晰 10 技术资料 高压设备台账是否齐全完整 高压设备检修记录及大修总结是否齐全完整 53 4 继电保护及自动装置 l 发电机 主变压器 高压厂用变压器 含高压厂用备用变压器 母线 断路器失灵 非全相 500kV电抗器和110kV及以上线路保护装置的配置是否符合规程规定并能正常投入运行 已运行的保护装置是否制订了齐全 完整 符合现场实际的运行规程 运行人员是否掌握 2 是否按期编制继电保护和自动装置年度校验计划 是否按规程及校验计划对继电保护及自动装置各元件进行了定期校验 校验记录是否齐全完整 3 各元件的保护装置是否符合国电公司 网 省公司反事故措施的要求 4 差动保护向量测试是否符合规定 正确无误 差电压是否在正常范围之内 5 故障录波器 故障顺序记录仪等是否正常投入 工作情况是否良好 6 保护盘