火电厂汽轮机甩负荷故障探讨

火电厂汽轮机甩负荷故障探讨

丰利

山东电力建设第三工程有限公司

摘要：本文针对火电厂汽轮机甩负荷，旁路系统故障的问题进行了深入研究。通过对故障现象的详细分析，阐述了旁路系统在火电厂汽轮机甩负荷过程中的重要性。同时，本文还提出了针对该问题的解决方案和预防措施，为保障火电机组的安全稳定运行提供了重要参考。

关键字：汽轮机、旁路系统、高旁隔离阀

前言：

汽轮机是电力系统中重要的发电设备，其运行稳定与否直接关系到电力系统的安全与可靠性。然而，在实际运行中，汽轮机甩负荷现象时有发生，这给电力系统的稳定运行带来了极大的威胁。旁路系统作为汽轮机的重要组成部分，汽轮机能否正常甩负荷的关键组成部分就是旁路系统。本文以孟加拉锡拉杰干杰S4项目为例对汽轮机甩负荷故障进行探讨。

孟加拉锡拉杰干杰S4项目是1套400MW±10%级燃气-蒸汽联合循环发电机组；联合循环机组由1台三菱M701F4型燃气轮机发电机、1台余热锅炉和1台汽轮发电机构成。孟加拉S4项目开始做汽机100%甩负荷试验，试验开始前机组各项参数正常，试验开始后，高旁隔离阀打开指令已发出，但是高旁隔离阀未打开，主汽压力高导致锅炉MFT，机组打闸停机。

一、汽轮机甩负荷现象及旁路系统的作用

汽轮机甩负荷是指汽轮机在运行过程中突然失去负荷的情况。这种现象的发生通常是由于汽轮机控制系统故障、进汽阀门卡涩等原因引起的。甩负荷过程中，汽轮机的转速会迅速上升，若不能及时采取有效措施，可能导致汽轮机组的损坏。旁路系统是汽轮机的重要组成部分，其主要作用是在汽轮机启动和停机过程中保持蒸汽压力和温度的稳定。此外，旁路系统还可以在汽轮机甩负荷时迅速截断蒸汽供应，以防止汽轮机转速过快。因此，旁路系统的正常运行对于保障汽轮机的安全稳定运行具有重要意义。当旁路系统发生故障时，如阀门卡涩、管道泄漏等，会导致蒸汽压力和温度的波动，进而影响汽轮机的稳定运行。此外，若旁路系统不能在甩负荷时及时截断蒸汽供应，将加剧汽轮机的转速上升，可能导致汽轮机的损坏。

二、事故原因分析和影响

（1）甩负荷瞬间管道振动较大，高旁隔离阀行程开关出现抖动，开关反馈误报，导致高旁隔离阀开指令被闭锁；

（2）高旁隔离阀未打开，高旁减温水投入，加剧了冷再管道的振动。

（3）控制系统故障，控制信号丢失或控制逻辑错误，导致汽轮机的旁路系统无法正确动作。

（4）现场环境太差，由于是施工阶段，设备维护不当，例如缺乏定期检查、润滑或清洁等，可能导致设备故障，从而影响汽轮机的甩负荷性能。

三、解决方案与预防措施

（1）优化控制系统：通过对汽轮机控制系统的优化，提高其自动化程度，减少人为操作失误。同时，要设置合理的保护程序，以应对甩负荷等异常情况。

a.开关反馈均增加1S延时，防止开关抖动；

b.在甩负荷或汽机跳闸时，DCS发60S开指令给高旁隔离阀，60s内不接受DCS内部逻辑判断，60s后再接受DCS内部逻辑判断；

c.编写甩负荷或跳机时高旁阀无法打开事故工况下的应急预案

（2）加强设备维护与保养：制定详细的设备维护与保养计划，定期对高旁隔离阀及其控制系统进行检查、润滑、清洁等保养工作。同时，要对设备进行定期的检修和更换易损件，确保设备的正常运行。

（3）操作规范化：制定详细的操作规程和操作指南，规范操作人员的操作行为。在操作前要对操作人员进行培训和考核，确保他们了解操作规程并具备相应的操作技能。

（4）增加设备监测与报警系统：在高旁隔离阀等关键部位增加设备监测与报警系统，实时监测设备的运行状态并发出警报。当发现异常情况时，报警系统应立即通知操作人员进行处理。

（5）制定应急预案：针对可能出现的各种故障和异常情况制定应急预案，包括高旁隔离阀异常关闭的情况。应急预案应包括应急处理流程、人员分工、设备更换等具体内容，以便在紧急情况下能够迅速采取有效措施。

（6）加强人员培训和技术交流：定期组织操作人员和技术人员进行培训和技术交流活动，提高他们的专业素养和技术水平。同时要鼓励操作人员和技术人员积极反馈设备运行情况和问题建议等，共同促进设备的安全稳定运行。

（7）选用高质量的设备和备件：为减少设备故障和高旁隔离阀异常关闭的风险，应选择高质量的设备和备件。同时要确保备件充足并及时进行更换以确保设备的正常运行不受影响。

（8）定期进行甩负荷试验：为验证汽轮机的性能和稳定性在甩负荷情况下的表现应定期进行甩负荷试验。在试验前要对设备进行检查和维护以确保试验的顺利进行并提前发现可能存在的问题进行及时处理。

（9）优化设计方案：在设计阶段应充分考虑高旁隔离阀等关键设备的选型、布局和可靠性等方面的因素以降低后期出现问题的概率。同时要结合先进的控制技术和设计理念对现有设备进行优化改进提高其性能和使用寿命减少故障发生的可能性。

（10）加强与供应商的合作与沟通：与供应商建立良好的合作关系并保持密切的沟通以便

结论

本文针对汽轮机甩负荷，旁路系统故障的问题进行了深入研究。通过对故障现象的分析，阐述了旁路系统在汽轮机甩负荷过程中的重要性。同时，提出了相应的解决方案和预防措施。这些措施的实施将有助于保障汽轮机组的安全稳定运行，从而为电力系统的可靠性提供有力支持。

参考文献

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