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    一起給水泵液耦故障導致機組停運事件

    2020-10-16
    [摘 要]某機組給水泵多年失修,液力耦合器易熔塞故障,再加上備用給水泵出口逆止閥泄露,工作泵出力過大導致液耦工作油溫過高,汽包水位低,機組停運。此類故障較為常見,類似“蝴蝶效應”,一個小故障,碰到一系列的小缺陷,從而導致較大事故。加強設備的日常維護,不是一句空話,應引起重視。
    1、設備簡況
    某熱電公司鍋爐由能源工業股份有限公司生產制造DGJ-440/13.73 -II10型超高壓、自然循環、“II”型布置汽包鍋爐。汽輪機由上海汽輪機生產的135MW超高壓、中間再熱、雙排汽單軸布置的抽汽、凝汽反動式機組,發電機為上海發電機廠生產的QFS-135-2型三相交流同步發電機,2號機組于2011年1月投產運行。
    2、事前工況
    2號機組負荷:120MW、主汽壓力13. 6MPa、AGC投入,主蒸汽流量 373t/h,再熱蒸汽壓力2. 19MPa,總煤量66t/h,機組各主、輔機運行正常,抽汽供熱正常。2-1給水泵運行,2-2給水泵備用。
    3、事件經過
    2020年3月13日1時27分,巡檢發現2-1給水泵液耦油位上部有泡沫且油溫、油位偏高,運行人員切換為2-2給水泵運行。檢修將2-1 給水泵液耦油位放至正常油位,經化驗油質合格,并對2-1給水泵潤滑油、工作油冷油器進行了清理。
    06時55分檢修處理完2-1給水泵,重新啟動2-1給水泵運行,將 2-2給水系切換為2-1給水泵運行進行試泵,增加2-1給水泵出力維持汽包水位正常,同時減小2-2給水泵出力。
    07時03分50秒,2-2給水泵液耦開度由73%減小為5%,2-1給水泵液耦開度開至80%,汽包水位由正常水位(+13mm)開始逐漸下降至(-22mm),且有繼續下降趨勢。運行人員此時判斷2-1給水泵出力不足 (07時04分04秒2號機組主給水流量已降至0噸/小時),于07時04 分10秒時重新開啟2-2給水泵液耦至80%,此時2-1、2-2給水泵液耦開度均為80%,但汽包水位仍然繼續下降,為確保2-2給水泵出口逆止門已頂開并恢復正常出力,07時04分30秒將2-1給水泵液槁開度降低至10%以下,同時將2-2給水泵液耦開度開至89%,將2-2給水泵再循環開度由30%關至0%,此時汽包水位-100mm左右。(以上給水泵液位開度為DCS盤面顯示開度,經查就地開度與遠傳開度一致)
    07時04分48秒主給水流量由0迅速增加至480噸/小時,2-2給水泵液耦工作油冷油器進口溫迅速上升,07時05分03秒汽包水位降至 -215mm后逐漸開始上升至-162mm (此時2-1給水泵液耦開度9. 5%)。
    07時05分30秒左右就地檢查人員匯報發現2-2給水泵液耦工作油溫度高冒煙,且同時液耦上部有大量漏油現象,要求停止2-2給水泵運行,DCS盤2-2給水泵液搞工作油溫度急速上升,工作冷油器進油溫度已超過跳泵值(未跳泵原因:回油溫度未達報警值。跳泵條件須滿足:供、回油溫度中仍一溫度達到跳泵值,另一溫度同時達到報警值),此時汽包水位-186mm。07時05分54秒緊急情況下運行人員重新將2-1給水泵開度由10%開至89%,07時06分13秒將2-2給水泵液耦開度降至 10%,因2-1給水泵出水通過流入2-2給水泵及再循環管道,導致主給水流量不足。
    07時08分40秒2號機組汽包水位低III值保護動作(-230mm),2 號機組跳閘。
    03月14日08時完成2-1給水泵檢修工作結束,并試轉合格,開始向鍋爐上水。
    11時00分2號鍋爐重新點火成功,13時59分19秒2號機組重新 并網成功。
    4、原因分析
    2號機組給水泵(型號:FK5G32M)、前置泵(型號:QG500-80 )、液耦(型號:YOT46-508)、逆止門均為上海電力修造總廠有限公司生產,2014年6月機組A修 時,由第一工程公司檢修給水泵時對易熔塞進行更換,給水泵出口逆止門于2008年生產。
    經化驗2-1給水泵潤滑油、工作油油質合格,檢查2-1給水泵潤滑油、工作油冷油器冷卻水溫度較低、無明顯臟污,冷卻水量充足。2-1 給水泵油溫高原因為:(1 )解體檢查發現2-1給水泵液力耦合器內4易熔塞其中一個損壞,導致運行中給水泵泵輪與渦輪中部分工作油直接流入油箱,給水泵工作油油壓降低,進入冷油器冷卻油量減少,導致給水泵運行中油溫偏高;(2)機組負荷高、主蒸汽壓力高,以及給水再循環可能存在內漏,造成2-1給水泵長期在高轉速運行(或者長期在一個固定轉速下運行),耦合器勺管總是處在距軸心最近部位,沒有吸收熱量回油,系輪與滿輪之間高速旋轉時介質沒有熱交換,就沒有排油,造成耦合器工作油溫升高。
    2-2給水泵出口逆止門不嚴,使2-1、2-2給水泵同時運行存在搶水現象。運行人員切換給水泵時,應關注轉速、流量、出口壓力變化。因2-2給水泵出口逆止門不嚴,導致高壓給水倒流入2-2給水泵及再循環門,此時大幅增加液耦開度,轉動力矩過大,導致給水泵液力耦合器工作油溫度快速上升,超過規定值后磨損系軸、密封瓦及烏金面,2-2給水泵被迫停運,導致汽包水位低III值保護動作。
    5、暴露問題
    公司兩臺機組自2014年進行過大修,至今未進行A、B檢修工作,主要輔機設備運行時間較長,未進行過解體檢修檢查,存在不同程度隱蔽缺陷。本次事故中2-1給水泵液力耦合器內易熔塞損壞、2-2 給水泵出口逆止門不嚴等主要輔機缺陷,均需要解體檢查才能發現并處理。
    運行人員在操作給水系切換時,因2-2給水泵出口逆止門不嚴, 導致高壓給水倒流入2-2給水泵,引起2-2給水泵倒轉,在操作過程中未能正確判斷事故現象,未密切關注給水泵轉速、流量、出口壓力變化,快速增加了 2-2給水泵液耦開度,致使2-2給水泵過負荷,導致泵軸、 密封瓦及烏金面磨損較為嚴重。
    6、防范措施
    向上級公司申請開展兩臺機組A檢修,對各主要及輔助設備存在 問題進行徹底處理,保證兩臺機組長周期安全運行。
    將2-2給水泵液力耦合器返廠檢修,對磨損泵軸、密封瓦及烏金 面進行徹底處理,盡快恢復2-2給水泵正常備用。因返廠檢修時間較長, 目前公司1號機組停運,準備更換高背壓轉子,暫時將1號機組1-2 給水泵液耦拆至2號機組2-2給水泵,恢復2-2給水泵備用狀態。加強檢修及設備維護工作,利用檢修機會對兩臺機組給水泵及出 口逆止門進行檢查,對給水泵易溶塞結構進行檢查、改進,機組A修期 間對易熔塞進行更換,給水泵出口逆止門檢查,對歷次出現過問題的設備逐一進行排查梳理。
    加強運行人員培訓工作,切換給水系時,兩臺給水泵的轉速、 出口壓力、流量,緩慢地增大待運行給水泵勺管開度、保持總給水流量 穩定減小被切換給水泵勺管開度,使給水流量逐漸轉移。做好類似事件的事故預想,提高運行人員事故處理能力,發現參數異常及時匯報、準確判斷,防止事故擴大。
    (來源:汽機監督)
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