汽輪機高壓轉子嚴重損壞事故

一、故障概述

某電廠600MW機組汽輪機為日本日立機組， 為亞臨界， 一次中間再熱， 單軸， 三缸四排汽,衝動凝汽式。 設計額定功率為600MW， 汽輪機總級數為 42 級，

高壓轉子有9級， 其中第一級為調速級， 中壓轉子有5級， 低壓轉子有 2×2×7級。 汽輪機採用高中壓缸合缸結構。

9:15汽機第一次沖轉， 採用中壓缸方式， 經過200 r/min最小摩擦檢查和中速暖機， 14:26汽機定速 3000r/min， 機組最大軸振36μm ， 最高瓦溫87.1℃。 機組定速後進行了潤滑油壓力調整，

事故潤滑油泵聯啟試驗， 就地和主控打閘試驗， 閉鎖閥閉鎖試驗， 主跳閘電磁閥試驗， DEH線上試驗及推力瓦磨損試驗， 然後開始電氣試驗。 20:06“高壓缸排汽金屬溫度高”動作， 汽機跳閘。 停機後， 對引起高排溫度高跳機的原因進行了檢查， 發現是因CV1關閉行程開關未正確閉合， 引起通風閥關閉， 造成高壓轉子悶缸運行所致。

悶缸發生後， 甲方、調試方、建設單位、日立方對悶缸情況進行了分析， 對日立提供的通風閥邏輯作了進一步確認， 確認是由於機組遠方打閘試驗時， CV1閥門已關閉（該閥門在電調操作畫面上的回饋指示已到0）， 但關閉節點沒有回來， 導致高壓缸通風（也稱VV）閥非正常關閉， 引起的高壓缸悶缸。 經分析， 未發現悶缸運行對機組造成根本性損壞，

遂決定機組繼續試運。

3月16日16:47汽機第二次沖轉， 為中壓缸方式的溫態啟動， 1700r/min過最小臨界時#2瓦軸振曾達14絲， 當時認為汽封可能有碰磨， 漸漸振動又恢復正常。 定速後#2瓦振動由7.4絲慢慢降到4.4絲， 隨即進行發電機短路試驗、發電機空載試驗、發/變組短路試驗 (缺高廠變)、勵磁系統閉環試驗等電氣試驗， 進行了潤滑油壓調整， 完成變油溫試驗、變真空試驗、旁路擾動試驗， 3月17日16:12 正常停機， 鍋爐進行蒸汽嚴密性試驗， 安全閥整定等工作。

其後根據調試工作安排， 又進行了兩次沖轉， 完成了升壓站電氣試驗、超速試驗等試驗工作， 但負荷根據需要一直未超過450MW。

4月16日進行機組大負荷試運。 試著將負荷由450MW升至600MW， 此時調節級壓力13.858MPa，

一抽壓力6.888MPa,Govset 98%,CV1,CV2,CV3都全開， CV4開度至56% ， 發現機組出力受阻。 由於空預器非金屬膨脹節漏熱風直吹電機動力電纜導致溫度升高， 4月16日14:44 正常計畫停機處理缺陷。

發現機組出力受阻後， 在現場進行了多次查找和分析工作， 基本排除了由於系統問題引起高壓缸效率嚴重下降， 出力不足且阻力增大的可能。 結合第一次開機曾發生高壓缸悶缸運行的現象， 決定對高壓缸開缸檢查， 5月2日高壓缸揭開後發現， 高壓缸轉子的4、5、6、7、8級損壞嚴重， 遠遠超出了預期的想像。 經與日立公司協商， 決定更換機組高中壓轉子和高壓隔板。 5月19日#1機組高壓缸搶修工作結束。 影響調試工期30天。

二、原因分析

1、汽機第一次沖轉做機組遠方打閘試驗時， CV1閥門已關閉（該閥門在電調操作畫面上的回饋指示已到0），

但關閉節點信號沒有回來， 導致高壓缸通風（也稱VV）閥非正常關閉， 引起高壓缸悶缸， 鼓風摩擦產生熱量造成高壓轉子過熱損壞。

2、調試人員及運行監視人員沒有及時發現高壓缸通風閥不正常狀態， 使汽機在故障狀態下長時間運行。 造成設備損壞。

三、防範措施

1、機組調試期間， 調試措施應針對具體工作所涉及的操作， 列出相應的危險點監控措施， 有關技術管理人員與操作人員應認真學習。

2、業主、監理與建設單位應加強協調， 從採購、保管、安裝環節把好關， 確保設備動作可靠性， 尤其是重要的， 涉及機組安全運行的熱工保護接線和位置開關、流量計、壓力開關等環節， 必須保證可靠性。

3、做好生產準備期間運行人員技術培訓工作，提高操作人員業務素質；運行人員應熟練掌握機組熱工聯鎖、保護邏輯與定值，能夠及時發現故障苗頭並採取正確及時的措施。

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