4、事故处理过程中,汽轮机司机已经发现机组转速超过危急保安器动作转速达到3600转/分以上,而没有把这一重大问题立即向班长、值长和后续赶到的有关领导报告,导致超速后的三次盲目冲动,严重违反了保人身、保设备的原则;暴露出落实部颁防止电力生产重大事故的20项重点要求不到位,培训工作满足不了生产实际需要等问题。
5、有关人员在串轴保护动作时,只考虑尽快恢复设备的运行,没有认真询问和检查跳闸原因,盲目下令解除保护,强行冲动机组,严重违反了事故处理的原则,表现出一种只重视安全天数,不计事故后果的不正确态度。
6、检修工艺、质量还要进一步提高。这次解体主汽门、调速汽门都发现有许多异物,说明在锅炉检修过程中不讲工艺,焊渣铁屑没有彻底清理干净,造成各门阀体受到不同程度损伤,导致汽门不严,为超速事故埋下了隐患。
六、责任分析
l 热工人员在处理串轴保护缺陷时,没有按规定办工作票,又不带保护回路图纸,只凭记忆做措施,纯属盲目操作,违章作业,应负此次事故的直接责任。
2、发电机跳闸后,调速系统不能控制机组转速飞升,暴露出设备方面存在重大隐患,有关检修人员应负机组超速事故的主要责任。
3、当班值长和热工分场专工,没坚持开工作票,且监护不负责任,没有对照图纸认真研究处理步骤,盲目指挥操作,应负此次事故直接领导责任。
4、在处理串轴保护缺陷前,热工人员及值长分别请示不在现场的分场主任是否开工作票,但分场主任以星期日可以不开票为由,令其处理缺陷,为事故的发生埋下了隐患,同时运行副总在得知此事后也没有及时到现场进行协调和指导消缺处理工作,检修副总和安监科、运行科科长没有按厂领导要求,把热工人员处理热机保护开工作票的有关规定落到实处,运行副总,厂生技科副科长、安监科长和热工分场主任,没有把2月25日已经签发的热工人员处理热工保护需开工作票的规定下发到值长、汽机和电气等运行岗位,上述人员,应负此次事故的主要领导责任。
七、防范措施 1、组织职工深入学习吉电安环(1996)129号吉林省电力工业局关于下发《工作票实施细则》的通知,根据文件规定,结合实际制定二道江发电厂执行工作票的实施细则,,安监科组织各分场安全员定期检查“两票”严执行情况,发现问题及时纠正严肃查处。
2、处理热机保护、热工控制总电源和电源时,班长及专工或分场主任必须到场,设监护人;总工或副总同意批准,值长方可办理工作票(值长做好记录)。作业人员、班长、专工要详细核对图纸、技术资料。工作票中应填写完善正确的安全技术措施,确认工作顺序及操作步骤无误后方可进行故障处理工作。
3、将串轴保护、低油压保护联跳主汽门、发电机开关回路分别设控制开关,热工人员处理故障时,可分别将串轴保护、低油压保护回路切除,防止保护误动。对改进的热工保护,及时绘制改进后的二次回路图纸,做到专责人熟悉回路并要进行一次全面实际培训,培训结束后进行考试。
4、将汽机保护更换为本特立3300系统,制定运行维护的规程,制定热工保护投入切除的操作使用规定。
5、结合《防止电力生产重大事故的二十项重点要求》制定防止汽轮机超速的技术措施,组织有关人员认真学习落实。
6、严格检修工艺质量标准,在锅炉三管及主蒸汽给水等管道检修过程中,必须采取防止铁屑、焊渣进入汽水管道的可靠措施,确保各主汽门和调速汽门不受异物损伤,保持其良好的严密性。
7、健全和完善生产指挥系统岗位规范,事故情况下坚持值长统一指挥的原则,杜绝随意性和盲目指挥
阜新电厂99年1号汽轮发电机组轴系断裂事故
(一)、事故经过
阜新电厂1号汽轮机CC140/N200-12.7/535/535型超高压一次中间再热两段抽汽凝汽式机组,由哈尔滨汽轮机厂制造。1996年3月安装,96年11月2日首次并网发电,同年12月18日正式移交生产。1999年8月19日0时20分,运行五值接班,机组负荷为155MW运行;零时30分,值长令加负荷到165MW;1时整,值长令加负荷到170MW,主蒸汽压力为12.6MPa,主蒸汽温度535℃,蒸汽流量536.9吨/时。47分30秒,“高、中压主汽门关闭”、“抽汽逆止门关闭”光字牌报警,监盘司机喊“机跳了”。47分32秒,交流、直流润滑油泵联动良好。47分37秒,发电机出口开关5532跳闸,有功负荷到“0”,6KV厂用电备用电源联动成功。值长来电话向单元长询问情况,单元长告:“01号机、发电机跳闸”。值长当即告:“立即查明保护动作情况,对设备详细检查,有问题向我汇报”。单元长令:“汽机、电气人员检查保护及设备情况”。司机、助手到保护盘检查本特利保护,回来后向单元长汇报:“没有发现异常”。汽机班长检查完设备汇报单元长说:“设备检查没问题”。电气班长确认后汇报:“发电机跳,6KV厂用正常联动备用电源,电气保护无动作,只有‘热工保护动作”光字牌来信号。单元长向值长汇报:“检查保护和设备都没发现问题”。值长告:“如无异常,可以恢复”。随即单元长告汽机班长:“汽机挂闸,保持机3000转/分。”汽机班长到就地机头处操作,手摇同步器由30mm退至到“0”位,同时令司机助手去检查设备情况,助手回来后汇报:“机组检查正常,主轴在转动中”。这时班长操作同步器增加行程时发现高、中压主汽门未开,告助手去复归“热工保护动作自保持复归按钮”,当检查就地压力表立盘时发现调速油压很低,对从控制室返回来的助手说:“把调速油泵转起来”。调速油压恢复后,汽机班长到机头再次挂闸,逐步增加同步器行程,高、中压主汽门开启,行程达8mm时回到主控制室,准备用电调升速,设定目标转速3000r/min,升速成率为300r/min/min,按进行键,此时转速实际值未能跟踪目标值,同时“高、中压主汽门关闭”信号光字牌亮,汽机班长根据经验分析认为电调不正常,向单元长汇报,并请示切液调运行,单元长同意。汽机班长到机头处将同步器退到“0”位,通知司机将电调切为液调运行,挂闸后同步器行程为8mm时,高压主汽门已开启,达11mm时,转速表显示100r/min左右。1时56分30秒,当准备检查调速汽门开度时,听到主汽门关闭声,同时一声巨响,发电机后部着火,机组严重损坏。轴系断为11段,10个断裂面,其中5处为轴断裂,4处为对轮螺栓断裂,1处为齿型联轴器失效。齿轮联轴器的失效,在运行中造成主油泵小轴与汽轮机主轴脱开,
(二)、事故原因
主油泵停止工作、转速失去监测、调节系统失控。几种因素偶合的特殊工况致使低压缸铸铁隔板在压力波冲击作用下碎裂是轴系损坏的主要原因。由于主油泵不能工作,调速油压低,中压主汽门前压力高,转速失去监测,调节系统失控等条件偶合,导致机组启动时中压汽门滞后于高压汽门而突然全开的特殊工况。低压缸铸铁隔板的碎裂损坏,使静、动部件严重碰磨,机组发生强烈振动,是转子断裂、轴系破坏的主要原因。运行人员缺乏正确的判断能力,是偶发中压缸瞬时进入大量蒸汽特殊工况的主要原因之一。齿型联轴器的失效,导致转速失去监测、调节系统失控,中压缸瞬时进入大量蒸汽特殊工况,这种情况在国内从未发生过,现场运行人员对此缺乏正确的判断能力,对转速表的异常指示没能做出全面的综合分析,运行人员认为“无异常”,仍按正常操作程序进行起动,是发生中、低压缸瞬时进入大量蒸汽特殊工况的条件之一。
甘肃八○三电厂93年25MW机组严重超速损坏
(一)、事故经过
1993年11月25日9时30分,电机检修人员高××、宋××在二号机处理励磁机整流碳刷冒火缺陷,处理的方法是每取下一只碳刷,采用压缩空气清扫,开始时,在最后一圈刷握下有两只碳刷发出长约100mm细火线3-4束,到9时55分左右,励磁机碳刷突然产生像电焊一样的耀眼火花。高对宋说:“你赶块申请停机”。宋跑到二号机司机值班室对司机助手姜××说:“赶快停机!”,此时二号机负荷在1万千瓦以上范围大幅度摆动,司机任××即令其一号减温器值班员胡××,加大减温器供汽负荷,令助手姜××速与值长联系。并手按甲管电动一次门关闭按钮后,即解列调压器,再进值班室发现有功负荷突甩到零,又看调速汽门、自动主汽门已关下,危急保安器已动作,马上回值班室关电动主闸门,启动交流润滑油泵,看表盘数字转速表指示4200~4300转/分后,停止该润滑油泵。助手及时手关至除氧器的供汽门,该门关至二分之一行程时,姜发现盘车处爆炸起火。
当时,从三号机迅速赶到二号机值班室的生技科汽机运行专责工程师汪××,发现有功负荷大幅度摆动几下后突甩至零,见司机已在机头处,并见班长张××用铁棒砸自动主汽门伺服机连杆,同时确证电动主闸门正在关闭过程中,即欲帮助他人关二号机总汽门,行进中听到一声巨响,回头一看,见低压缸后部大火升起,同时发现调速汽门倾倒。赶到现场的汽机分场运行主任见二号机转速达4200转/分,即去机头摇同步器,并见到班长将自动主汽门砸下,移动行程约10-15mm。有个别同志说:“发现表盘数字式转速表指示曾达5500转/分”。
目击者反映:当时先听到二号汽轮发电机组发出不同寻常的异音,同时看到励磁机处有一团火,发出像电焊一样刺眼的兰光,不到一分钟听到一声较大的震响,随即发现汽机低压缸上部冒汽,之后听到一声沉闷巨响,看到盘车等部件飞了起来,紧接着烟火升腾,直达主厂房房顶,并相继发出一次很清脆的爆炸声,黑色浓烟很快充满整个厂房。
机组二、三瓦及盘车装置等物飞出并爆炸起火后,司机、运行技术员、分场主任等多人马上开启事故放油门,切断至除氧器汽源和发电机氢气源。广大职工和消防人员赶到现场,奋力救火,10时25分,灭火结束。邻机和厂房设施未受到大的损伤,未造成人员伤亡。
9时57分,电气运行值班员张××发现二号发电机无功表突然由5000千乏降到零,紧接着有功表全刻度摆动,转子电压显示由140V下降接近于零,转子电流下降回零,定子电流表指示突然升高并摆动;定子电压表指示降低并摆动;三号机有功负荷表指针也大幅度摆动;无功6000千乏上升到20000千乏。同时二号机强励动作。此时张喊:“快,二号机不行了!”即速减有功负荷。电气运行班长聂××、值长田××急跑至盘前,由田监视调整三号机。聂按调整负荷把手减有功负荷无效,征得值长同意后,令张拉开关,联跳二号主变压器三侧开关。并向汽机发出“注意”,“已开闸”信号,数秒后即收到汽机发来的“主汽门关闭”信号。此次事故造成一台25MW供热式汽轮发电机组彻底损坏。
(二)、事故原因及暴露问题
这次事故的起因是在处理二号机励磁碳刷冒火缺陷中,因处理工艺水平、技术水平不高,引起环火,导致二号发电机失磁,有功负荷急剧摆动,由于调速汽门失控,为这次事故提供了条件。当电气运行值班员为控制发电机失步,用同步器减二号机有功负荷时,调整无效,断开了灭磁开关,解列该机。在二号机解列后,调速汽门不但无法关闭,维持机组空转,而且转速势必急速飞升,引起危急保安器动作,自动主汽门关闭(主控室得到“自动主汽门关闭“信号),由于自动主汽门有卡涩缺陷,未关严(有目击者确证自动主汽门尚有10mm多的开度,汽机运行班长等人还用敲击自动主汽门伺服机杆的办法进行紧急处理)。造成了这次超速事故。机组超速,首先造成汽机末三级叶片的断裂损坏,并击穿低压缸“发出第一次爆炸声”,机组强烈振动,串轴加大,轴系稳定破坏,进而损坏发电机密封瓦,氢气溢出发生“第二次爆炸声并着火”,同时引燃汽机透平油及部分电缆。随之,轴系进一步失稳,破坏了全部轴承,扭断主轴,使汽轮发电机组各动静部分严重磨、撞击、机组严重损坏。当关
闭主蒸汽管电动主闸门及总汽门后,才完全切断进汽,转子失去转动的动力而停止,整个过程的时间是短暂的。
台州发电厂88年1号汽轮发电机组烧瓦事故
1988年8月18日15时25分,台州发电厂1号汽轮发电机组因油系统中渗有大量空气,造成自动主汽门自行关闭,调速油泵未自启动,交流润滑油泵刚自启动即被直流油泵自启动而闭锁,直流油泵自启动后电机烧损,致使断电烧瓦,构成重大事故。
(一)事故经过
台州发电厂1号汽轮发电机系上海汽轮机厂制造,N125-135/535/535型,1982年12月投产。事故发生前,1号机组额定出力运行,各参数均正常,当时系统频率49.6Hz,汽轮机润滑油系统旁路滤网运行,主滤网撤出清理,14时55分主滤网清理结束。15时当班班长郑××下令一号机司机陶××将旁路滤网切换为主滤网运行,陶接令后即用电话令零米值班员李××开启交流润滑油泵轧兰冷却水。接着陶按规定启动了交流润滑油泵,并将监盘工作交给监盘副司机管××,即去零米执行润滑油滤网切换监护操作。15时12分主滤网充油排汽结束,15时16分主滤网投入运行,当关闭旁路滤网出口二圈时,发现调速油泵启动,陶即令李停止操作,并跑至零米值班室打电话询问情况。
同时,在监盘的副司机管××,当时在场的班长傅××,当班班长郑见调速油泵运行指示红灯闪光(自启动),并听到警铃响了一下,但未见光字牌亮,查油压正常。郑令现场副司机王××检查,未见异常,也无其他人员在工作,分析为误自启动,即令管停下调速油泵,停后各油压均稍有下降,几秒钟后调速油泵又自启动,警铃响,“主油泵出口油压低至0.9MPa光字牌亮后又熄灭,查油压恢复正常,管即复归开关控制把手(合上),15时17分郑接陶询问电话,郑告:“是自启动”。并查问下面操作情况后,通知陶:“上面准备停交流润滑油泵,保持调速油泵运行,滤网切换操作完毕后汇报”。陶答:“好的”。陶回到现场时见交流润滑油泵转速已下降,随即关闭该泵轧兰冷却水,调整好调速油泵冷却水。15时20分旁路滤网撤出运行操作完毕(出口门关闭)。陶汇报郑:“切换操作全部结束”。并提出:“慢慢关闭调速油泵出口门,上面注意油压变化,待全关后现扬按事故按钮停调速油泵,然后再开启出口门”。郑同意如此操作。陶令李去操作,由李关闭调速油泵出口门后,陶按事故按钮停泵。15时25分当准重新开启调速油泵出口门时,发现直流润滑油泵启动,电机冒火,陶令李速开调速油泵出口门及旁路滤网出口门(主、旁路网同时投运),并协助操作完后跑回集控室。
在集控室,管、郑见油压有所下降,事故喇叭响,调速油泵开关指示灯绿灯闪光,即复归开关(拉开),此时,调速油压1.1MPa,润滑油压0.1MPa,均正常。几秒钟后“主汽门关闭”,主油泵出口油压低至0.9MPa及润滑油压低至0.08MPa~0.015MPa等光字牌全部亮。管、郑准备去合调速油泵时,发现直流润滑油泵自启动0.08、0.055、0.04、0.015MPa低油压光字牌全部熄灭。但随即发现直流润滑油泵开关红灯熄灭,事故喇叭响,电流到零(电动机烧坏)。当即解除交直流油泵联锁,抢合交流润滑油泵和调速油泵均不成功。班长傅××即跑到九米现场开真空破坏门。生产厂长梁××听到安全门排汽声,即跑到集控室,得知两台油泵均抢合不成时,即令电气运行人员跑到开关室合上调速油泵开关。此时司机陶××跑到集控室,大声喊:“直流油泵电机烧了”。并见调速油泵开关红灯闪光,即复归开关把手(合上),油压恢复正常。郑××去现场调查,发现2、3号轴承处有烟冒出,此时监盘副司机即停射水泵。
(二)事故发生与扩大原因
1、分析认为主油泵工作失常是这次事故的起因。而主油泵工作失常则是由于油中渗有大量空气所造成的。因此油系统中渗有大量空气泡是这次一号机油压大幅晃动且急剧下
降而跳机的原因。事故前清扫主滤网后进行切换操作时,启动了交流润滑油泵,使润滑油压升高,各轴承回油量增加,油循环倍率增大,带入的空气随之增加。
2、造成这次跳机事故扩大成断油烧瓦的主要原因是直流润滑油泵自启动后电机烧毁,而直流润滑油泵电机烧毁时直流母线电压偏低,造成调速油泵、交流润滑油泵手动抢合不成。
突发性振动诊断及处理案例
1 设备概述
上安电厂3#机,汽轮机属东方汽轮机厂制造,型号为N300-16.7/537/537-4的双缸两排汽轮机组,配有本特利3300振动监测装置,测量各轴承轴振动传感器为45°安装,两传感器的夹角成90°。机组振动数据采集和处理均采用本特利公司ADRE FOR Windows及DM2000 系统。3#机结构布置见图1。
该机组1997年10月16日顺利完成168小时考核运行,振动水平达到优良标准,在考核运行期未曾发生异常振动现象。
2 热冲击,维修恢复,随后出现突发性振动
热冲击:机组转入商业运行后,1997年10月20日(19:58)因电力系统试验,导致3#机厂用电中断;机组由283MW甩负荷解列,并打闸停机;循环水泵、冷却水泵停运;高、低旁路处于全开位置,高温蒸汽经高、低旁路无法降温直入大机冷凝器,并冲破大、小机低压缸安全阀,机器遭受强劲的热冲击。
维修恢复:机组解体后,低压缸变形;高中压转子汽封段有摩擦痕迹,3个汽封段的圆周跳动均超标呈微弯曲状;轴系中心标高超差,轴系基准No.3轴瓦中心从机头向后看下沉~0.15mm,偏右~0.43mm,No.4轴瓦中心下沉~0.5mm。
高中压转子重做低速动平衡并对末级、次末级动叶表面进行超声探伤。对隔板中分面及静 叶进行磁粉探伤和着色检查。对低压缸内的主要焊缝进行磁粉探伤。对热冲击带来的影响进行清理后,按设计要求进行维修安装。1998年1月19日大修后一次启动成功,机器恢复正常,300MW下运行振动水平达到良好标准。但随着运行时间的增长,出现了突发性振动。1998 年1月19日至5月25日轴振大跳机分类汇总见表1。
从汇总表1中可看出3#机有两个较长的无大振动运行期。一为1月19日至2月7日累计 19日;二为3月1日至3月23日累计21日。同时,可以明显看出3月23日起进入频繁的振动跳机故障期。
3 振动特点及措施效果 3.1 振动特点 3.1.1 低频及低频分量