1　熱電站基本情況
　　神華鄂爾多斯煤制油分公司熱電生產(chǎn)中心(以下簡稱熱電站)作為煤液化生產(chǎn)線的配套項(xiàng)目，為煤液化生產(chǎn)線提供生產(chǎn)必須的電力，蒸汽和除鹽水。該項(xiàng)目采用循環(huán)流化床鍋爐和空冷技術(shù)，以煤液化生產(chǎn)線的廢棄物油灰渣、洗中煤、煤泥作為燃料。熱電站共8臺(tái)440t／h鍋爐，5臺(tái)100MW發(fā)電機(jī)組。其中，一期工程建設(shè)3×440t／h循環(huán)流化床鍋爐和2×100MW直接空冷供熱機(jī)組，以高壓無頭除氧器母管制為除氧加熱系統(tǒng)。3爐2機(jī)已于2007-10投產(chǎn)運(yùn)行。
　　1.1#1機(jī)高壓軸封漏汽至#1除氧器逆止門返竄介質(zhì)異常情況的發(fā)生
　　2009-05-13T00：41：30，中國神華鄂爾多斯煤制油分公司熱電中心(以下簡稱熱電站)1號機(jī)組熱態(tài)備用盤車中，盤車電流5.4A，01：30分1號機(jī)組開始準(zhǔn)備熱態(tài)啟動(dòng)，汽輪機(jī)上內(nèi)壁缸溫370℃、下內(nèi)壁缸溫340℃，#0、1、2除氧器并列運(yùn)行，01：40分開始暖軸封，準(zhǔn)備送高低壓缸前后軸封。02：00軸封暖管結(jié)束送軸封正常，02：05啟動(dòng)#1真空泵開始抽真空，02：30分，盤車突然跳閘，再次啟動(dòng)時(shí)無法啟動(dòng)，手動(dòng)也無法盤動(dòng)，此時(shí)汽輪機(jī)上內(nèi)壁缸溫由370℃下降至320℃、下內(nèi)壁缸溫由340℃下降至120℃，高壓前軸封處有大量水流出，上下缸溫度持續(xù)拉大。運(yùn)行人員立即采取停止抽真空、停止軸封供汽，并破壞真空，打開汽機(jī)本體所有疏水直排門，關(guān)閉1號機(jī)高壓軸封漏汽至#1除氧器逆止門后手動(dòng)門。后經(jīng)檢修確認(rèn)盤車裝置損壞，大軸輕微彎曲。
　　2　1號機(jī)高壓軸封漏汽至#1除氧器設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行現(xiàn)狀
　　熱電站1號機(jī)組為高壓凝汽式直接空冷發(fā)電機(jī)組，額定容量100MW。汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠制造，共有6段抽汽，分別供給2臺(tái)高壓加熱器、1臺(tái)除氧器，3臺(tái)低壓加熱器。汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組總級數(shù)為27級，高壓轉(zhuǎn)子有8級，其中第1級為調(diào)節(jié)級，中壓轉(zhuǎn)子有5級，低壓轉(zhuǎn)子有2×2×6級。汽輪機(jī)采用高低壓缸結(jié)構(gòu)。軸封漏汽低壓部分回收至軸封加熱器，高壓軸封漏汽及門桿漏汽合并回收至#1除氧器，系統(tǒng)參數(shù)見表二所示。
　　由于該機(jī)組為直接空冷凝氣式機(jī)組，并且給水除氧均為母管制，除氧器基本上一直處于定壓運(yùn)行，考慮汽輪機(jī)負(fù)荷變化對回?zé)嵯到y(tǒng)的影響，起初設(shè)計(jì)高壓軸封漏汽及門桿漏汽系統(tǒng)在機(jī)組負(fù)荷大干20MW時(shí)同時(shí)投運(yùn)回收至#1除氧器，使得除氧器內(nèi)壓力在機(jī)組負(fù)荷低于20MW時(shí)高于高于軸封漏汽及門桿漏汽壓力。
　　3　#1機(jī)高壓軸封漏汽至#1除氧器逆止門返竄介質(zhì)的原因分析
　　盤車跳閘前，盤車電流5.4A，1號機(jī)組熱態(tài)備用狀態(tài)，汽輪機(jī)上內(nèi)壁缸溫370℃、下內(nèi)壁缸溫340℃，#0、1、2除氧器并列運(yùn)行，壓力0.50MPa，溫度148℃，高壓前后軸封供汽溫度150℃，壓力0.020MPa，低壓軸封供汽壓力0.019MPa，溫度140℃，機(jī)組背壓35kPa。當(dāng)運(yùn)行人員開始暖管做啟機(jī)準(zhǔn)備時(shí)，未及時(shí)開啟本體疏水，因?yàn)樵跍?zhǔn)備啟動(dòng)前機(jī)組一直處于悶缸狀態(tài)，盤車跳閘后，運(yùn)行人員直接啟動(dòng)盤車、手動(dòng)盤車均無濟(jì)于事，再看機(jī)組本體參數(shù)時(shí)，上下缸溫差已經(jīng)拉至200℃，大軸已被死死卡住，盤車根本無法啟動(dòng)，加之抽真空汽機(jī)缸體內(nèi)已形成負(fù)壓，#1機(jī)高壓軸封漏汽至#1除氧器逆止門后手動(dòng)門在開啟位置，#1機(jī)高壓軸封漏汽至#1除氧器逆止門關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致除氧器低溫汽水混合物返竄通過#1機(jī)高壓軸封漏汽至#1除氧器管道，流入#1汽輪機(jī)高壓缸，此時(shí)缸體溫度較高，急劇冷卻后，盤車過力矩跳閘。而設(shè)計(jì)起初該管道上未設(shè)置任何疏水，造成管道積存疏水。
　　3.1逆止門嚴(yán)密性
　　在機(jī)組設(shè)計(jì)中未考慮到高壓軸封漏汽至除氧器管道逆止門不嚴(yán)的情況，在逆止門不嚴(yán)，高壓軸封側(cè)壓力低于除氧器時(shí)就容易造成介質(zhì)返竄。因此，在母管制電廠對于高壓軸封漏汽至除氧器逆止門的嚴(yán)密性對于機(jī)組安全運(yùn)行的影響更為明顯。而在機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)缺乏考慮造成介質(zhì)返竄時(shí)對機(jī)組的影響，尤其是對缸體的影響。
　　3.2管道疏水設(shè)置
　　當(dāng)機(jī)組發(fā)生跳閘或者快速減負(fù)荷時(shí)，高壓軸封漏汽側(cè)壓力急劇下降，而此時(shí)的除氧器壓力溫度未發(fā)生多大變化，均保持定壓運(yùn)行，高壓軸封漏汽側(cè)壓力低于除氧器壓力，高壓軸封漏汽至除氧器逆止門后手動(dòng)門又不能及時(shí)關(guān)閉，此時(shí)高壓軸封漏汽至除氧器逆止門一旦不嚴(yán)密，勢必造成汽輪機(jī)水沖擊，對設(shè)備造成致命的傷害。管道沒有疏水，也不能排出管道內(nèi)低溫介質(zhì)。致使管道內(nèi)介質(zhì)直接流向機(jī)組缸體內(nèi)。
　　3.3軸封漏汽邏輯
　　機(jī)組負(fù)荷大于20MW時(shí)，投運(yùn)高壓軸封漏汽及門桿漏汽系統(tǒng)。機(jī)組負(fù)荷低于20MW時(shí)，退出高壓軸封漏汽及門桿漏汽系統(tǒng)。機(jī)組跳閘或快減負(fù)荷均未做邏輯。
　　3.4前軸承箱進(jìn)水
　　高壓軸封漏汽及門桿漏汽系統(tǒng)未投運(yùn)時(shí)，大量蒸汽順著大軸竄入軸承箱，導(dǎo)致機(jī)組潤滑油水份嚴(yán)重超標(biāo)，機(jī)組安全運(yùn)行受到威脅。
　　4　改進(jìn)措施
　　4.1保證機(jī)組在較高負(fù)荷區(qū)域運(yùn)行
　　在鍋爐負(fù)荷允許的情況下，保持1臺(tái)機(jī)組負(fù)荷大于50MW，另外1臺(tái)機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行，高壓軸封漏汽及門桿漏汽至對應(yīng)除氧器手動(dòng)門關(guān)閉。
　　4.2優(yōu)化機(jī)組保護(hù)邏輯
　　在機(jī)組負(fù)荷低于50MW或機(jī)組跳閘主汽門關(guān)閉后，高壓軸封漏汽及門桿漏汽至對應(yīng)除氧器逆止門電動(dòng)門聯(lián)鎖關(guān)閉。防止除氧器汽水反流。機(jī)組負(fù)荷大于50MW時(shí)，允許開高壓軸封漏汽及門桿漏汽至對應(yīng)除氧器逆止門及電動(dòng)門。
　　4.3增設(shè)管壁溫度測點(diǎn)
　　高壓軸封漏汽及門桿漏汽至對應(yīng)除氧器管道最低點(diǎn)加裝溫度測點(diǎn)。
　　4.4優(yōu)化系統(tǒng)
　　在原有的高壓軸封漏汽及門桿漏汽至對應(yīng)除氧器逆止門前加裝手動(dòng)門及氣動(dòng)逆止門，在高壓軸封漏汽最低點(diǎn)加裝疏水管道，在門桿漏汽管道最低點(diǎn)加裝疏水管道，防止低溫汽水返竄。
　　4.5改善油質(zhì)
　　在高壓軸封漏汽及門桿漏汽系統(tǒng)未投運(yùn)時(shí)，及時(shí)運(yùn)行油凈化裝置，調(diào)整各軸承箱抽油煙蝶閥，保持微負(fù)壓，調(diào)整高壓軸封供汽壓力。
　　5　結(jié)語
　　大型直接空冷汽輪機(jī)在正常運(yùn)行中突然發(fā)生跳閘甩負(fù)荷工況時(shí)，一方面要嚴(yán)密監(jiān)視上下缸溫度及各抽汽壓力、管壁溫度和除氧器壓力、供汽溫度的變化，運(yùn)行人員對出現(xiàn)金屬壁溫度突降等現(xiàn)象必須要及時(shí)采取措施，避免設(shè)備損壞事故的發(fā)生。另一方面要通過技術(shù)革新，利用新的理念和技術(shù)改造完善汽輪機(jī)防水擊保護(hù)，根據(jù)實(shí)際情況制定運(yùn)行規(guī)程和優(yōu)化邏輯關(guān)系，從而有效防止汽輪機(jī)進(jìn)冷汽、冷水對設(shè)備造成損