田建業(yè)

（甘肅電投常樂發(fā)電有限責(zé)任公司，甘肅酒泉 735000）

0 引言

汽輪機超速試驗指用提升轉(zhuǎn)速的方法進行危急保安器動作轉(zhuǎn)速的測定與調(diào)整工作，并要求機組在新安裝或大修后必須進行超速試驗。試驗是在汽輪機空負(fù)荷狀態(tài)下進行的，除被試驗的危急保安器外，其他保護裝置均應(yīng)投入工作。

1 設(shè)備簡介

國投哈密發(fā)電有限公司1#機組A 小機（以下簡稱1A 小機）為北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的TGQ14/6-1 型，采用單缸、單汽源、沖動式、間接空冷和下排汽式，是660 MW 超臨界汽輪發(fā)電機組半容量鍋爐給水泵的驅(qū)動汽輪機。機組于2017 年10 月檢修結(jié)束后，開始沖轉(zhuǎn)并進行各項試驗工作。

2 事件經(jīng)過

2017 年10 月12 日夜間，進行1A 小機TSI（Turbine Supervisory Instruments，汽輪機監(jiān)視系統(tǒng)）、MEH（Micro Electro-Hydraulic Control System，小汽輪機電液控制系統(tǒng)）電超速（5832 r/min）試驗均合格，跳閘電磁閥及超速保護邏輯動作均正常，軸瓦溫度振動正常，小機掛閘后進行機械超速實驗，試驗數(shù)據(jù)如圖1 所示。

圖1 TSI、MEH 電超速試驗數(shù)據(jù)

10 月13 日00：58，運行主值通知熱控人員1A 小機電超速試驗成功，投入1A 小機MEH 超速跳閘保護，切除1A 小機TSI超速保護，準(zhǔn)備進行1A 小機機械超速實驗。01：11，1A 小機目標(biāo)轉(zhuǎn)速6000 r/min，給定轉(zhuǎn)速5957 r/min，實際轉(zhuǎn)速5933 r/min，軸瓦溫度振動正常，試驗數(shù)據(jù)如圖2 所示。

圖2 機械超速試驗數(shù)據(jù)

10 月13 日01：12：58，1A 小機給定轉(zhuǎn)速5957 r/min，實際轉(zhuǎn)速5985 r/min，機械超速保護未動作，小機缸體開始劇烈振動，后軸承振動上升。01：12：03，實際轉(zhuǎn)速6019 r/min，運行值班人員通知就地監(jiān)護人員通過汽機前箱油系統(tǒng)機械手柄緊急打閘，后1A 小機轉(zhuǎn)速下降，惰走過程中轉(zhuǎn)速4602 r/min，1A 小機后軸承X 方向振動最高至224 μm，監(jiān)控數(shù)據(jù)見圖3。

圖3 機械超速保護未動作數(shù)據(jù)

10 月13 日，甲方運行部對整體保護機構(gòu)進行檢查，甲方設(shè)備部、運行部及乙方檢修人員對1A 小機進行多次盤車檢查，缸內(nèi)無異音。

10 月13 日23：45，運行部再次對1A 小機進行機械超速實驗。23：54：12，小機實際轉(zhuǎn)速1097 r/min，前后軸承振動增加且后軸承振動較大。10 月14 日00：18：30，小機實際轉(zhuǎn)速1549 r/min，后軸承X方向振動114 μm，超速實驗停止，試驗數(shù)據(jù)見圖4。

圖4 再次超速試驗數(shù)據(jù)

10 月14 日02：00，甲方設(shè)備部通知乙方開工作票，揭2#軸承箱檢查軸瓦，打開小機防爆門進行檢查，打開小機排汽管道人孔門。10 月14 日白天，乙方人員順著排汽管道進入缸內(nèi)進行檢查，發(fā)現(xiàn)小機轉(zhuǎn)子次末級葉片圍帶部分脫落。10 月15 日上午，1A 小機揭缸，次末級葉片圍帶脫落1/4，底部汽封齒有明顯劃痕，1A 小機轉(zhuǎn)子彎曲由修前的0.015 mm 增大至0.04 mm，轉(zhuǎn)子吊出后，清缸收集約250 g 脫落圍帶粉末（圖5～圖8）。

圖5 轉(zhuǎn)子次末級圍帶磨損情況

圖6 揭缸后檢查轉(zhuǎn)子情況

圖7 葉頂汽封磨損情況

圖8 清缸收集到的脫落圍帶粉末

3 原因分析

1A 小機額定轉(zhuǎn)速為5473 r/min，調(diào)速范圍為3000～6000 r/min，1A 小機機械超速試驗轉(zhuǎn)速為5886～5994 r/min，機械超速實驗時轉(zhuǎn)速達(dá)到6019 r/min，超速是此次事件的直接原因。

1A 小機次末級葉片圍帶采用鉚接方式，圍帶汽封間隙設(shè)計值1.0～1.25 mm，本次C 修調(diào)整間隙為1.1～1.25 mm，符合設(shè)計要求。超速實驗與機組正常運行不同，缸體本身膨脹不暢，在轉(zhuǎn)速達(dá)到6019 r/min 后，葉片產(chǎn)生的較大離心力使葉片拉長，圍帶與汽封齒發(fā)生摩擦，圍帶被切碎是此次事件的主要原因。

4 小結(jié)

哈密電廠1A 小機在機械超速試驗過程中，由于機械超速保護未動作，導(dǎo)致次末級葉片圍帶嚴(yán)重磨損，為后期同類型機組運行事故分析提供借鑒依據(jù)。