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山東安瑞動(dòng)力機(jī)械有限公司
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一起給水泵液耦故障導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)事件

2020-10-16
[摘 要]某機(jī)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(dǎo)致液耦工作油溫過高,汽包水位低,機(jī)組停運(yùn)。此類故障較為常見,類似“蝴蝶效應(yīng)”,一個(gè)小故障,碰到一系列的小缺陷,從而導(dǎo)致較大事故。加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù),不是一句空話,應(yīng)引起重視。
1、設(shè)備簡(jiǎn)況
某熱電公司鍋爐由能源工業(yè)股份有限公司生產(chǎn)制造DGJ-440/13.73 -II10型超高壓、自然循環(huán)、“II”型布置汽包鍋爐。汽輪機(jī)由上海汽輪機(jī)生產(chǎn)的135MW超高壓、中間再熱、雙排汽單軸布置的抽汽、凝汽反動(dòng)式機(jī)組,發(fā)電機(jī)為上海發(fā)電機(jī)廠生產(chǎn)的QFS-135-2型三相交流同步發(fā)電機(jī),2號(hào)機(jī)組于2011年1月投產(chǎn)運(yùn)行。
2、事前工況
2號(hào)機(jī)組負(fù)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(jī)組各主、輔機(jī)運(yùn)行正常,抽汽供熱正常。2-1給水泵運(yùn)行,2-2給水泵備用。
3、事件經(jīng)過
2020年3月13日1時(shí)27分,巡檢發(fā)現(xiàn)2-1給水泵液耦油位上部有泡沫且油溫、油位偏高,運(yùn)行人員切換為2-2給水泵運(yùn)行。檢修將2-1 給水泵液耦油位放至正常油位,經(jīng)化驗(yàn)油質(zhì)合格,并對(duì)2-1給水泵潤(rùn)滑油、工作油冷油器進(jìn)行了清理。
06時(shí)55分檢修處理完2-1給水泵,重新啟動(dòng)2-1給水泵運(yùn)行,將 2-2給水系切換為2-1給水泵運(yùn)行進(jìn)行試泵,增加2-1給水泵出力維持汽包水位正常,同時(shí)減小2-2給水泵出力。
07時(shí)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(xù)下降趨勢(shì)。運(yùn)行人員此時(shí)判斷2-1給水泵出力不足 (07時(shí)04分04秒2號(hào)機(jī)組主給水流量已降至0噸/小時(shí)),于07時(shí)04 分10秒時(shí)重新開啟2-2給水泵液耦至80%,此時(shí)2-1、2-2給水泵液耦開度均為80%,但汽包水位仍然繼續(xù)下降,為確保2-2給水泵出口逆止門已頂開并恢復(fù)正常出力,07時(shí)04分30秒將2-1給水泵液槁開度降低至10%以下,同時(shí)將2-2給水泵液耦開度開至89%,將2-2給水泵再循環(huán)開度由30%關(guān)至0%,此時(shí)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(jīng)查就地開度與遠(yuǎn)傳開度一致)
07時(shí)04分48秒主給水流量由0迅速增加至480噸/小時(shí),2-2給水泵液耦工作油冷油器進(jìn)口溫迅速上升,07時(shí)05分03秒汽包水位降至 -215mm后逐漸開始上升至-162mm (此時(shí)2-1給水泵液耦開度9. 5%)。
07時(shí)05分30秒左右就地檢查人員匯報(bào)發(fā)現(xiàn)2-2給水泵液耦工作油溫度高冒煙,且同時(shí)液耦上部有大量漏油現(xiàn)象,要求停止2-2給水泵運(yùn)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(jìn)油溫度已超過跳泵值(未跳泵原因:回油溫度未達(dá)報(bào)警值。跳泵條件須滿足:供、回油溫度中仍一溫度達(dá)到跳泵值,另一溫度同時(shí)達(dá)到報(bào)警值),此時(shí)汽包水位-186mm。07時(shí)05分54秒緊急情況下運(yùn)行人員重新將2-1給水泵開度由10%開至89%,07時(shí)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(huán)管道,導(dǎo)致主給水流量不足。
07時(shí)08分40秒2號(hào)機(jī)組汽包水位低III值保護(hù)動(dòng)作(-230mm),2 號(hào)機(jī)組跳閘。
03月14日08時(shí)完成2-1給水泵檢修工作結(jié)束,并試轉(zhuǎn)合格,開始向鍋爐上水。
11時(shí)00分2號(hào)鍋爐重新點(diǎn)火成功,13時(shí)59分19秒2號(hào)機(jī)組重新 并網(wǎng)成功。
4、原因分析
2號(hào)機(jī)組給水泵(型號(hào):FK5G32M)、前置泵(型號(hào):QG500-80 )、液耦(型號(hào):YOT46-508)、逆止門均為上海電力修造總廠有限公司生產(chǎn),2014年6月機(jī)組A修 時(shí),由第一工程公司檢修給水泵時(shí)對(duì)易熔塞進(jìn)行更換,給水泵出口逆止門于2008年生產(chǎn)。
經(jīng)化驗(yàn)2-1給水泵潤(rùn)滑油、工作油油質(zhì)合格,檢查2-1給水泵潤(rùn)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?yàn)椋海? )解體檢查發(fā)現(xiàn)2-1給水泵液力耦合器內(nèi)4易熔塞其中一個(gè)損壞,導(dǎo)致運(yùn)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(jìn)入冷油器冷卻油量減少,導(dǎo)致給水泵運(yùn)行中油溫偏高;(2)機(jī)組負(fù)荷高、主蒸汽壓力高,以及給水再循環(huán)可能存在內(nèi)漏,造成2-1給水泵長(zhǎng)期在高轉(zhuǎn)速運(yùn)行(或者長(zhǎng)期在一個(gè)固定轉(zhuǎn)速下運(yùn)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(zhuǎn)時(shí)介質(zhì)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(yán),使2-1、2-2給水泵同時(shí)運(yùn)行存在搶水現(xiàn)象。運(yùn)行人員切換給水泵時(shí),應(yīng)關(guān)注轉(zhuǎn)速、流量、出口壓力變化。因2-2給水泵出口逆止門不嚴(yán),導(dǎo)致高壓給水倒流入2-2給水泵及再循環(huán)門,此時(shí)大幅增加液耦開度,轉(zhuǎn)動(dòng)力矩過大,導(dǎo)致給水泵液力耦合器工作油溫度快速上升,超過規(guī)定值后磨損系軸、密封瓦及烏金面,2-2給水泵被迫停運(yùn),導(dǎo)致汽包水位低III值保護(hù)動(dòng)作。
5、暴露問題
公司兩臺(tái)機(jī)組自2014年進(jìn)行過大修,至今未進(jìn)行A、B檢修工作,主要輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),未進(jìn)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(nèi)易熔塞損壞、2-2 給水泵出口逆止門不嚴(yán)等主要輔機(jī)缺陷,均需要解體檢查才能發(fā)現(xiàn)并處理。
運(yùn)行人員在操作給水系切換時(shí),因2-2給水泵出口逆止門不嚴(yán), 導(dǎo)致高壓給水倒流入2-2給水泵,引起2-2給水泵倒轉(zhuǎn),在操作過程中未能正確判斷事故現(xiàn)象,未密切關(guān)注給水泵轉(zhuǎn)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(fù)荷,導(dǎo)致泵軸、 密封瓦及烏金面磨損較為嚴(yán)重。
6、防范措施
向上級(jí)公司申請(qǐng)開展兩臺(tái)機(jī)組A檢修,對(duì)各主要及輔助設(shè)備存在 問題進(jìn)行徹底處理,保證兩臺(tái)機(jī)組長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。
將2-2給水泵液力耦合器返廠檢修,對(duì)磨損泵軸、密封瓦及烏金 面進(jìn)行徹底處理,盡快恢復(fù)2-2給水泵正常備用。因返廠檢修時(shí)間較長(zhǎng), 目前公司1號(hào)機(jī)組停運(yùn),準(zhǔn)備更換高背壓轉(zhuǎn)子,暫時(shí)將1號(hào)機(jī)組1-2 給水泵液耦拆至2號(hào)機(jī)組2-2給水泵,恢復(fù)2-2給水泵備用狀態(tài)。加強(qiáng)檢修及設(shè)備維護(hù)工作,利用檢修機(jī)會(huì)對(duì)兩臺(tái)機(jī)組給水泵及出 口逆止門進(jìn)行檢查,對(duì)給水泵易溶塞結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查、改進(jìn),機(jī)組A修期 間對(duì)易熔塞進(jìn)行更換,給水泵出口逆止門檢查,對(duì)歷次出現(xiàn)過問題的設(shè)備逐一進(jìn)行排查梳理。
加強(qiáng)運(yùn)行人員培訓(xùn)工作,切換給水系時(shí),兩臺(tái)給水泵的轉(zhuǎn)速、 出口壓力、流量,緩慢地增大待運(yùn)行給水泵勺管開度、保持總給水流量 穩(wěn)定減小被切換給水泵勺管開度,使給水流量逐漸轉(zhuǎn)移。做好類似事件的事故預(yù)想,提高運(yùn)行人員事故處理能力,發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常及時(shí)匯報(bào)、準(zhǔn)確判斷,防止事故擴(kuò)大。
(來源:汽機(jī)監(jiān)督)