給水泵汽輪機圍帶磨損事故分析

田建業(yè)

（甘肅電投常樂發(fā)電有限責任公司，甘肅酒泉 735000）

0 引言

汽輪機超速試驗指用提升轉速的方法進行危急保安器動作轉速的測定與調整工作，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，其他保護裝置均應投入工作。

1 設備簡介

國投哈密發(fā)電有限公司1#機組A 小機（以下簡稱1A 小機）為北京電力設備總廠生產的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動汽輪機。機組于2017 年10 月檢修結束后，開始沖轉并進行各項試驗工作。

2 事件經過

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，試驗數據如圖1 所示。

圖1 TSI、MEH 電超速試驗數據

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，準備進行1A 小機機械超速實驗。01：11，1A 小機目標轉速6000 r/min，給定轉速5957 r/min，實際轉速5933 r/min，軸瓦溫度振動正常，試驗數據如圖2 所示。

圖2 機械超速試驗數據

10 月13 日01：12：58，1A 小機給定轉速5957 r/min，實際轉速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 小機轉速下降，惰走過程中轉速4602 r/min，1A 小機后軸承X 方向振動最高至224 μm，監(jiān)控數據見圖3。

圖3 機械超速保護未動作數據

10 月13 日，甲方運行部對整體保護機構進行檢查，甲方設備部、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，小機實際轉速1549 r/min，后軸承X方向振動114 μm，超速實驗停止，試驗數據見圖4。

圖4 再次超速試驗數據

10 月14 日02：00，甲方設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進行檢查，發(fā)現小機轉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 小機轉子彎曲由修前的0.015 mm 增大至0.04 mm，轉子吊出后，清缸收集約250 g 脫落圍帶粉末（圖5～圖8）。

圖5 轉子次末級圍帶磨損情況

圖6 揭缸后檢查轉子情況

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 小機額定轉速為5473 r/min，調速范圍為3000～6000 r/min，1A 小機機械超速試驗轉速為5886～5994 r/min，機械超速實驗時轉速達到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，圍帶汽封間隙設計值1.0～1.25 mm，本次C 修調整間隙為1.1～1.25 mm，符合設計要求。超速實驗與機組正常運行不同，缸體本身膨脹不暢，在轉速達到6019 r/min 后，葉片產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

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，導致次末級葉片圍帶嚴重磨損，為后期同類型機組運行事故分析提供借鑒依據。