给水泵转速故障引起机组停机不安全事件分析

任飞翔

华电湖北发电有限公司电力工程分公司，湖北 黄石  435000

摘 要：机组A给水泵转速故障跳闸，导致锅炉水冷壁螺旋管出口壁温高MFT，机组跳闸。通过对不安全事件分析，旨在提升各级人员务素养， 做好各种应急状态下的事故预想，提高应急处置能力。

关键词：给水泵；转速故障；螺旋管壁温高；应急处置

一、事件基本情况

汽轮机为上海汽轮机有限公司引进西屋技术生产的N600-24.2/566/566 型超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、凝式汽轮机。给水系统配置两台50%容量的汽动给水泵，和一台30%容量的电动调速给水泵。

锅炉为上海锅炉厂引进技术制造的超临界参数、变压运行、螺旋管圈直流锅炉，其型式为单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊П型结构、露天布置的燃煤锅炉，锅炉型号：SG-1913/25.40-M965。

某日03:52，2A小机转速测点3显示为0，运行通知检修处理，检修值班人员到达现场后，将转速测点3变坏点切给水自动强制为0。由于小机控制的转速探头3个已损坏2个DCS自动切换为正常测量的单点输出，办理工作票处理。09:58， #2机组负荷450MW，AGC投入，主蒸汽参数20.7MPa，567℃；再热蒸汽参数2.7MPa，557℃；省煤器入口给水流量1220t/h；小机汽源由四抽提供，参数为：0.64MPa、357℃；A汽泵转速5074r/min，入口流量852.6t/h，调阀开度45.2%；B汽泵转速5073r/min，入口流量860.2 t/h，调阀开度44.4%；电动给水泵热备用，其它辅机正常运行。A、B小机运行，主给水流量1220t/h，A、B、C、D、E磨煤机运行。10:00，检修人员在办理工作票并执行安全措施后，开始2A小汽轮机转速测点3坏点检查和处理工作。现场确定转速测点3探头损坏后，恢复测点端子接线，同时经核对接线及线号无误后，返回集控室。10:18:12，检修人员未核实测点1也坏了的情况下，释放了测点1，2A小机转速变为0，小机调门自动全开，主给水流量最大至1657t/h，值班员立即汇报并手动启动电动给水泵，将2A小机再循环全开，2B小机切为手动减小给水流量，2B小机前置泵出口流量最小至300t/h，再循环自动全开。此时检修人员又将转速测点1强制为5000r/min，2A小机调门仍保持全开。10:18:56，2A小机跳闸，首出为“A小机超速”，机组RB动作，E、D磨煤机先后跳闸，负荷快速减至300MW,2B小机自动指令增加至90%，立即并入电泵运行并增加给水流量，过热度持续上涨。10:21:24，过热度62.2，锅炉MFT，首出为“锅炉水冷壁螺旋管出口壁温高”。

二、检查情况

1.现场工作开展情况

03:52，2A小机转速测点3显示为0，运行通知检修人员处理。检修值班人员到达现场后，将转速测点3变坏点切给水自动强制为0。在办理工作票并执行安全措施后，开始2A小汽轮机转速测点3坏点检查工作。由于小机控制的转速探头3个已损坏2个DCS自动切换为正常测量的单点输出，2A小汽轮机转速测点3坏点检查开工前，工作票安全措施为：将2A小机自动控制切为手动控制；运行加强2A小机参数监视，如有异常及时联系检修人员；将2A小机转速跟踪选择为转速测点1，并强制为好点及当前值（5087r/min）。安全措施完成后，安排巡检至2A小机就地跟踪检修处理情况并及时反馈。

2.现场情况检查

2A小机共有7个转速探头，其中MTSI保护用3个安装在左侧，前置器安装在小机旁保护箱内，就地转速表用1个，为磁阻卡套式探头，安装在轴承底部。由于2A小机轴封漏汽，蒸汽冷凝成水后顺着接线进入磁阻卡套式探头的接头内部，先后损坏了3个转速探头，测量拆下的三个探头电阻全部开路，确认损坏。处理缺陷时，检修人员在2A小机就地接线端子箱分别测量转速3测点电压值为4VAC，测点2为0.5VAC，测点1为6.5VAC，正常转速探头电压为6.3-6.5VAC之间。检查人员检查了小机中间段子箱，端子箱内根据标识找到已损坏的2个探头接线端子，并对其进行测量检查，确定转速测点3探头损坏，于是恢复测点端子接线，同时经核对接线及线号无误后，检查工作结束。

三、原因分析

1.给水泵跳闸原因分析，小机转速控制^[1]的3个转速测点采用三取中的选择模式（当其中一个变为坏点后，系统自动切换为二取均，当两个出现坏点后，自动选择剩余的一点）。检修值班人员在处理转速测点缺陷时，将正常的转速测点1强制，在检查过程中转速测点1损坏，检查结束后解除强制后，小机转速突变为0，转速指令和小机转速偏差大使得2A小机调门自动全开，且无法关闭，小机超速保护动作，2A小机跳闸，工作票安全措施不到位是造成小机超速的直接原因。

2.2A小机转速探头损坏原因分析，由于2A小机轴封漏汽，蒸汽冷凝成水后顺着接线进入磁阻卡套式探头的接头内部，使得控制用3个探头先后损坏，2A小机轴封漏汽是2A小机转速探头损坏的直接原因。

四、暴露的主要问题

1.工作票安全措施存在漏洞。一是工作负责人将唯一正常的转速测点1强制，使得小机转速无法监视和控制，存在重大安全隐患，即使该测点不损坏，在解除强制的瞬间也会产生较大的偏差扰动，同样存在跳小机风险。该测点为DCS直接输入硬点，原则上不允许强制硬点，应该强制中间点。暴露出工作负责人对小机转速控制逻辑不熟悉，工作不严谨，技术能力有待进一步提高。二是工作票签发人对小机转速控制逻辑不熟悉，工作票安全措施不到位。当时将2A小机自动控制切为手动控制”，实质仅仅退出了给水自动，未退出转速自动，若唯一转速信号发生故障，存在小机失控风险。三是工作票许可人对该工作票审核把关不严，对工作票的签发不谨慎。

2.运行值班人员应急处置不到位。2A小机转速到0后，小机状态颜色变为停运状态，检修人员又将转速再次强制为5000r/min，小机状态颜色又变为运行状态，致使运行值班人员判断小机又恢复正常，延迟了电泵并入运行的时间。在2A小机跳闸、2B小机再循环全开的情况下，主给水流量快速下降，虽电动给水泵并入运行，但电泵再循环也是全开，主给水流量上升较慢。2A小机跳闸到MFT的2分28秒时间内运行没有适当调整2B小机再循环门，未意识到锅炉螺旋管管壁过热度快速上升，锅炉螺旋管管壁超温的后果，错过了快速提升主给水流量的最佳时机，暴露出运行操作人员应急操作有待提高。

3.重要时段保电方案落实不到位。一是重要时段保电方案中未将2A小机转速探头存在缺陷列入重大缺陷跟踪范围，风险预控措施存在漏洞；二是值班人员对在重要时段期间重大缺陷的处理不重视，思想麻痹大意，在处理方案上把关不严；三是当日值班人员对小机的相关逻辑保护不熟悉，对该工作的危险点分析不到位，运行值班员对该项工作票把关不严，未能发现其中存在的风险，事故预想不到位。

4.设备缺陷管理不到位。一是2A小机转速测点损坏后，没有对所有转速探头进行有效隔离处理；二是运行人员没有及时对小机轴封压力进行调整，及时减轻小机轴封漏汽附近测量元件的影响；三是对重大设备缺陷的认识、分析、跟踪不到位，未安排低负荷时停2A小机对转速测点2探头进行更换，使得在剩余两个测点同时损坏时，转速无法控制，小机超速跳闸，存在明显的侥幸心理。

五、处理及防范措施

1.各级人员要加强对工作票填写、签发、审批的审查，特别是对重要辅机、重要保护的工作，需经审核把关，严格落实工作票具体要求。

2.将损坏的探头全部更换，对小机轴封压力进行适当调整，在2A小机轴封漏气未处理好期间，对其附近可能影响的设备做好隔离措施，确保热工保护和控制系统的安全稳定。根据机组运行情况适时安排该小机轴封调整工作。加强设备缺陷管理，组织相关专业技术人员对重大缺陷进行分析、讨论，落实处理方案。

3.完善节假日及重要活动期间保电措施及重大缺陷管理。加强日常运行和重要节假日期间重大缺陷跟踪监督力度，对不能及时消除的重大缺陷，要在保电方案中进行重要提醒，加强运行监控。综合安排值班人员搭配，保证值班人员整体技术力量均衡。

4.检修人员应规范强制操作，无论强制还是释放，都应分析可能带来的后果，特别是处理就地硬接点相关的缺陷时，应强制中间点，方便观察原点的状态及数值。

参考文献

[1] 钟华.电厂汽轮机运行过程中的常见问题及其规避措施[J].技术与市场，2016，23(07):103-104.

作者简介：任飞翔 (1988—)，男，工程师，就职于华电湖北发电限公司电力工程分公司，主要从事大型火力发电机组设备检修管理工作和安全生产管理工作。电话：13597517027 电子邮件：541458215@qq.com