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汽机冲转过程中循环水泵跳闸故障分析陈太贵

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：陈太贵

[导读] 摘要：汽机检修完成后，成功并网是检验检修质量的一个重要节点。

        四川广安发电有限责任公司四川广安 638000
        摘要：汽机检修完成后，成功并网是检验检修质量的一个重要节点。在冲洗和并网过程中，如果循环水泵跳闸故障，将导致设备出现较大的瞬态，并影响冲洗工作的顺利进行。作为操作员，有必要针对这种瞬态工况进行事故预测，分析对设备的影响，并制定对策以使设备进入安全状态。
        关键词：涡轮冲洗；循环水泵；跳闸故障
        1汽轮机冲转时CRF002PO跳闸分析
        1.1CRF002PO的跳闸信号
        （1）循环水泵润滑油低压（<1.0bar.g）；
        （2）失去6.0KV电源；
        （3）在启动后的7分钟内，关闭连接阀时相应通道的虹吸管打开断开阀或打开连接阀时，任何通道中的虹吸断开阀都打开；
        （4）启动后7分钟，关闭连通阀时，相应通道的所有虹吸折流阀均打开；打开连通阀时，任何通道的虹吸开启；
        （5）手动关机。在涡轮机运行过程中，以上三个信号1、2和4可能导致CRF002PO跳闸。
        1.2损坏冷凝器钛管的危险
        由于安装问题，CRF002PO实际上向冷凝器A行水室供水。由于CRF002PO跳闸，冷凝器A行失去了CRF冷却水。这时，冷凝器散热器中有两种热源：一种是涡轮运转时进入冷凝器的残余工作蒸汽；另一种是汽轮机运转时进入冷凝器的残余工作蒸汽。另一个是蒸汽旁通系统中喷洒的水或蒸汽以降低温度。尽管连接了冷凝器的蒸汽侧，但真空不会迅速停止，并且仍可以通过CVI真空保持（这可能会导致备用真空泵启动），但是此时，反应器产生的大部分热量进入未冷却的冷凝水冷凝器A列中的热阱对冷凝器的钛管构成严重威胁。由于管壁厚度不足或不均匀，受到蒸汽或高温水蒸气影响的钛管很容易在钛管的伸缩缝处造成损坏或破裂。钛管断裂后，必须关闭机器进行维护和堵塞处理，否则继续运行将导致海水进入二次回路，从而导致二次回路的水质恶化，对蒸汽发生器产生腐蚀性腐蚀。无法全功率运行，甚至无法关闭；其次，它将导致热交换效率下降。最后，由于要维护的装置停运，发电厂的经济利益将受到影响。涡轮旁通系统GCT-c的第一组阀和第二组阀都排放到冷凝器A排。在冲洗过程中，GCT-c的第一组阀部分打开，以带走主回路的热量。此时，已喷射并过热的旁路蒸汽进入冷凝器的A排，该冷凝器失去了冷却水。尽管可以关闭第一组蒸汽旁路系统排放阀，前面的手动隔离阀以防止蒸汽排放，但此时GCT-c处于压力控制模式，第二组阀将自动打开时，仍将其排放到冷凝器中。色谱柱A不能解决对钛管的威胁。GCT-c压力模式阻止了第三组阀的打开，因此此时，冷凝器B柱无法接收旁路排气。因此，这时，降低反应堆功率并将主回路的热量切换到用于排气的大气排气系统GCT-a的唯一方法是防止对冷凝器和钛管的威胁。
        1.3辅助冷却水系统
        SEN泵会使得系统降低封闭式冷却水系统SRI的冷却风险，并会对涡轮轴承的正常运行产生影响。一旦跳闸，阀门会自动关闭。但是由于系统本身作用时间较长，因此会在SEN泵的入口处引起大量的气体，从而导致SEN泵的输出不足，电流下降，甚至出现气蚀现象。此时，如果单元脉冲旋转接近临界转速区域，则冷凝器A的真空环境很可能由于CRF002PO跳闸而变差，蒸汽轮机轴系受力不均匀，并且蒸汽轮机跳闸也很可能轴承振动大或差动膨胀大。由于SEN泵的输出不足，SRI水温将升高。此时，蒸汽轮机将空转，润滑油无法充分冷却，轴承温度将升高，从而导致轴承损坏甚至烧毁。同时，SRI水温的升高也将影响其他相应的负荷，并引起相关系统的异常运行。

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        2运行干预
        1.干预处理的总原则是保证机组状态稳定，确保设备安全，避免上述风险。按照规定将设备稳定后，应进行处理。1）CRF002PO跳闸后，CRF006AA（CRF002PO跳闸）警报将出现在主控制器上。操作员将根据报警卡AACRF001判断并处理故障；第二回路操作员将继续负责监视蒸汽轮机的运行和相关警报，并注意低压缸排冷凝器相关参数，例如空气温度；主循环操作员无一例外地监视与主循环相关的参数。2）注意蒸汽轮机是否由于高轴承振动或较大的膨胀差而自动跳闸（否则，第一位回路操作员将迅速插入杆以降低反应堆功率并减少流向冷凝器A行的旁路蒸汽。）同时，将核电降低到FP P10（P7）的10％还可以确保在处理事故的过程中，反应堆不会由于相逻辑信号P7与P7停堆（反应堆）总共有6个信号和P7信号的相位（关闭信号）。在断电过程中，第二回路密切监视蒸汽发生器的水位，并及时与第一回路操作员进行协调，以防止蒸汽发生器关闭由于快速柱塞下降，蒸汽发生器的水位缩小，最终使核电降低到2％以下；3）严格按照GS3的规定进行相关操作，保障涡轮交流润滑油泵以及高压备用油泵的正常工作，油温正常，打开汽轮机排气口喷雾系统阀门，一旦汽轮机空转“0”，然后迅速进入曲柄，GFR油泵汽轮机调节油系统停止运转。4）跳闸后，根据报警卡进入ICR F 0 01程序，检查跳闸后CRF002PO的自动动作是否正确，安排正规的岛上人员迅速排空SEN泵，以确保SEN泵的正常运行。如果常规岛上的人力不足，则可以从其他位置调配人力以提供支持。如果SEN泵因气蚀而损坏，请密切注意SRI水温，涡轮轴承温度和轴承回油温度，并在必要时更换SRI水。汽轮机发电机组轴承的金属温度高于112°C，或者轴承油回流温度高于82°C，则必须立即破坏真空。5）一旦装置稳定，需要立即对跳闸的原因进行清查，并采取相应的措施进行维护，在这期间，可以根据保守决策的原则，首先关闭冷凝器的隔离阀，之后将ADG的蒸汽供应和轴封转换为SVA。一旦维护时间较长，可以将供水系统APA供水转换为辅助供水系统，同时关闭蒸汽隔离阀。
        2.降低循环水泵启停频率。循环水泵的最佳运行模式的变化与单位负载的变化和冷却水温度的变化有关。通过分析机组负荷变化和冷却水温度变化规律，可以有效地解决这一问题。单位负载的短期波动会导致最佳运行模式发生变化。无需更改操作模式。切换曲线附近的两种运行模式的经济性相对接近。短期偏离最佳运行模式对设备的运行经济性有较大影响。通常，对于每天24小时内每个单元的负载变化，要遵循某些规则。通过分析机组的负荷变化规律，可以为循环水泵的启停提供有效的指导。如果循环水系统是开放式水系统，并且其供水来自自然水源，则循环水的入口温度等于环境温度下循环水的温度。如果循环水系统是封闭水系统，并且其供水来自冷却塔，则循环水的入口温度不仅与外部环境有关，而且与冷却塔的冷却效果有关。
        总结：总而言之，由于为该装置设计了一系列保护系统，当在涡轮机冲动期间发生循环水泵跳闸时，对蒸汽轮机和冷凝器的影响会受到限制。因此可以通过提高水循环运行、减少水泵的启动次数，控制循环水泵的高，低速切换次数，为实施循环水泵的优化结果提供有效的指导，提高机组的运行经济性。
        参考文献：
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