1.概述
某電廠1號機組鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、自然循環(huán)單爐膛汽包鍋爐，型號：hg-1025/17.5-ym11。汽機采用東方汽輪機廠生產(chǎn)的單軸、高中壓合缸，亞臨界，一次中間再熱，雙缸雙排汽，采暖用可調(diào)抽汽凝汽式汽輪機，型號為c300?-16.7.35+7+7。2015年2月22日和4月17日，該廠1號機組發(fā)生2次機組緩慢升負荷過程中，出現(xiàn)負荷突降伴隨軸向位移突然向負方向（機頭方向）大幅竄動的情況。2015年2月22日18:01:52，1號機組協(xié)調(diào)控制方式下緩慢升負荷過程中，機組負荷從203.66mw突然降到186.76mw，主汽壓力未變化但調(diào)節(jié)級壓力從7.97mpa 增到9.11mpa，同時發(fā)電機無功增大，調(diào)節(jié)級溫度下降100℃左右，軸向位移從-0.7mm降到1.1mm，4s后恢復(fù)。2015年4月17日10:54:01，1號機組協(xié)調(diào)控制方式下緩慢升負荷過程中，機組負荷從232.76mw突然降到209.60mw，主汽壓力未變化但調(diào)節(jié)級壓力從8.08mpa 增到9.13mpa，同時發(fā)電機無功增大，調(diào)節(jié)級溫度下降130℃左右，軸向位移從-0.63mm降到-1.13mm，4s之后恢復(fù)。2.原因分析兩次出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象說明造成這一現(xiàn)象的原因應(yīng)為同一原因。考慮到無論有功或無功如何變化，只可能會影響到機前壓力的變化，不會影響到調(diào)節(jié)級溫度和壓力，因此首先明確了造成這一異常的原因不是電氣原因。
根據(jù)在短時間內(nèi)（十幾秒）調(diào)節(jié)級溫度突降100多攝氏度，以及軸向位移突然向機頭方向竄動的現(xiàn)象分析，產(chǎn)生水擊的可能性比較大，又由于在4s后恢復(fù)，可分析出產(chǎn)生的水量較少，很快又汽化了。水擊應(yīng)該發(fā)生在高壓缸內(nèi)部，水遇到高溫蒸汽迅速汽化，導(dǎo)致調(diào)節(jié)級壓力升高，而調(diào)節(jié)級溫度迅速降低，同時軸向位移向機頭方向竄動，另外焓值降低負荷下降也都符合水擊的現(xiàn)象。
第1次出現(xiàn)該現(xiàn)象時，通過檢查高加水位等相關(guān)參數(shù)，水位非常平穩(wěn)，沒有任何異常，第二次出現(xiàn)這種情況時高加處于隔離狀態(tài)，因此排除了從1號高加倒反水的可能性。另外，在高壓缸上還有疏水，夾層加熱等電動門或手動門，這些電動門或手動門檢查后都正常，沒有發(fā)生過變化，而且，即使發(fā)生變化，高壓缸內(nèi)部壓力遠高于外部，水也不可能進入高壓缸。通過仔細觀察對比，發(fā)現(xiàn)2次出現(xiàn)同一問題時負荷雖然不同，但是流量指令（總閥位指令）相同，都是75.6%左右，此時3號調(diào)門對應(yīng)開度為8%左右，在其理論預(yù)起閥的范圍內(nèi)。通過現(xiàn)場觀察，3號調(diào)門后到高壓缸的導(dǎo)氣管的走向為從6m 高調(diào)門后向下至4m左右，折向機尾方向再向上一直高過高壓缸后再折向下進入高壓缸，現(xiàn)場管道較長。通過歷史趨勢發(fā)現(xiàn)，第1次出現(xiàn)該現(xiàn)象時，3 號調(diào)門關(guān)閉106h 未打開過，第2次出現(xiàn)該現(xiàn)象時，3號調(diào)門關(guān)閉170小時未打開過，據(jù)此判斷水的來源為3號調(diào)門后至高壓缸的導(dǎo)氣管內(nèi)由于長時間沒有新蒸汽流過，逐漸冷卻形成了水。通過查看歷史趨勢曲線發(fā)現(xiàn)，3號調(diào)門關(guān)閉72 小時未打開時，會出現(xiàn)調(diào)節(jié)級溫度降低40℃左右的情況，但是負荷和軸向位移沒有大的變化，3 號調(diào)門關(guān)閉24h 未打開時，相關(guān)參數(shù)基本沒有變化。3.結(jié)論該廠1號機組出現(xiàn)的調(diào)節(jié)級壓力上升，實發(fā)功率下降，軸向位移竄動的事件是由于近期機組長期處于低負荷運行狀態(tài)，3號調(diào)門長期達不到開啟的條件，在突然開啟時，將導(dǎo)氣管內(nèi)冷凝的水帶到高壓缸內(nèi)形成水擊造成的。4.建議在畫面設(shè)置1個報警，當(dāng)3號調(diào)門超過24h未開啟時提醒運行人員“3號調(diào)門已24小時未開啟”，運行人員通過降低主汽壓力達到3 號調(diào)門開啟到15%以上再恢復(fù)。這種辦法只是目前臨時處理方式。電廠應(yīng)將此問題提交東方汽輪機廠，從設(shè)計上尋求更好的解決辦法。通過查看歷史趨勢曲線發(fā)現(xiàn)，該廠1，2號機組在4號調(diào)門剛開的時候也有類似現(xiàn)象發(fā)生，只是各參數(shù)變化不太明顯。通過與汽輪機廠溝通，汽輪機廠建議將4個高調(diào)門導(dǎo)氣管疏水聯(lián)通在一起然后再送至疏水?dāng)U容器，即在機組正常行時通過聯(lián)通在一起的疏水管保持經(jīng)常不開啟的調(diào)門后溫度基本相同，從而保證機組不出現(xiàn)此類現(xiàn)象。