MS9001型燃气轮机ONCOOLDOWN故障分析.docVIP

MS9001 型燃气轮机 ON COOLDOWN 故障分析 摘要:介绍MS9001型燃气轮机在检修后启动时发生的数次ON COOLDOWN 故障案例和处理对策，可供兄弟厂参考。 关键词：燃气轮机；ON COOLDOWN；OFF COOLDOWN；CRANK；轮间温度； 上海闸电燃气轮机发电厂引进美国GE公司的MS9001E型燃气轮机。该机组采用了启动马达和力矩转换器作为启动系统，由于电厂的调峰特性，燃气轮机启停频繁，自1997年投入运行以来，发生过多次 ON COOLDOWN 故障，特别是在检修后，从零转速开始 ON COOLDOWN 失败，是影响开机的一大问题。以下叙述 ON COOLDOWN 失败的过程并分析其原因。 1.案例1 （1）故障经过 2000年1月18日，#4燃机在运行过程中，发现BB4振动探头发生故障，而该探头在负荷室内，检修人员要进入负荷室内解决故障，所以机组必须在 OFF COOLDOWN 状态。 1月18日 20：29 机组执行停机程序 20：34 机组解列 20：51 机组进入 ON COOLDOWN 程序 21：00 开CRANK（其目的是使透平快速冷却，因为只有轮间温度低于250oF才能OFF COOLDOWN。） 1月19日 01：52 OFF COOLDOWN，转速到零。（此时轮间温度最高为180oF,检修人员开始工作。） 03：50 检修工作结束，机组 ON COOLDOWN，但失败，报警为“COOLDOWN TROUBLE” L1Z:主控继电器； L14HR:机组零转速； L27MCX:马达控制中心电源正常； L94H:发电机排氢； L62ES:紧急密封油泵启动计时器； K30CD:COOLDOWN 故障报时间继电器常数（30秒）。 L30CD：报警“COOLDOWN TROUBLE” 从程序看出（L30CD），当ON COOLDOWN命令执行后30秒再发“COOLDOWN TROUBLE”，期间没有任何其他报警，当天我们检查了所有有关的热控信号，并对20TU-1，-2充油磁阀，88TM力矩转换器进行了校验，电磁阀动作及力矩转换器开关位置都正常，未发现问题。还检查了辅助润滑油泵的出口压力也在正常范围内。 按照正常的启动程序，执行了“ON COOLDOWN”后，启动马达开始启动，这时有15秒的延时容许启动马达有时间建立转速和有时间使力矩转换器上升至33TM-7（清吹转速）位置，并且充油线圈20TU-1受电，这时启动马达有160%-170%的电枢电流，从而带动机组起转脱离零转速。一旦MK V控制系统检测到机组起转，启动马达就停止，充油线圈20TU-1失电，力矩转换器导叶将定位在最大的力矩设定值上，并且COOLDOWN线圈（20TU-2）受电，维持机组ON COOLDOWN转速。 在之后又一次的ON COOLDOWN，我们观察了启动马达的电流及电磁线圈20TU-1,20TU-2的动作情况，都是正常的，但转子没有起转，30秒后发报警“COOLDOWN TROUBLE”，启动失败。 （2）原因分析 从硬件方面看，几次启动中，启动马达，辅助润滑油泵，电磁线圈，力矩转换器等设备运行，动作情况是正常的，都是按照正常的启动程序在运作，没有发生一次异常。 从软件方面看，根据我们存取的数据和观察，MK V控制系统在执行“ON COOLDOWN”程序时，发出的指令都是准确无误的。 在排除了所有可能造成ON COOLDOWN失败的原因后，最后我们的判断为，是由于机组在停机后冷却不均匀造成大轴轧煞，从而导致ON COOLDOWN失败。 从当天机组的情况看，20：34机组解列，20：51机组进入ON COOLDOWN程序，由于机组刚解列不久，这时的透平轮间温度在650oF左右（大约340oC），压气机出口温度在530oF左右（大约276oC），如果按照平时的COOLDOWN转速慢转冷却，大约要7-8小时后轮间温度才能下降到250oF以下，根据GE规范，如果轮间温度大于250oF，机组停止COOLDOWN超过20分钟，大轴将会弯曲。但由于当时要在晚上抢时间检修，所以在机组ON COOLDOWN 后仅仅9分钟就开高速盘车进行强行冷却。根据当天的天气情况，最低温度达到-5oC，而在开盘车时，进口导叶将从32oC开到34oC，这样冷的空气直接进入到刚刚停机的压气机和透平，所以我们认为这是造成冷却不均匀，导致大轴轧煞的主要原因。 根据GE手册，大轴弯曲或轧煞，要等到48小时后，才能重新启动机组。1月21日中午12点，距1月19日1：50已58小时，准备ON COOLDOWN之前，对大轴进行了手动盘转，在确定轧煞现象已消除后，于15：35开始执行“ON