2杭州半山-燃机重大事故会议汇报材料

0杭州华电半山发电有限公司会议交流汇报材料1主要内容一、半山公司机组基本运行情况二、半山公司机组主要问题介绍三、半山公司机组现存主要问题2杭州华电半山发电有限公司3×390MW燃气-蒸汽联合循环机组项目采用美国GE公司生产的PG9351(FA)燃气轮机、D10型蒸汽轮机以及390H型发电机做为主机设备，于2004年2月10日正式开工建设。三台燃机分别于2005年8月1日、2005年11月17日、2005年12月27日投产。一、半山公司机组基本运行情况3一、半山公司机组运行基本情况截至2008年11月24日，主要运行数据及各燃烧模式下运行时间汇总表：统计时间类别#1燃机#2燃机#3燃机日期2006/11/15～12/22007/5/23~6/212007/10/12~22运行小时（h）579064408089点火启动次数（次）331248166跳机次数（次）281720运行小时（h）669770934111点火启动次数（次）15078111跳机次数（次）717运行小时（h）124871353312200点火启动次数（次）481326277跳机次数（次）351827累计第1次CI小修后至2008-11-2411:30第1次CI小修时4二、半山公司已发生主要问题介绍公司三台燃机投产以来，由于GE公司及国内合作企业制造质量、原始设计缺陷等问题，陆续发生了几次重大缺陷，造成非计划停机，较为严重的有＃3机组高中压缸螺栓断裂、＃1机组发电机转子直流接地故障和＃2机组压气机R0级叶片裂纹、＃1燃机三级动叶断裂、＃2主汽联合气门阀座材料掉落等，分别介绍如下：511、＃、＃33机组高中压缸螺栓断裂机组高中压缸螺栓断裂2007年2月下旬，在对＃3机组汽机透平间内巡检中发现：运行时汽机隔音间内汽流声明显，湿度较大，同时发现缸体保温滴水。公司立即安排机组停运检查，当拆除保温后发现HJ23螺栓中心加热孔对应保温处有一大洞。用孔窥仪进一步检查，发现该螺栓中部有一条明显的裂纹。该螺栓已基本断裂，高压蒸汽穿透螺栓内侧的汽缸中分面，沿汽缸螺孔与螺栓外壁间空隙通过螺栓裂纹钻入螺栓加热孔向外散发。611、＃、＃33机组高中压缸螺栓断裂机组高中压缸螺栓断裂鉴于发现螺栓断裂，公司扩大检查范围，对所有螺栓进行中心加热孔孔窥检查，螺栓硬度检查和超声波探伤检查。通过检查，共计发现三颗螺栓存在不同程度的中心孔裂纹问题，分别是HJ23、HJ28、HJ31高压螺栓，其中HJ28螺栓已经直接断裂，下螺母挂在保温上；同时硬度检查发现这批螺栓硬度普遍偏高，部分超标。711、＃、＃33机组高中压缸螺栓断裂机组高中压缸螺栓断裂GE公司在高中压缸位置采用INCONEL材料的高强度螺栓，该材料在表面损伤或微小裂纹的情况下，空气中的氧分子会从该微小裂纹渗入，破坏主材晶体结构，导致螺栓断裂。1997首次发现该问题后，GE公司出具技术信息信件（TIL1550-2），改进了由INCONEL718材料生产的螺栓的加工步骤，提高了螺栓加热孔内表面的质量。使用新工艺的螺栓没有发生裂纹及断裂故障。本次＃3机组问题螺栓经现场检查，发现裂纹均是由中心孔开始向外发展，中心加热孔壁局部区域不平整，裂纹区域尤其明显。GE公司技术部门已经认定是由于螺栓本身加工质量问题，或者是由于机组组装时加热棒使用不规范造成的。GE公司已经将深度分析结果以报告形式告知半山公司，明确本次故障是由于螺栓质量及哈汽厂在组装中加热不当造成。2007年3月6日，在GE公司技术人员（TA）的指导下，检修人员在GE公司质保赔偿的备件螺栓送抵现场后，使用原装随机加热棒加热，按照GE公司检修标准更换了上述三颗螺栓。经过GE公司TA技术确认，恢复保温后＃3机组复役，故障消除。822、＃＃11机组发电机转子直流接地故障机组发电机转子直流接地故障2007年4月13日，半山＃1燃机进行离线水洗作业。上午11:58，当进入第十次漂洗的时候，控制系统发出“转子接地”报警，燃机水洗程序中断。故障发生后，GE公司派发电机专家现场检查，发现故障发生在集电环负极导电螺钉及转子内部导电铜棒的接触上面，由于电弧引起集电环与转子绕组之间的导电连接处损坏，这是造成转子一点接地的原因（故障点见下图）。922、＃、＃11机组发电机转子直流接地故障机组发电机转子直流接地故障故障处理情况：2007年4月27日晚，发电机转子抽出。转子于2007年5月28日从半山现场运离，6月13日运抵新加坡维修工厂。8月24日完成了所有的检修及试验工作，于9月4日回运。2007年9月20日，运抵半山现场开始回装。整个检修工作于2007年9月30日结束，机组启动，并网发电。并网后运行情况正常。1022、＃、＃11机组发电机转子直流接地故障机组发电机转子直流接地故障2007年11月16日，GE公司专家组到公司汇报＃1发电机转子接地故障原因分析结果，告知半山公司本次事故是由于GE公司在该发电机转子生产制造过程中存在质量问题导致的，可能的原因如下：1、导电螺纹表面质量不佳；2、安装时力拒不正确，造成导电螺丝松动；3、导电螺丝在安装时未拧到位；4、以上结构的连接是明显的装配不当造成的。由于GE公司认为在所生产的同类燃机中此类故障发生的概率小于0.1%，所以不建议对其他机组进行同类检查。1133、＃、＃22机组压气机机组压气机R0R0级叶片裂纹级叶片裂纹公司利用＃2机组燃烧系统检修的时机，联系GE公司对机组的压气机R0叶片进行了首次超声波探伤检查。检查发现＃7和＃29叶片存在问题，其中＃7目视可见明显的裂纹。经过GE公司确认，这是继望亭电厂首次发现R0叶片裂纹后国内9FA燃机上发现的第二例事件，需要立即更换该套R0叶片后机组才能继续运行。1233、＃、＃22机组压气机机组压气机R0R0级叶片裂纹级叶片裂纹备件叶片运抵公司后，公司配合GE更换了叶片。该套备件叶片仍然是P－CUT形式的增强型叶片。同时对其中更换下来的＃7以及＃29叶片进行了着色探伤：＃7叶片发现有裂纹显示，正面裂纹长约85mm，反面裂纹长约75mm；＃29叶片GE公司曾用超声波探伤检查发现叶片有内部缺陷，此次渗透检查未发现有表面开口性缺陷显示。现在GE公司已经对所有安装有带P-CUT设计R0叶片的新建机组和没有进行过超声波探伤检查的机组，要求按照GE公司提供的初次检查时限，进行R0叶片超声波探伤检查；对于在以前的检查中没有发现问题的机组，也需要按照GE公司提供的检查周期定期检查；GE公司对处于质保期内的机组免费更换为标准型的R0叶片。截至目前，公司三台机组都已经利用停机机会更换成标准型叶片。1344、＃、＃11燃机三级动叶断裂燃机三级动叶断裂2007年10月9日上午8:12，公司＃1燃机在正常运行中突发巨响，振动数据大幅度超标，机组跳机。停机冷却后检查发现燃机三级动叶全部断裂，三级静叶受损严重，三级复环报废。1444、＃、＃11燃机三级动叶断裂燃机三级动叶断裂事件发生以后，公司积极联系GE公司相关部门人员，第一时间到现场进行检查处理。GE公司检修人员于10月12日到现场，开缸更换了三级动叶、三级静叶和三级复环，并对开缸发现的压气机第15、16级静叶晃动进行了修复，安装了patchring；同时利用这一检修时机，更换了＃1机组的标准型R0叶片。所有检修工作于2008年1月23日结束，1月24日16:40点火启动；16:50机组并网，负荷27MW；21:32机组至满负荷410MW。＃1机组修复后，至今运行正常，所有修复费用全部由GE公司质保流程支付，免费更换了报废的三级动叶和三级复环，修复部分受损的三级静叶。1555、、＃＃22主汽联合气门阀座材料掉落主汽联合气门阀座材料掉落2008年1月2日8：00#2机在开机过程中继续加负荷至250MW时，发现高压汽包压力偏高，达9.0MPA，汇报值长及相关部门领导，当负荷至285MW时，高过出口压力达10.08MPA，温度565度（允许运行最高压力值）。保持该负荷运行,机组正常运行负荷为280MW时，高压主汽压力为8.3MPA,主汽流量240T，整个启机过程机组振动、差胀、轴胀数据监视无明显异常变化。针对这一情况公司技术部门讨论可能存在的原因，一是由于汽轮机的高压联合蒸汽阀（MSCV）未开到足或未开到位，二是汽轮机由于受异物打击损伤叶片影响机组的作功引起。对高压CV阀进行检查试验，做主汽门及再热汽门活动性试验，均正常，未发现流量受阻的明显原因；1655、、＃＃22主汽联合气门阀座材料掉落主汽联合气门阀座材料掉落1月13日利用机组调停机会对#2机高压联合蒸汽阀进行检查。高压联合蒸汽阀解体检查，阀门进汽滤网完好，但阀座密封面有部分缺失，长约150mm，整个阀座NDT检查后显示有多处裂纹，见图示：1755、、＃＃22主汽联合气门阀座材料掉落主汽联合气门阀座材料掉落2008年1月19日，对＃2汽机开缸检查后，发现上半缸高压1-4级动叶及动叶围带受异物打击布满凹坑，其中1-2级动叶受打击后明显减薄并发现多处裂纹和缺口，围带外侧有卷边现象，受损情况较为严重。对1-2级静叶叶片及围带进行NDT检查，同样因受异物打击布满凹坑，叶片发现多出裂纹，围带卷边变型。高压一级动叶受损情况高压一级隔板静叶有多处裂纹，围带卷边变形1855、、＃＃22主汽联合气门阀座材料掉落主汽联合气门阀座材料掉落由于本次故障在质保期之内，GE公司负责对汽机进行修复：更换第1～4级动叶、修复第1～4级静叶工作，并更换了#2汽轮机高压联合蒸汽阀阀座。故障原因：GE公司没有确切的结论。专业结论：由于机组作为调峰机组，频繁启停引起密封合金裂纹、脱落，GE公司提供的高压联合蒸汽阀（MSCV），在设计上未充分考虑调峰机组的现实运行工况所至。1966、＃、＃22燃机排气分散度大跳机事件燃机排气分散度大跳机事件2007年5月15日14:40左右#2燃机排气分散度从正常上升至46左右且及不稳定，最高达60以上，此时机组负荷360MW，减负荷后情况有所稳定，当晚机组正常停机；17日上午7:06机组启动，并网后9秒机组因燃烧故障，排气分散度高跳机；联系GE公司后再次启机同时采集相关数据，9:30机组3000转后30余秒因同样情况跳机。GE公司根据半山提供的数据以及通过OSM采集的数据进行分析后，派TA到现场对燃料喷嘴的天然气支管（PM1，PM4，D5）进行孔窥检查。2007年5月20日星期日，在对＃13喷嘴进行内部孔窥时，发现了故障点：＃13喷嘴端盖已经烧穿，火焰筒严重烧蚀，喷嘴头部烧损。2066、、＃＃22燃机排气分散度大跳机事件燃机排气分散度大跳机事件GE公司认为立即进行燃烧检查是十分必要的。公司结合备件及天然气供应情况，决定安排＃2燃机小修。小修进行过程中，在拆除所有燃烧部件以后，发现＃13火焰筒破损，部分筒体材料卡在对应的一级喷嘴处。6月4日，美国派来的孔窥专家抵达半山，当天对公司＃2进行检查，检查情况比较良好，在透平内部没有发现碎片，没有发现由于碎片造成的动静叶损伤。在得到GE公司美国本部技术部门确认后，继续＃2机组的燃烧检查。所有工作于2007年6月20日结束，次日开机，一切正常，故障解决。2166、、＃＃22燃机排气分散度大跳机事件燃机排气分散度大跳机事件通过＃2机组燃烧问题，综合三台机组首次小修更换下来的燃烧部件返厂修理检测报告，我们对比了各台机组燃烧备件可修复情况：＃1燃机＃2燃机＃3燃机估计损失火焰筒全部可修复，但变形严重，修理费用较高，影响后续使用寿命6只报废，其余修复费用很高全部可修复一只火焰筒现价为60万人民币左右过渡段全部可修复，但变形严重，修理费用较高，影响后续使用寿命2只报废，其余修复费用较高10个有裂纹，三个根据秦皇岛工厂目前修理水平不能修复，需要待GE美国确认，暂定为报废一只过渡段现价为100万人民币左右燃料喷嘴全部可修复一只烧损报废全部可修复燃烧端盖全部可修复一只烧损报废全部可修复一套喷嘴组件现价为120万人民币左右2266、、＃＃22燃机排气分散度大跳机事件燃机排气分散度大跳机事件通过上述三台机组运行参数以及各燃烧模式下运行时间的比