1. 调节级压力取样管断裂异常概述

       某电厂300MW亚临界汽轮机大修后运行约一周时间，调节级压力信号突然出现由7MPa下降至2.8MPa左右波动，与当时的高压缸排汽压力相同。现场检查压力信号变送器管路、变送器本身均正常，压力信号取样管不存在外部泄漏。根据系统分析，初步诊断为调节级压力信号取样管在高压外缸内泄漏。集控人员采取人工降低负荷但不停机，退出协调控制、给水自动（分操放在手动）、送风自动、一次风压自动、辅助风压力自动、过热器一、二减温水自动、再热器减温水自动、燃烧器摆角自动等应急处理手段。

       2. 临时应急处理措施及风险控制

       由于调节级压力信号取样管位于高压缸内，如要处理断口，必须等冷却后揭缸，经济损失较大。经过分析，提出了两种方案：

       （1）依据弗留格尔公式，用高压缸排汽压力替换调节级压力信号再折算成负荷和流量的软件处理方案进行解决。具体操作如下：

       根据弗留格尔公式，高压缸排汽压力也和主蒸汽流量成线性关系。正常运行方式下（加热器全投）负荷与主蒸汽流量、调节级压力、高排压力有着线性对应关系（如下表所示）。

       根据上表可计算得出用高排压力替代调节级压力的计算公式。

       由于低负荷时汽轮机的叶片损失较大，线性条件较差，因此，用公式计算仅适用于机组在30％负荷以上及高低加等回热系统全部正常运行时。

       在如何实现高排压力替换调节级压力时，重点考虑了以下几种方法：

       1）利用现有的高排压力信号，在DEH和DCS控制系统内部加算法模块进行折算，这种方法操作简单，但由于要求整个控制系统重新下装，机组运行中实施难度较大，需要短时停运处理。

       2）直接利用高排压力转换好的4～20mA信号，接在DCS系统内调节级压力信号线上（即在DCS系统控制柜内换线），这种方法简便，但也有弊端：调节级压力信号变送器有8个送到DCS和DEH，而高排压力仅有2个，高排压力信号输入不够多，如统一采用一个则危险程度过于集中（一个变送器故障会引起很多自动等异常）。

       3）采用高排压力变送器信号管和调节级压力变送器信号管并接的方法，这样即可继续利用原有调节级的变送器，降低风险系数，又可使得高排压力测点继续保留。具体安排在2个压力测量取样管一次门后并接，或从信号排污管并接，但排污管后并接需要考虑管子对工作压力和温度的承受问题。

       采用高排压力替代调节级压力也存在以下隐患：

       1）若低旁误开，高排压力将会下跌，此时采用高排压力折算的主蒸汽流量和负荷将下跌，如水位投入自动，会产生一个虚假的主蒸汽流量下跌信号，造成汽泵转速指令下降，从而使得汽包水位降低，水位扰动的幅度由高排压力下跌多少决定；同理投入了送风自动、一次风压自动、辅助风压力自动、过热器一、二减温水自动、再热器减温水自动、燃烧器摆角自动等氧量设定值，也会造成设定值下降等情况。因此，在低旁运行中误开时要求退出以上与高排压力有关的自动，采用手动调整。

       2）如退出高加进行检修或高加跳闸时，对这些自动有着明显的扰动。以下是同样带300MW负荷时，高加全部投入运行和高加全部退出运行（其余参数额定）时高排压力、流量的比较（扰动最恶劣的情况）：

       从上表可以看出，由于退出高加后原有抽汽重新回到机内做功，主蒸汽流量下降了125.806t/h，但进入中压缸做功的流量增加了，高排压力相对增高了0.235MPa，造成主蒸汽流量有较大偏差，如继续采用该算法的话，相当于计算负荷增加、主蒸汽流量增加，如从水位自动调节来分析，主蒸汽流量的增加会使得汽泵转速指令增加，但事实上主蒸汽流量是下降的，因此汽包水位会迅速上涨；对于其他自动来说，计算负荷相当于增加，计算热释增加，如投协调的话，负荷设定不变则燃料量会减少。氧量等其他自动也会有类似的变化，因此要求如果出现1号、2号高加中任一台退出运行或3台高加跳闸情况，必须退出以上与高排压力有关的自动，采用手动调整。

       3）高旁误开，高排压力上升（折算机组负荷上升），实际负荷下降，但主蒸汽流量上升。协调投入情况下燃料指令会减，对水位的影响主要是虚假水位的影响。

       （2）采取电功率反推调节级压力信号后参与DCS调节的软件处理替代方案进行解决。具体方案如下：

采用电功率信号折算调节级压力，这样计算出来的调节级压力可以用做保护和联锁（误差不会太大），但由于调节级压力与电功率信号的关系是基于设计的背压和设计的缸效率等计算出来的，用于折算主蒸汽流量则会不很准确，因此只可以起给出趋势的作用，告诉运行主蒸汽流量变化的趋势，汽包水位自动要求不投入，专人负责调节水位。

    为保障在电网允许停机处理异常之前机组运行安全，最终选择了第二种方案。在应急处理措施实施过程中，为保障汽轮机的安全运行，要求运行人员加强一段抽汽、二段抽汽等其它监视段压力的变化，同时监视机组振动、推力瓦温和轴向位移的变化情况。

       3. 不揭缸处理的长期应急处理措施

       根据汽轮机本体的疏水和取样系统，调节级后恰好有一疏水管路，因此决定停机后在此管路上增加调节级压力信号管（如图1）。但由于此管路是用于高压缸内缸调节级后疏水使用，在机组启动带负荷初期（10%负荷以下），疏水管路被用于疏水暖缸，需要考虑低负荷下的总体运行问题；与此同时，需要考虑调节级气动疏水阀可能内漏而造成的调节级压力信号偏低问题。
       经过夜间低负荷短时间停机处理后，机组恢复了正常运行，直至第二轮大修。
       4. 结论及建议
       （1）热工信号采集是热工控制和保护的基础，在机组大小修时应高度重视质量问题，避免类似现象再次发生。
       （2）在热工信号出现异常后，尽管结合各专业能力利用各种可能性进行弥补，但仍存在一定的风险，需要采取特殊的运行监控和操作措施来保障机组运行安全。
       （3）一般特别重要的热工信号源都有两路以上采样管。调节级压力信号是热工控制中特别重要的信号，但为了减少汽缸上开孔，目前只有一路信号采样，建议将类似的疏水管路取样设计成为备用信号源。