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文檔簡介

1、機組運行分析、 進汽壓力進汽壓力升高的影響:汽壓升高,汽溫不變,汽機低壓段濕度增加,不但使汽機的濕汽損失增加,降低汽機的相對內效率,并且增加了幾級葉片的侵蝕作用,為了保證安全,一般要求排汽干度大于 88%,高壓大容量機組為了使后幾級蒸汽濕度不致過大,一般都采用中間再熱,提高中壓進汽溫度。運行中汽壓升高,調門開度不變,蒸汽流量升高,負荷增加,要防止流量過大,機組過負荷,對汽動給泵則應注意轉速升高,防止發生超速,給水壓力升高過多。汽壓升高過多至限額,使承壓部件應力增大,主汽管、汽室,汽門殼體、汽缸法蘭和螺栓吃力過大,材料達到強度極限易發生危險,必須要求鍋爐減負荷,降低汽壓至允許范圍內運行。進汽壓力

2、降低的影響:汽壓降低,則蒸汽流量相應減少,汽輪機出力降低,汽動給泵則轉速降低,影響給水壓力,流量降低。要維持汽輪機出力不變,汽壓降低時,調門必須開大,增加蒸汽流量,各壓力級的壓力上升,會使通汽部分過負荷,尤其后幾級過負荷較嚴重;同時機組軸向推力增加,軸向位移上升,因此一般汽壓過多要減負荷,限制蒸汽流量不過大。低汽壓運行對機組經濟性影響較大,中壓機組汽壓每下降 O.IMpa,熱耗將增加 0.3 ?0.5%,一般機組汽壓降低1%,使汽耗量上升0.7%。、 進汽溫度:進汽溫度升高的影響;維持高汽溫運行可以提高汽輪機的經濟性,但不允許超限運行,因為在超過允許溫度運行時,引起金屬的高溫強度降低,產生蠕脹

3、和耐勞強度降低,脆性增加,長期汽溫超限運行將縮短金屬部件的使用壽命。汽溫升高使機組的熱膨脹和熱變形增加、差脹上升,汽溫升高的速度過快,會引起機組部件溫差增大,熱應力上升,還使葉輪與軸的緊力、葉片與葉輪的緊力發生松弛,易發生通汽部分動靜摩擦,如由于管道補償作用不足或機組熱膨脹不均易引起振動增加。進汽溫度降低的影響;汽溫降低,使汽輪機焓降減少,要維持一定負荷,蒸汽流量增加,調節級壓力上升,調節級的焓降減小,對調節級來講安全性較好。在汽壓、出力不變的情況下,汽溫降低蒸汽流量增加,末級葉片焓降顯著增大,會使末級葉片和隔板過負荷,一般中壓機組汽溫每降低10C,就會使最后一級過負荷約1.5%,一般汽溫降低

4、至某一規定值要減負荷,防止蒸汽流量過大。汽溫降低為維持同一負荷, 蒸汽流量增加 , 要使蒸汽從各級葉片中通過, 葉片反動度要增加 , 引起轉子軸向推力加大 , 因此低汽溫時應加強對軸向位移、推力瓦溫的監視。汽溫降低 , 汽輪機后幾級蒸汽濕度增加, 加劇了濕蒸汽對后幾級葉片的沖蝕, 縮短 葉片的使用壽命。 汽溫降低要注意下降速度不能過快,汽溫突降將引起機組各金屬部件溫差增大,熱應力上升,因溫降產生的溫差會使金屬承受拉伸應力,其允許值比壓縮應力小,且差脹向叮叮小文庫負值變化,會使機組發生振動,甚至動靜摩擦。一般高壓機組規定汽溫突降50 C 以上要緊急處理,避免由于溫差引起熱應力超限,影響機組使用壽

5、命。汽溫急劇下降,往往是水沖擊的預兆,注意降至一定值,開啟主汽管及汽缸疏水門,若劇降至限額應迅速停機,防止水沖擊對機組造成損壞。水沖擊的象征除了汽溫突降,有時會出現軸封、主汽門、調速汽門等法蘭、門桿軸封冒白色濕蒸汽,機組振動增大,汽機或抽汽管內有水擊聲等現象。低汽溫運行,機組焓降減少,汽耗量增加,汽機經濟性下降。一般汽溫每降低10C, 機組效率將降低0.5%。進汽溫度熱偏差的影響;熱偏差過大,使汽缸左右兩側進汽受熱不均勻,熱膨脹不均將引起機組動靜部分發生中心偏斜,機組振動增加,熱偏差增大應聯系鍋爐調整,如果熱偏差嚴重超限應緊急停爐。三、調節級汽壓:正常運行時,調節級壓力可代表機組負荷變化,負荷

6、突降至 0, 調節級壓力也跌至0,調節級汽壓是隨蒸汽流量的增加而上升的。調節級壓力過高,汽輪機通流部件強度易發生嚴重超限,因此一般汽輪機除規定最高負荷外,還規定調節級最高汽壓的限額。調節級壓力上升,可以判斷汽機通流部分的清潔狀況,分析葉片是否結垢,在分析葉片有否結垢情況時,不宜選擇同一負荷比較,因為負荷受汽壓、汽溫或真空等因素影響,應選擇同一蒸汽流量下與大修后通汽部分清潔時比較,如果上升,說明通流部分結了鹽垢。一般要求調節級壓力相對增長值不超過5%如果超過 15%應設法帶低負荷清洗葉片。葉片結垢嚴重會影響機組出力不足,由于效率下降,蒸汽流量上升,機組運行經濟性變差葉片結垢使反動度上升,軸向推力

7、增加,葉片長期結垢運行易發生斷葉片四、抽汽壓力: 抽汽壓力一般隨蒸汽流量而改變,當抽汽量改變時,抽汽壓力也相應發生在一個很小的范圍內變化,因為在汽輪機的第一級和最末級的壓力基本保持不變時,抽汽壓力的改變必然引起各級焓降的重新分配。如抽汽壓力升高,使抽汽級以前各級焓降減小,而使抽汽級后各級的焓降增加。但這種影響并不是均勻的:影響嚴重的是抽汽級前后兩級。當抽汽量減少,抽汽壓力相應升高些,使抽汽級前一級的焓降減少的最多,使抽汽級后一級的焓降增加的最多,而其他各級焓降變化較小。 為了分析汽輪機通汽部分葉片結垢的部位,除調節級壓力作為監視比較外,各級抽汽壓力也可作為監視比較點,但需注意該級抽汽量,汽機進

8、汽量都要選擇相同條件下比較。在汽機相同進汽量、相同抽汽量情況下,如果某一級抽汽壓力上升較多,則可說明這一級抽汽口后幾級葉片結垢嚴重。 抽汽壓力也是監視機組安全運行的一項數據。當抽汽停用或用量極少時(比如:高加停用或熱用戶不需),抽汽壓力升高,由于高壓各級的焓降縮小,致使反動度增大,軸向推力增大。另外因為汽輪機抽汽的后幾級蒸汽流量比抽汽使用時相應增加,要維持額定負荷運行,易引起汽機抽汽后幾級隔板、葉片應力增加超荷。國產30 萬機組,當三臺高加未投用,第一、二、三級抽汽停用時,機組要進行限制蒸汽流量或減負荷運行,防止汽機應力超限,當抽汽量過大,抽汽壓力降低,使抽汽級前幾級焓降過大,應力增加。為防止

9、濫用抽汽,抽汽量過多引起前幾級隔板或葉片應力超限,有些機組規定調節級壓力與一級抽汽壓力差及一級與二級抽汽壓力差的限額就是這個道理,發現壓力差超限應限制抽汽量或減負荷。2叮叮小文庫五、排汽溫度 :一般排汽溫度和排汽背壓下的飽和溫度相接近,有些機組排汽溫度測點在排汽缸上,因此要比飽和溫度高些,但他們的變化趨勢時相適應的,可以進行對照,背壓升高后會引起排汽部分的法蘭、螺栓應力增大。機組起動時由于調速汽門進汽存在節流以及葉片的鼓風摩擦產生熱量,蒸汽流量很小,難以使這些熱量迅速帶走,排汽溫度將升高,且啟動時真空過分低,相應的飽和溫度也很高,排汽溫度過高,葉片、低壓缸、低壓軸封熱變形增大,排汽室的膨脹量過

10、分增大,若低壓軸承座與排汽缸為一體,將使低壓轉子的中心線抬高破壞轉子中心線的自然垂直,從而引起機組的強烈振動,或低壓軸封摩擦,排汽溫度高還會影響凝汽器銅管,管板上的脹口松動漏水,因此要開啟排汽缸噴霧冷卻水,降低排汽溫度。調節排汽缸噴霧冷卻水,要注意避免左右兩側產生溫度差,引起膨脹不均勻或冷卻水量過大,排汽溫度過低。正常運行時,排汽溫度的升高,不必規定限額,排汽溫度與凝汽器背壓成正比。根據凝汽器真空下降值進行處理,而運行時的排汽溫度一般不會很高。 如排汽溫度表袋損壞,排汽溫度則和室溫相接近,將影響真空下降,應分析有否斷葉片象征,有末級葉片斷裂打壞排汽溫度表袋。背壓升高后汽輪機軸向推力的變化視汽輪

11、機的結構而定,當轉子在排汽部分沒有階梯時,軸向推力隨末幾級的反動度增大而增大(末幾級在背壓升高時焓降減小,故反動度增大)。若要長期運行,可根據背壓升高的大小拆除最末一級或兩級,可避免軸向推力增高過大。當轉子在排汽部分有階梯時,由于背壓的升高,可能使軸向推力減小,若背壓升高過高,還可能造成反向推力。六、軸封汽壓力軸封汽壓力保持過高,使軸封冒汽增加,軸封漏汽損失大,既不經濟浪費蒸汽和熱量,又要影響軸承溫度升高或油中有水。軸封汽壓力調節的過低,要使軸封失汽,影響凝汽器真空降低。帶軸封內套或小平衡盤的機組,軸封疏汽壓力的變化,會影響汽輪機軸向推力的平衡,應注意推力瓦溫度及軸向位移值。軸封疏汽壓力過高,

12、軸向位移要增加,疏汽壓力過低軸封漏汽量增加,影響經濟性。七、軸封汽溫度 :軸封汽溫度的高低,對汽機的差脹變化油一定關系,因為軸封汽溫度對轉子要引起伸長或收縮。正常運行時,軸封汽溫度維持接近該壓力下的飽和溫度的微過熱整蒸汽,使軸頸冷卻,使軸頸冷卻,減少軸頸傳熱,影響軸承溫度升高,應避免軸封帶水。機組冷態起動時,沖轉前向軸封送汽,由于軸封汽溫度高于轉子溫度,引起受熱伸長,使汽輪機的差脹增加。國產30 萬機組,冷態起動,沖轉前半小時向軸封送汽,軸封汽溫 150 C 左右,至昨中轉時,高、中低壓缸的差脹分別增長0.5 0.8 毫米。機組熱態起動時,金屬溫度較高,如果仍然用低溫汽供入高、中壓缸軸封,則會

13、造成轉子及汽缸突然局部冷縮變形,出現不應有的負差脹,故要求軸封汽的溫度要高些,熱態啟動時軸封處轉子溫度一般只比調速級處缸溫低30? 50C。八、軸向位移:軸向位移變化是表示轉子正在軸向推力作用下,轉子與汽缸相對軸向位置發生變化,3叮叮小文庫一般轉子是向汽缸低壓側軸向位移,這個方向為正方向,位移值為正值;大容量多缸機組,由于高壓缸大都采用反流式布置,軸向推力抵消程度不一,有時轉子向汽機車頭側位移,這個方向為負方向,位移值為負值。軸向位移向正或負方向增加,說明轉子的軸向推力上升,由于軸向推力是由推力軸承來承擔的,推力軸承在受壓時產生的彈性變形增加,要注意推力瓦工作面或非工作面的溫度變化。軸向位移增

14、加過大,使推力軸瓦發生損壞燒熔,產生通汽部分動靜摩擦碰撞,尤其在發生水沖擊事故時,軸向推理迅速增加,更易發生設備嚴重損壞。九、汽缸與轉子的相對膨脹:高壓大容量機組,差脹是起動中的一個關鍵,達到起動時間短,差脹值小,必須要及時分析差脹變化的原因。準確合理使用汽缸夾層及法蘭加熱裝置,分析運行工況的變化,確保差脹控制在安全范圍內,冷態起動,進汽溫度,真空,轉速等都是影響差脹的因素,例如:真空下降,維持同一轉速,進汽量增加,高壓差脹要上升,但中、低壓缸摩擦鼓風熱量因流量增加容易帶走,可能差脹要下降些。又如:轉速對差脹影響,因為鼓風摩擦熱量和葉片長度成正比,和轉速三次方成正比,轉速升高,產生的鼓風摩擦熱

15、量增大,差脹 會增加,但升至某一轉速,蒸汽流量增加后可把鼓風熱量帶走的比較多,對差脹的影響就小了,另外,對于大直徑轉子在金屬部件受熱情況不變,當轉速上升時,轉子受離心力影響,引起轉子徑向拉伸變粗,而使轉子軸向長度縮短,差脹減小,一般大容量低壓轉子較突出,還有調速汽門的開度變化對差脹影響也較大,因調門開度變化,使蒸汽的節流作用發生變化,汽機進汽參數也發生變化。由于汽缸影響遲緩,使差脹變化,如果新蒸汽參數 未變,調門開大,調節級溫度升高,差脹上升。 差脹向負方向增大,一般在熱態起動和滑參數停機,負荷下降或汽溫急劇下降時出現,負差脹增大,使噴嘴出口與葉片進口軸向間隙減小,由于提高經濟運行性,噴嘴出口

16、與葉片間隙盡量保持的小些,因此,負差脹允許的限額要小于正差脹允許限額。負差脹的增加是比較危險的,容易發生葉片進口側與噴嘴隔板的動靜摩擦或軸封齒的碰擦,尤在高壓末級及高壓前幾級的軸向間隙較小更為危險。 汽輪機在啟停和工況變化時,由于轉子和汽缸之間存在溫差,因此其軸向存在膨脹差,或簡稱脹差。以單缸汽輪機為例,汽缸死點在排汽口中心附近,轉子與汽缸的相對死點在推力軸承推力面處。汽缸由死點向進汽端膨脹,前貓爪通過橫銷使推力軸承向前移動,從而帶動轉子移動,而轉子本身又以相對死點為基準向排汽端膨脹,轉子與汽缸的相對膨脹關系可以看作汽缸轉子均以推力面為基準向排汽端膨脹。脹差的大小意味著汽輪機動、 靜軸向間隙相

17、對于靜止時的變化,正差脹表示自噴嘴(靜葉)至動葉間軸向間隙增大;反 之,負差脹表示該軸向間隙減小。但必須指出由于大型多缸汽輪機的相對膨脹關系比較復雜,對于其中個別的通流部分來說,正負差脹對其軸向間隙的影響恰好與上述相反,例如國產 N200-12.74/535/535機組的低壓前汽缸即是如此。十、上、下缸溫差:機組啟動,停機過程中很容易使上下缸產生溫差,通常上汽缸溫度高于下汽缸溫度,上下缸溫差大,使汽缸產生熱膨脹變形,上汽缸向上拱起,出現拱背現象,下汽缸低部動靜之間的軸向間隙減小,易造成磨損,下汽缸下部的隔板汽封和復環汽封,引起大軸彎曲,振動增大。上下缸溫差最大值出現在調整段區域內,幾種類型機組

18、經過試驗確定:調整處上下缸溫差每增加 1C,該處動靜間隙約減少0.01 毫米左右,一般汽輪機徑向間隙為0.5 ? 0.6毫米左右,因此,上下缸溫差規定不超過50C,如上下溫差超過 50C,徑向間隙基本上已經消失,如果這時起動是比較危險的。由于下汽缸比上汽缸的金屬質量大,并下汽缸帶有抽汽管道,散熱面積大,這使得在同樣保溫,加4叮叮小文庫熱和冷卻條件下,上缸溫度要比下缸溫度高,起動中蒸汽在汽缸中冷卻成疏水,從下缸排出使下缸受熱條件惡化。另外,汽缸室內外空氣對流及汽缸保溫條件等都是使上下缸溫差大,為減少上下缸溫差,應注意下缸疏水暢通,改善下缸保溫結構及材料,缸下裝擋風板,起動時合理地使用汽缸夾層加熱

19、裝置,有效地控制上下缸溫差,但也應防止對下缸加熱過度造成下缸溫度高于上缸,使汽缸向下拱彎,上汽缸上部的徑向間隙減小, 同樣也會引起摩擦。十一、冷油器出油溫:油溫過高,不但影響油壓降低,使軸承正常潤滑受到影響,而且使軸承溫度相應升高,長期維持高油溫運行使汽輪機油質容易老化,使用壽命縮短,一般規定冷油器出油溫度不超過 45 C;冷油器出油溫度過低,黏度增加,影響軸承油膜建立,容易使機組振動增大,有的大容量機組,油溫過低,有可能引起軸承油膜震蕩。(當汽機轉速升高到兩倍第一臨界轉速時,渦動的頻率正好與軸的第一臨界轉速合拍,振幅明顯擴大,這種震蕩稱為油膜震蕩。)十二、凝汽器水位:凝汽器水位升高應參照凝結

20、水量、凝泵電流、凝結水壓力、導電度等表計分析原因,如凝結水流量下降,說明凝泵發生故障或出力不足;若凝結水流量增加,凝泵電流增加,說明由于凝結水水量太大,凝泵來不及打水,應檢查凝結水量增大的原因;如果凝泵電流與凝結水壓力及流量下降或晃動,一般說明因漏空氣失水;凝汽器水位升高,凝結水溫下降,凝汽器過冷度增加,影響經濟下降,凝結水溫度是核對凝汽器水位升高程度的重要依據;凝汽器水位升高過多,大量浸沒銅管,影響真空迅速下降。凝汽器水位過低,易導致凝結水泵汽蝕。十三、凝汽器真空:應根據真空下降速度進行判斷分析處理,一般循環水中斷,空下跌速度較快;凝汽器水位升高跌真空開始時速度緩慢,待水側滿至抽氣器進氣管時

21、真空下降較快;真空與排汽溫度有一一對應的關系,真空下跌,排汽溫度上升,凝結水溫也相應升高,如果凝汽器水位升高引起真空下降,則凝結水溫要下降;真空表讀數下降,如排汽溫度、凝結水溫度不變,說明真空表的表管漏空氣、積水或阻塞失靈;負荷降低,如果真空也相應下降,一般為低壓缸及低壓回熱系統漏空氣,應進行真空嚴密性試驗,鑒定漏氣程度;真空下降,汽輪機的焓降減少,在流量一定的情況下,出力小、就要成比例下降,如果出力保持不變, 則耗汽量增加,運行經濟性下降,一般真空度下降1%汽耗率上升 1 2%;真空下降過多,會使后幾級熱量大量減少,維持同一出力,蒸汽流量增加較多,使后幾級反動度增加,軸向推力增大,推力瓦溫度

22、及軸向位移上升,應根據真空下降值,按規定減負荷或停機;真空升高如果超過極限真空,經濟性反而下降,因為汽輪機往往受最末級葉片通汽能力的限制,當真空繼續提高至極限真空后,汽機出力不會繼續增加,一部分蒸汽受葉片通道限制,只能在葉片外膨脹,這部分熱降不能利用,則經濟性下降,另外,如果真空過高也將使汽輪機的軸向推力增加,對安全運行不利。十四、凝結水過冷:汽輪機排汽在飽和壓力下凝結水,凝結水溫度應等于該壓力下的飽和溫度,也應等于排汽溫度,有時凝結水溫度低于飽和溫度,產生過冷,使凝結水的熱量被循環水帶走,降低經濟性。另外過冷還會使凝結5叮叮小文庫水含氧量增加,影響管道腐蝕;有些機組凝結水溫度略高于該壓力下的

23、飽和溫度,出現微“過熱”主要是因為加熱器或集水箱等處高溫疏水回入凝汽器熱水井,未受到循環水冷卻,使凝結水溫度升高,由于有一定高度的熱水井水位靜壓力的影響,凝結水不致發生汽化;運行中出現過冷度增加,如凝汽器水位正常,可進行空氣嚴密性實驗,檢查抽氣器工作正常,因凝汽器中積存空氣,不僅影響銅管表面形成空氣膜,降低傳熱效果,端差上升,同時由于凝汽器內蒸汽空氣混合物中空氣成分增高,蒸汽分壓力相對于混合物的總壓力就降低,這種蒸汽含量較少的空氣蒸汽混合物將在更低的溫度下凝結使過冷度增大。十五、除氧器汽壓: 運行中應保持除氧器壓力穩定,使水加熱到該壓力下的相應的飽和溫度,達到良好的除氧效果,除氧器并列運行,一

24、臺除氧器汽壓變化過大,將引起給水箱水位波動;在不影響除氧器強度的原則下,除氧器壓力盡量維持的高些使其出水溫度較高,汽輪機供除氧器用的抽汽多,可減少高壓加熱器的高壓抽汽量,對提高汽輪機的回熱循環經濟性有利,除氧器汽壓過高超限,影響金屬強度,易發生塔頂封頭爆破等損壞事故;單元大容量機組的除氧器,采用滑壓運行,因無汽門節流損失,比較經濟,除氧器汽壓隨汽輪機負荷相應變化,但在負荷突然下降時,由于給水箱存水熱容量較大,給水泵進水溫度不能迅速下降,除氧器壓力升高,除氧器水溫不能及時跟上,影響除氧效果,這種情況要到除氧器在新的壓力接近平衡時為止。十六、給水箱水位 :由于給水箱頂部與底部截面逐漸減少,給水箱水位在較高或較低時,水位變化速度將是很快的,必須引起注意,給水箱水位的調整一般要求進水量與給水泵出口流量相適應,單元運行更應如此,并列運行的除氧器進水量或汽壓,或者調整鄰近除氧器壓力,使各給水箱水位接近平衡,如果各給水箱水位普遍較高或較低,需速度調整補給水量或對外供汽量;給水箱水位若全滿,將使除氧器筒體及管道發生沖擊及振動,若水倒回抽汽管,逆止門不嚴,汽輪機要發生水沖擊緊急停機事故; 給水箱水位過低,將要影響電廠運行安全,如該時發生給水管或主蒸汽管等爆破, 或者電氣系統甩負荷事故,給水箱水位將會迅速下降,嚴重影響給泵運行,威脅鍋爐供水。十七、

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