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汽輪機在運行中的維護常識

  
評論: 更新日期:2011年06月09日


 ?。?)主蒸汽溫度升高
  在實際運行中,主蒸汽溫度變化的可能性較大,主蒸汽溫度變化對機組安全性、經(jīng)濟性的影響比主蒸汽壓力變化時的影響更為嚴重,所以,對主蒸汽溫度的監(jiān)督要特別重視。對于高溫高壓機組,通常只允許主蒸汽溫度比額定溫度高5℃左右。當主蒸汽溫度升高時,主蒸汽在汽輪機內的總焓降、汽輪機的相對內效率和熱力系統(tǒng)的循環(huán)熱效率郡有所提高,熱耗降低,使運行經(jīng)濟效益提高,但是主蒸汽溫度升高超過允許值時,對設備的安全十分有害。
  主蒸汽溫度升高的危害如下:
  調節(jié)級葉片可能過負荷。主蒸汽溫度升高時,首先調節(jié)級的焓降要增加,在負荷不變的情況下,尤其當調速汽閥中,僅有第一調速汽閥全開,其他調速汽閥關閉的狀態(tài)下,調節(jié)級葉片將發(fā)生過負荷。
  金屬材料的機械強度降低,蠕變速度加快。主蒸汽溫度過高時,主蒸汽管道、自動主汽閥、調速汽閥、汽缸和調節(jié)級進汽室等高溫金屬部件的機械強度將會降低,蠕變速度加快。汽缸、汽閥、高壓軸封緊固件等易發(fā)生松弛,將導致設備損壞或使用壽命縮短。若溫度的變化幅度大、次數(shù)頻繁,這些高溫部件會因交變熱應力而疲勞損傷,產(chǎn)生裂紋損壞。這些現(xiàn)象隨著高溫下工作時間的增長,損壞速度加快。
  機組可能發(fā)生振動。汽溫過高,會引起各受熱金屬部件的熱變形和熱膨脹加大,若膨脹受阻,則機組可能發(fā)生振動。
  在機組的運行規(guī)程中,對主蒸汽溫度的極限值及在某一超溫條件下允許工作的小時數(shù),都應作出嚴格的規(guī)定。一般的處理原則是:當主蒸汽溫度超過規(guī)定范圍時,應聯(lián)系鍋爐值班員盡快調整、降溫,汽輪機值班員應加強全面監(jiān)視檢查,若汽溫尚在汽缸材料允許的最高使用溫度以下時,允許短時間運行,超過規(guī)定運行時間后,應打閘停機,若汽溫超過汽缸材料允許的最高使用溫度,應立即打閘停機。

  (4)主蒸汽溫度降低
  當主蒸汽壓力和凝汽器真空不變,主蒸汽溫度降低時,若要維持額定負荷,必須開大調速汽閥的開度,增加主蒸汽的進汽量。主蒸汽溫度降低時,不但影響機組運行的經(jīng)濟性,也威脅著機組的運行安全。其主要危害是:
  ①末級葉片可能過負荷。因為主蒸汽溫度降低后,為維持額定負荷不變,則主蒸汽流量要增加,末級恰降增大,末級葉片可能處于過負荷狀態(tài)。
 ?、谀准壢~片的蒸汽濕度增大。主蒸汽的壓力不變,溫度降低時,未幾級葉片的蒸汽濕度將要增加,這樣除了會增大末幾級動葉的濕汽損失外,同時還將加劇末幾級動葉片的水滴沖蝕,縮短葉片的使用壽命。
 ?、鄹骷壏磩佣仍黾印S捎谥髡羝麥囟冉档?,則各級的反動度增加,轉子的軸向推力明顯增大,推力瓦塊溫度升高,機組運行的安全可靠性降低。
  ④高溫部件將產(chǎn)生很大的熱應力和熱變形。若主蒸汽溫度快速下降較多時,自動主汽閥外殼、調節(jié)級、汽缸等高溫部件的內壁溫度會急劇下降而產(chǎn)生很大的熱應力和熱變形,嚴重時可能使金屬部件產(chǎn)生裂紋或使機內動、靜部分造成磨損事故,當主蒸汽溫度降至極限值時,應打閘停機。
  
 ?、菰斐蓻_擊。當主蒸汽溫度急劇下降50℃以上時,往往是發(fā)生水沖擊事故的先兆,汽輪機值班員必須密切注意;當主蒸汽溫度還繼續(xù)下降時,為確保機組安全,應立即打閘停機。
 ?、拗髡羝麥囟冉档蜁r,必須嚴密監(jiān)視和果斷處理。當主蒸汽溫度降低到超過允許的變動范圍時,應及時調整、恢復汽溫。

 ?。?)凝汽器真空降低
  當凝汽器真空降低(即汽輪機排汽壓力升高)時,排汽溫度升高,這不但影響機組的運行經(jīng)濟性,對機組的安全運行也有較大的影響,主要表現(xiàn)有:
  ①汽輪機的排汽壓力升高時,排汽溫度升高,被循環(huán)水帶走的熱量增多,蒸汽在凝汽器中的冷源損失增大,機組的熱效率明顯下降。另外,凝汽器真空降低時,機組的出力也將減少,甚至帶不上額定負荷。
 ?、诋斈髡婵战档蜁r,要維持機組負荷不變,需增加主蒸汽流量,這時末級葉片可能超負荷。對沖動式純凝汽式機組,真空降低時,若要維持負荷不變,則機組的軸向推力將增大,推力瓦塊溫度升高,嚴重時可能燒損推力瓦塊。
 ?、郛斈髡婵战档褪蛊啓C排汽溫度升高較多時,將使排汽缸及低壓軸承等部件受熱膨脹,機組變形不均勻,這將引起機組中心偏移,可能發(fā)生振動。
  當凝汽器真空降低,排汽溫度過高時,可能引起凝汽器銅管的脹口松弛,破壞凝汽器的嚴密性。
 ?、墚斨髡羝麎毫蜏囟炔蛔?,凝汽器真空升高時,排汽溫度降低,被循環(huán)水帶走的熱量損失減少,機組運行的經(jīng)濟性提高,如要維持較高的真空,在進入凝汽器的循環(huán)水溫度相同的情況下,就必須增加循環(huán)水量,這時循環(huán)水泵就要消耗更多的電量。汽輪機末幾級的蒸汽濕度增加,使末幾級葉片的濕汽損失增加,加劇了蒸汽對動葉片的沖蝕作用,縮短了葉片的使用壽命。因此,凝汽器真空升高過多,對汽輪機運行的經(jīng)濟性和安全性都是不利的。

  3、凝汽器的運行監(jiān)視
  汽輪機凝汽器的作用是保證汽輪機排汽部分具有良好的真空,使蒸汽盡可能膨脹做功直到較低壓力。加強對凝汽器運行中的檢查和維護,是保證凝汽器安全運行的有效手段。凝汽器常見的不正常狀態(tài)有:

  (1)凝汽器真空惡化
  在運行中,凝汽器真空下降的原因有:①汽輪機低壓軸封中斷或真空系統(tǒng)管道破裂;②凝汽器內凝結水位升高,淹沒了抽氣器入口空氣管口;③冷卻水流速過低而在凝氣器冷卻水出口管上部形成氣囊,阻止冷卻水的排出;④冷卻水不足或水溫上升過高;⑤循環(huán)水中斷;⑥抽氣器噴嘴被堵塞或疏水排出器失靈。
  凝汽器真空惡化的判斷方法:
 ?、倮鋮s水入口溫度:冷卻水入口溫度越低,則凝汽器出口冷卻水溫度越低,因此排汽溫度也越低,凝汽器內的真空度就越高。
 ?、趥鳠岫瞬睿寒斈骼鋮s表面臟污時,管壁隨著污垢和有機物的增長而加厚,影響了汽輪機排汽與冷卻水的熱交換,也使凝汽器端差增加。真空系統(tǒng)不嚴密或抽氣器工作失常,也會使凝汽器內空氣量增多,在冷卻表面上將形成空氣膜,影響熱交換的進行,使傳熱端差增大,凝汽器真空變壞。若凝汽器內的部分冷卻水管被堵塞,則相當于減少了凝汽器的傳熱面積,也會使傳熱端差增大。凝汽器在運行中傳熱端差的數(shù)值越小,表明其運行情況越好。要保證凝汽器內有良好的真空。在蒸汽負荷、冷卻水溫、冷卻水量一定的條件下,必須保持冷卻表面的清潔和保證蒸汽空間不積存空氣。否則必須進行凝汽器清洗或檢查消除真空系統(tǒng)的漏氣點。
  
 ?、劾鋮s水量:當冷卻水量減少,冷卻水流速降低時,冷卻水吸熱量將增加,溫升升高,汽輪機排汽溫度也隨著升高,因而凝汽器內真空降低。

 ?。?)凝汽器真空系統(tǒng)嚴密性的檢查
  為了監(jiān)視凝汽設備在運行中真空系統(tǒng)的嚴密程度,要定期做真空嚴密性試驗,其試驗是在汽輪機額定負荷的1/2或額定容量下進行的。試驗前必須確定抽氣器空氣閥是否嚴密。緩慢關閉主抽氣器的空氣閥,在操作過程同時嚴密監(jiān)視凝汽器的真空變化情況。若在關閉過程中凝汽器內真空下降較大,則應立即停止試驗,恢復至運行狀態(tài),并尋找原因。當抽氣器空氣閥關閉穩(wěn)定lmin后,再開始記錄凝汽器內真空值下降速度。一般試驗3~5min,平均每分鐘下降3mmHg真空值為良好,5mmHg真空值為合格,5mmHg以上真空值為不合格。

 ?。?)凝汽器管子的振動
  整個凝汽器的振動,往往是由于汽輪機或某些其他部件的振動,或因蒸汽對冷卻水管的沖擊等原因引起的。蒸汽流過管子時會產(chǎn)生周期性的沖擊作用,尤其當排汽內含有水滴時,其沖擊作用就更大了,將引起頂部的兩三排冷卻水管的振動加劇。管子振動會使管于穿過凝汽器中間隔板的部分被磨損,有時還會引起管壁破裂,甚至使管子斷裂,而斷裂部位往往是在靠近管損或中間隔板的位置,而且斷裂面很光、很平。
  為了減輕管子的振動,應在運行中加強監(jiān)視,避開振動負荷。要采取措施對設備進行改進,也可將冷卻水管更換為厚壁管,或者凝汽器內添裝中間隔板,也可用木條或銅片在適當?shù)奈恢蒙习压茏有ㄗ ?br />
 ?。?)凝汽器的腐蝕
  凝汽器管子長期被冷卻水沖刷而變薄,尤其是當冷卻水內含有不溶解的空氣時,管子內表面上的氧化保護膜將被空氣泡沖擊而剝落,使冷卻水管在腐蝕和沖蝕作用下?lián)p壞。當引人凝汽器的流水及其他設備的排汽直接沖刷管子時,被沖刷的管段會很快發(fā)生磨損。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,在凝汽器的疏水和排汽入口處安裝有保護擋板,但其安裝一定不能影響凝汽器管子的傳熱效果。

  三、汽輪機運行維護內容
  1、保持機體清潔、保溫層完整;2、各零部件齊全完整,指示儀表靈敏可靠;3、檢查軸瓦溫度、油壓、高壓蒸汽溫度、壓力、一級后壓力、抽汽壓力等是否正常,檢查各運轉部件是否有異常振動和聲響;4、定期做油質分析。經(jīng)常檢查油箱油量并及時補充;5、定期檢查潤滑點潤滑情況;6、定期檢查、清洗油過濾器,保證油壓穩(wěn)定,必要時更換濾芯;7、操作工、檢修工應定時、定點、定路線認真進行巡檢;8、3個月至少做1次油質分析。

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