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汽輪機(jī)在運(yùn)行中的維護(hù)常識(shí)

  
評(píng)論: 更新日期:2011年06月09日


 ?。?)主蒸汽溫度升高
  在實(shí)際運(yùn)行中,主蒸汽溫度變化的可能性較大,主蒸汽溫度變化對(duì)機(jī)組安全性、經(jīng)濟(jì)性的影響比主蒸汽壓力變化時(shí)的影響更為嚴(yán)重,所以,對(duì)主蒸汽溫度的監(jiān)督要特別重視。對(duì)于高溫高壓機(jī)組,通常只允許主蒸汽溫度比額定溫度高5℃左右。當(dāng)主蒸汽溫度升高時(shí),主蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的總焓降、汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)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(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益提高,但是主蒸汽溫度升高超過(guò)允許值時(shí),對(duì)設(shè)備的安全十分有害。
  主蒸汽溫度升高的危害如下:
  調(diào)節(jié)級(jí)葉片可能過(guò)負(fù)荷。主蒸汽溫度升高時(shí),首先調(diào)節(jié)級(jí)的焓降要增加,在負(fù)荷不變的情況下,尤其當(dāng)調(diào)速汽閥中,僅有第一調(diào)速汽閥全開(kāi),其他調(diào)速汽閥關(guān)閉的狀態(tài)下,調(diào)節(jié)級(jí)葉片將發(fā)生過(guò)負(fù)荷。
  金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度降低,蠕變速度加快。主蒸汽溫度過(guò)高時(shí),主蒸汽管道、自動(dòng)主汽閥、調(diào)速汽閥、汽缸和調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽室等高溫金屬部件的機(jī)械強(qiáng)度將會(huì)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(dǎo)致設(shè)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(huì)因交變熱應(yīng)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(shí)間的增長(zhǎng),損壞速度加快。
  機(jī)組可能發(fā)生振動(dòng)。汽溫過(guò)高,會(huì)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(jī)組可能發(fā)生振動(dòng)。
  在機(jī)組的運(yùn)行規(guī)程中,對(duì)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(shí)數(shù),都應(yīng)作出嚴(yán)格的規(guī)定。一般的處理原則是:當(dāng)主蒸汽溫度超過(guò)規(guī)定范圍時(shí),應(yīng)聯(lián)系鍋爐值班員盡快調(diào)整、降溫,汽輪機(jī)值班員應(yīng)加強(qiáng)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(shí),允許短時(shí)間運(yùn)行,超過(guò)規(guī)定運(yùn)行時(shí)間后,應(yīng)打閘停機(jī),若汽溫超過(guò)汽缸材料允許的最高使用溫度,應(yīng)立即打閘停機(jī)。

 ?。?)主蒸汽溫度降低
  當(dāng)主蒸汽壓力和凝汽器真空不變,主蒸汽溫度降低時(shí),若要維持額定負(fù)荷,必須開(kāi)大調(diào)速汽閥的開(kāi)度,增加主蒸汽的進(jìn)汽量。主蒸汽溫度降低時(shí),不但影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,也威脅著機(jī)組的運(yùn)行安全。其主要危害是:
 ?、倌┘?jí)葉片可能過(guò)負(fù)荷。因?yàn)橹髡羝麥囟冉档秃?,為維持額定負(fù)荷不變,則主蒸汽流量要增加,末級(jí)恰降增大,末級(jí)葉片可能處于過(guò)負(fù)荷狀態(tài)。
  ②末幾級(jí)葉片的蒸汽濕度增大。主蒸汽的壓力不變,溫度降低時(shí),未幾級(jí)葉片的蒸汽濕度將要增加,這樣除了會(huì)增大末幾級(jí)動(dòng)葉的濕汽損失外,同時(shí)還將加劇末幾級(jí)動(dòng)葉片的水滴沖蝕,縮短葉片的使用壽命。
  ③各級(jí)反動(dòng)度增加。由于主蒸汽溫度降低,則各級(jí)的反動(dòng)度增加,轉(zhuǎn)子的軸向推力明顯增大,推力瓦塊溫度升高,機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性降低。
  ④高溫部件將產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形。若主蒸汽溫度快速下降較多時(shí),自動(dòng)主汽閥外殼、調(diào)節(jié)級(jí)、汽缸等高溫部件的內(nèi)壁溫度會(huì)急劇下降而產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形,嚴(yán)重時(shí)可能使金屬部件產(chǎn)生裂紋或使機(jī)內(nèi)動(dòng)、靜部分造成磨損事故,當(dāng)主蒸汽溫度降至極限值時(shí),應(yīng)打閘停機(jī)。
  
  ⑤造成沖擊。當(dāng)主蒸汽溫度急劇下降50℃以上時(shí),往往是發(fā)生水沖擊事故的先兆,汽輪機(jī)值班員必須密切注意;當(dāng)主蒸汽溫度還繼續(xù)下降時(shí),為確保機(jī)組安全,應(yīng)立即打閘停機(jī)。
  ⑥主蒸汽溫度降低時(shí),必須嚴(yán)密監(jiān)視和果斷處理。當(dāng)主蒸汽溫度降低到超過(guò)允許的變動(dòng)范圍時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整、恢復(fù)汽溫。

  (5)凝汽器真空降低
  當(dāng)凝汽器真空降低(即汽輪機(jī)排汽壓力升高)時(shí),排汽溫度升高,這不但影響機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行也有較大的影響,主要表現(xiàn)有:
 ?、倨啓C(jī)的排汽壓力升高時(shí),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(jī)組的熱效率明顯下降。另外,凝汽器真空降低時(shí),機(jī)組的出力也將減少,甚至帶不上額定負(fù)荷。
  ②當(dāng)凝汽器真空降低時(shí),要維持機(jī)組負(fù)荷不變,需增加主蒸汽流量,這時(shí)末級(jí)葉片可能超負(fù)荷。對(duì)沖動(dòng)式純凝汽式機(jī)組,真空降低時(shí),若要維持負(fù)荷不變,則機(jī)組的軸向推力將增大,推力瓦塊溫度升高,嚴(yán)重時(shí)可能燒損推力瓦塊。
  ③當(dāng)凝汽器真空降低使汽輪機(jī)排汽溫度升高較多時(shí),將使排汽缸及低壓軸承等部件受熱膨脹,機(jī)組變形不均勻,這將引起機(jī)組中心偏移,可能發(fā)生振動(dòng)。
  當(dāng)凝汽器真空降低,排汽溫度過(guò)高時(shí),可能引起凝汽器銅管的脹口松弛,破壞凝汽器的嚴(yán)密性。
  ④當(dāng)主蒸汽壓力和溫度不變,凝汽器真空升高時(shí),排汽溫度降低,被循環(huán)水帶走的熱量損失減少,機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性提高,如要維持較高的真空,在進(jìn)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(shí)循環(huán)水泵就要消耗更多的電量。汽輪機(jī)末幾級(jí)的蒸汽濕度增加,使末幾級(jí)葉片的濕汽損失增加,加劇了蒸汽對(duì)動(dòng)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(guò)多,對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性都是不利的。

  3、凝汽器的運(yùn)行監(jiān)視
  汽輪機(jī)凝汽器的作用是保證汽輪機(jī)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(qiáng)對(duì)凝汽器運(yùn)行中的檢查和維護(hù),是保證凝汽器安全運(yùn)行的有效手段。凝汽器常見(jiàn)的不正常狀態(tài)有:

  (1)凝汽器真空惡化
  在運(yùn)行中,凝汽器真空下降的原因有:①汽輪機(jī)低壓軸封中斷或真空系統(tǒng)管道破裂;②凝汽器內(nèi)凝結(jié)水位升高,淹沒(méi)了抽氣器入口空氣管口;③冷卻水流速過(guò)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(guò)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(nèi)的真空度就越高。
 ?、趥鳠岫瞬睿寒?dāng)凝汽器冷卻表面臟污時(shí),管壁隨著污垢和有機(jī)物的增長(zhǎng)而加厚,影響了汽輪機(jī)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(yán)密或抽氣器工作失常,也會(huì)使凝汽器內(nèi)空氣量增多,在冷卻表面上將形成空氣膜,影響熱交換的進(jìn)行,使傳熱端差增大,凝汽器真空變壞。若凝汽器內(nèi)的部分冷卻水管被堵塞,則相當(dāng)于減少了凝汽器的傳熱面積,也會(huì)使傳熱端差增大。凝汽器在運(yùn)行中傳熱端差的數(shù)值越小,表明其運(yùn)行情況越好。要保證凝汽器內(nèi)有良好的真空。在蒸汽負(fù)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(jìn)行凝汽器清洗或檢查消除真空系統(tǒng)的漏氣點(diǎn)。
  
  ③冷卻水量:當(dāng)冷卻水量減少,冷卻水流速降低時(shí),冷卻水吸熱量將增加,溫升升高,汽輪機(jī)排汽溫度也隨著升高,因而凝汽器內(nèi)真空降低。

 ?。?)凝汽器真空系統(tǒng)嚴(yán)密性的檢查
  為了監(jiān)視凝汽設(shè)備在運(yùn)行中真空系統(tǒng)的嚴(yán)密程度,要定期做真空嚴(yán)密性試驗(yàn),其試驗(yàn)是在汽輪機(jī)額定負(fù)荷的1/2或額定容量下進(jìn)行的。試驗(yàn)前必須確定抽氣器空氣閥是否嚴(yán)密。緩慢關(guān)閉主抽氣器的空氣閥,在操作過(guò)程同時(shí)嚴(yán)密監(jiān)視凝汽器的真空變化情況。若在關(guān)閉過(guò)程中凝汽器內(nèi)真空下降較大,則應(yīng)立即停止試驗(yàn),恢復(fù)至運(yùn)行狀態(tài),并尋找原因。當(dāng)抽氣器空氣閥關(guān)閉穩(wěn)定lmin后,再開(kāi)始記錄凝汽器內(nèi)真空值下降速度。一般試驗(yàn)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。

  (3)凝汽器管子的振動(dòng)
  整個(gè)凝汽器的振動(dòng),往往是由于汽輪機(jī)或某些其他部件的振動(dòng),或因蒸汽對(duì)冷卻水管的沖擊等原因引起的。蒸汽流過(guò)管子時(shí)會(huì)產(chǎn)生周期性的沖擊作用,尤其當(dāng)排汽內(nèi)含有水滴時(shí),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(dòng)加劇。管子振動(dòng)會(huì)使管于穿過(guò)凝汽器中間隔板的部分被磨損,有時(shí)還會(huì)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(dòng),應(yīng)在運(yùn)行中加強(qiáng)監(jiān)視,避開(kāi)振動(dòng)負(fù)荷。要采取措施對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn),也可將冷卻水管更換為厚壁管,或者凝汽器內(nèi)添裝中間隔板,也可用木條或銅片在適當(dāng)?shù)奈恢蒙习压茏有ㄗ ?br />
 ?。?)凝汽器的腐蝕
  凝汽器管子長(zhǎng)期被冷卻水沖刷而變薄,尤其是當(dāng)冷卻水內(nèi)含有不溶解的空氣時(shí),管子內(nèi)表面上的氧化保護(hù)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(dāng)引人凝汽器的流水及其他設(shè)備的排汽直接沖刷管子時(shí),被沖刷的管段會(huì)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(hù)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(jī)運(yùn)行維護(hù)內(nèi)容
  1、保持機(jī)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(jí)后壓力、抽汽壓力等是否正常,檢查各運(yùn)轉(zhuǎn)部件是否有異常振動(dòng)和聲響;4、定期做油質(zhì)分析。經(jīng)常檢查油箱油量并及時(shí)補(bǔ)充;5、定期檢查潤(rùn)滑點(diǎn)潤(rùn)滑情況;6、定期檢查、清洗油過(guò)濾器,保證油壓穩(wěn)定,必要時(shí)更換濾芯;7、操作工、檢修工應(yīng)定時(shí)、定點(diǎn)、定路線認(rèn)真進(jìn)行巡檢;8、3個(gè)月至少做1次油質(zhì)分析。

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