防止汽轮机大轴弯曲的措施
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防止汽轮机大轴弯曲的措施
汽轮机大轴弯曲是汽轮发电机组恶性事故中最为突出的事故,必须引起足够重视。特别是大容量汽轮机由于缸体结构复杂,使得汽缸的热膨胀和热变形变得复杂,增大了汽轮机大轴弯曲的危险性。
一.汽轮机大轴弯曲的原因:
1.由于通流部分动静磨擦,转子局部过热,一方面显著降低了该部位屈服极限,另一方面受热局部的热
膨胀受制于周围材料而产生很大压应力。当应力超过该部位屈服极限时,发生塑性变形。当转子温度均匀后,该部位呈现凹面永久性弯曲。
2.在第一临界转速下,大轴热弯曲方向与转子不平衡力方向大致一致,动静碰磨时将产生恶性循环,致
使大轴产生永久弯曲。
3.停机后在汽缸温度较高时,因某种原因使冷汽、冷水进入汽缸,汽缸和转子将由于上下缸温差产生很
大的热变形,甚至中断盘车,加速大轴弯曲,严重时将造成永久弯曲。
4.转子的原材料存在过大的内应力。在较高的工作温度下经过一段时间的运行以后,内应力逐渐得到释
放,从而使转子产生弯曲变形。
5.运行人员在机组启动或运行中由于未严格执行规程规定的启动条件、紧急停机规定,硬撑硬顶也会造
成大轴弯曲。
二.机组冷态启动时防止大轴弯曲的措施:
1.启动前运行人员应严格按照规程和操作卡做好检查工作,特别是对以下阀门应重点检查,使其处于正
确的位置:
1)高压旁路减温水隔离门,调整门应关闭严密。
2)所有的汽轮机蒸汽管道,本体疏水门应全部开启。
3)通向锅炉的减温水门,给水泵的中间抽头门应关闭严密,等锅炉需要后再开启。
4)各水封袋注完水后应关闭注水门,防止水从轴封加热器倒至汽封。
2.机组启动前一定要盘车2h以上不得间断,测大轴晃动值不大于原始值0.02mm。
3.冲转过程中,应严格监视各轴承振动,临界转速时三个方向的振动值不大于0.10mm,否则应立即打闸
停机,停机后测大轴晃动值并连续盘车2~4h以上,正常后方可重新启动。
4.转速达3000r/min后应逐渐关小电动主闸门后疏水门,防止疏水量太大影响本体疏水畅通。
5.抽真空后投入旁路,锅炉压力0.2MPa时,关闭旁路及电动主闸门前疏水门,防止疏水量太大。
6.冲转时应对主、再热蒸汽管道及各加热联箱充分暖管、暖箱。
7.冲转时应严格控制主、再热蒸汽参数满足冲转要求,若主、再热蒸汽温度偏差较大时应及时调整旁路,
提高高压缸排汽与再热器之间的压差。
8.汽缸、法兰加热装置投用后,应加强调整,严格控制各部温差在正常范围内。每15分钟抄一次缸温表。
9.机组在任何情况下,主、再热蒸汽温度10分钟内上升或下降50℃以及主汽门、调节汽门冒白汽时应
立即打闸停机。
10.开机过程中应加强对稳压水箱、除氧水箱、凝汽器、加热器水位的监视,防止水或冷汽倒至汽缸。
11.投入高压加热器前一定要做好各项保护试验,使高压加热器保护正常投入运行,否则不得投入高压加
热器。
12.冷态启动后的超速试验,应在带25—30%额定负荷连续运行3~4小时上,解列后再进行,为了避开大
轴的脆性转变温度。
三.热态启动时防止大轴弯曲的措施:
热态启动除做好冷态开机有关防止大轴弯曲措施之外,还应做好以下工作:
1.热态起动前,负责起动的班组应了解上次停机的情况,有无异常,应注意哪些问题,并对每个操作人
员讲明,做到每人心中有数。
2.一定要先送轴封汽、后抽真空,轴封采用厂用蒸汽母管供汽,送轴封汽前应加强疏水。
3.各管道联箱应充分的暖管、暖箱。
4.严格要求冲转参数和旁路的开度(旁路要等凝汽器有一定的真空才能开启)。
5.汽温一定要比高压内上缸温度高50℃以上,并有80~100℃的过热度。
6.冲转和带负荷过程中也应加强主、再热蒸汽温度的监视,汽温不得反复升降。
7.热态启动过程中,由于各部温差的原因,容易发生振动,更应严格监视。
8.应尽量避开极热态启动。
9.极热态启动时不得做超速试验。
10.热态启动时,只要操作跟得上,就应尽快带负荷至汽缸温度相对应的负荷水平。
11.禁止开启通向锅炉疏水门。
四.停机过程中及停机后防止大轴弯曲的措施:
停机后的隔离工作是一项非常重要的工作,因为此时的缸温较高,绝对不允许冷汽冷水进入汽缸,所以除做好一般常规工作以外,应重点做好以下几点工作:
1.关闭凝汽器补水截门。
2.关闭给水泵的中间抽头门及高压旁路减温水门。
3.关闭电动主闸门前及高旁门前疏水门(锅炉放水后应打开),开启防腐门。
4.关闭三段抽汽电动门、厂用蒸汽母管至轴封进汽门、三段抽汽至厂用蒸汽母管门、轴封供汽各分门。
5.关闭门杆漏汽至除氧器的隔离门。
6.关闭新蒸汽至高温汽封进汽总门及分门。
7.关闭汽缸、法兰加热联箱进汽一、二次门。
8.开启汽缸本体疏水门及电动主闸门后疏水门,充分疏水。
9.经常检查除氧器、凝汽器、高压加热器水位,防止过高。
10.停机以后,值班员仍应经常检查汽轮机的隔离措施是否完善,检查汽缸温度是否突降。
11.定期检查汽缸上下温差。
12.盘车过程中,认真填写盘车记录表。
五.锅炉水压试验及校验安全门时防止大轴弯曲的措施:
1.关闭两台给水泵的中间抽头门。
2.通知锅炉手紧再热器减温水门。
3.关严两个电动主闸门。
4.关严电动主闸门前疏水门,高旁门前疏水门,高旁底部疏水门。
5.关闭新蒸汽至汽缸、法兰、汽封的进汽一、二次门。
6.关闭一级旁路电动门、调整门。
7.关闭主蒸汽至汽封管道疏水门。
8.打开防腐门。
9.关闭主蒸汽至汽缸法兰联箱进汽门前疏水门。
10.开启电动主闸门后疏水门、疏水总门、冷热段疏水门及其它本体疏水门。
11.盘车装置投入运行。
12.随着锅炉水压的升高,经常检查汽轮机缸温及通锅炉的管道,确定隔离措施完善。
六.厂用电突然中断短时恢复不上,防止大轴弯曲的措施:
1.电气人员应尽快恢复厂用电的正常运行。
2.检查直流油泵、空侧直流密封油泵、氢侧直流密封油泵是否自动投入,否则手动投入。
3.手动关闭电动主闸门。
4.打开汽轮机本体疏水门及管道疏水门。
5.手动关闭高加、低加进汽电动门。
6.注意监视凝汽器水位,防止满水。
7.转子静止后,立即投入盘车装置。
8.防止高低压轴封进水,使轴封急剧冷却而变形。
七.设备、系统方面的技术措施:
1.汽缸应有良好的保温,保证机组停机后上下缸温差不超过35℃。
2.机组在安装和大修中,必须考虑热状态变化的条件,合理地调整动静间隙,保证在正常运行中不会发
生动静磨擦。
3.疏水系统合理布置,保证疏水畅通,不反汽,不互相排挤。
4.汽轮机各监视仪表完好,各部位金属温度表计齐全可靠,大轴弯曲指示准确。
八.认真做好每台机组的基础技术工作:
1.每台机组必须备有机组安装和大修的资料以及大轴原始弯曲度、临界转速、盘车电流及正常摆动值等
重要数据,并要求主要值班人员熟悉掌握。
2.运行规程中必须编制各机不同状态下的启动曲线以及停机惰走曲线。
3.机组启停应有专门的记录。停机后仍要认真监视、定时记录各金属温度、大轴弯曲、盘车电流、汽缸
膨胀、胀差等。
4.事故处理期间,运行人员要保持头脑清醒、镇静,分析判断要正确,处理要果断迅速。
5.要牢固树立保主设备的思想。
九.注意事项:
1.汽轮机停运后,如果盘车因故不能投运,由于汽缸上下温差或其他某些原因,转子将逐渐发生弯曲,
最大弯曲部位一般在调节级附近,最大弯曲值约出现在停机后2~10h之间,因此在这段时间内起动是最危险的。