汽轮机高参数冷态冲转后异常现象及分析
汽轮机运行中胀差的分析和控制
汽轮机运行中胀差的分析和控制当汽轮机在启动加热、停机冷却过程中,或在运行中工况变化时,汽缸和转子会产生热膨胀或冷却收缩,由于转子的受热表面积比汽缸大,且转子的质量比相对应的汽缸小,蒸汽对转子表面的放热系数较大,因此,在相同的条件下,转子的温度变化比汽缸快,使得转子与汽缸之间存在膨胀差,而这差值是指转子相对于汽缸而言的,把转子与汽缸之间热膨胀的差值称为相对膨胀差,简称胀差。
当转子轴向膨胀大于汽缸的轴向膨胀时,称为正膨胀;反之若转子轴向膨胀小于汽缸的轴向膨胀时,称为负膨胀。
一.汽轮机胀差的产生汽缸和转子之间出现胀差的主要原因是它们的结构和工作条件不同。
由于转子与汽缸之间存在温差,各自受热状况不一样,转子质量小但接触蒸汽的面积大,温升和热膨胀较快,而汽缸质量大,温升和热膨胀就比较慢,因此在转子和汽缸热膨胀还没有达到稳定前,他们之间就有较大的胀差。
同理,由于转子比汽缸体积小,转子的冷却收缩也比汽缸的冷却收缩快,这时它们之间也会产生较大胀差。
汽轮机启动加热,从冷态变为热态,汽缸受热发生热膨胀,汽缸向高压侧或低压侧伸长。
同样转子也因受热发生热膨胀。
转子膨胀大于汽缸,其相对膨胀差被称为正胀差。
汽轮机带负荷后,转子和汽缸受热面逐渐于稳定,热膨胀逐渐区于饱和,它们之间的相对膨胀差也逐渐减小,最后达到某一稳定。
二.胀差过大的危害胀差的大小意味着汽轮机动静轴向间隙相对于静止时的变化,正胀差表示自喷嘴至动叶间隙增大;反之,负胀差表示该轴向间隙减小。
汽轮机轴封和动静叶片之间的轴向间隙都很小,若汽轮机启停或运行中胀差变化过大,超过了轴封以及动静叶片间正常的轴向间隙时,就会使轴向间隙消失,导致动静部件之间发生摩擦,引起机组振动,以至造成机组损坏事故。
因此,汽轮机都规定有胀差允许的极限值,它是根据动静叶片或轴封轴向最小间隙来确定的。
当转子与汽缸间隙相对膨胀差值达到极限值时,动静叶片或轴封轴向最小间隙仍留有一定的合理间隙。
不同容量的汽轮机组胀差允许极限值不同。
汽轮发电机组冲转升速时振动超限导致跳机问题分析与解决
汽轮发电机组冲转升速时振动超限导致跳机问题分析与解决摘要:汽轮发电机组整套启动过程中可能发生振动值超量程的情况,本文对汽轮机冲转过程出现的状况进行了原因分析,结合造成振动高的各种潜在可能因素,提出切实有效的检查及处理方案,对以后类似问题的分析、解决具有相应参考意义。
关键字:汽轮发电机组,振动,原因分析,解决引言:机组整套启动时(尤其是首次启动),其振动值可能超出机组的保护跳闸值,经由揭瓦检查、发电机加平衡块等等方式方能使振动值合格。
汽轮发电机组振动数据是判断汽轮发电机运行情况的重要指标,会严重影响设备及人员的安全,而汽轮机异常振动又是常见故障中比较难确定故障原因的一种,本文根据所遇实际情况结合影响机组振动的各项因素进行分析阐释。
一、以杭丽热电项目机组振动值高处理过程为例彼时杭丽项目3号汽轮机组所涉及各分系统的调试工作已经结束,正处于机组整套调试阶段。
按照首次启动的要求进行详细准备工作后,机组开始启动并升速。
按照调试方案先升速至800r/min后,就地打闸,确认机组无摩擦等异常声音,然后重新开启速关阀,开启调门升速至800r/min,依照冷态暖机曲线暖机,且在低速暖机保持时间内,对机组运转情况进行仔细检查,仔细测听各轴瓦,汽封声音,发现并无明显异常。
但是注意到发电机一侧,也就是4瓦振动值偏高,大概在80μm左右,不过距报警值还有一段距离。
(汽轮机振动的报警值为80μm,跳机值为110μm。
发电机振动的报警值为120μm,跳机值为150μm。
)当暖机结束后准备按照升速曲线将机组由800r/min升速到2000r/min,但到1043r/min过程中发现机组振动值整体迅速升高,其中发电机4瓦瞬间到194.8μm,而汽轮机3瓦处振动也已经超出110μm跳机值。
其他两个瓦处振动也有明显的增大趋势。
而且第一次时1043r/min时已跳机,距杭州汽轮机股份有限公司所供非停顿区1300-1750r/min转速上还有一段距离。
我公司汽轮机冷态启动时高压正胀差的控制
我公司汽轮机冷态启动时高压正胀差的控制摘要:初期,№1、2汽轮机在调试过程中,每次冷态启动均会发生高压胀差超过极限值的不安全现象,使机组无法一次性启动成功,不仅延长了机组启动时间,而且对汽轮机的安全十分不利。
为此,通过对机组每次启动过程的分析、总结,制定了针对性措施,确保一次性冲转成功。
关键词:汽轮机;正胀差;冷态启动1.概述我公司汽轮机高压缸的前部和后部用垂直法兰联接,高压缸前部水平中分面法兰高450mm,宽180—210mm,称为高窄法兰,高窄法兰在启动和运行时不会产生较大的热应力,受热膨胀较大,因此未设计汽缸法兰加热装置。
冷态启动时由于轴封温度控制不当,高压胀差会向正方向增大,严重威胁机组的安全。
2.正胀差的概念汽轮机在冷态启动时,转子、汽缸金属温度都比较低,因为转子质量轻,与蒸汽接触面积大,而汽缸质量大、体积也庞大,与蒸汽接触面积小,所以在汽轮机进汽冲动后,蒸汽对转子表面的放热系数比对汽缸表面的放热系数大,转子和汽缸的温升速率不一致,转子的受热膨胀(或者收缩)将会大大的超过汽缸的膨胀(或收缩),这样就会产生转子的膨胀(或收缩)大于汽缸的膨胀(或收缩)。
汽轮机胀差的理论概念是:转子相对于汽缸的膨胀差称为汽轮机的胀差;而转子的膨胀大于汽缸的膨胀称为正胀差。
3.正胀差增大的几个主要原因3.1 主蒸汽的温升速度:这是控制胀差最基本也是最有效的手段,因为胀差产生的原因是汽缸和转子之间存在着温差。
蒸汽温升(温降)速度小,那么汽缸和转子之间的温差也就小,胀差也就小,反之胀差也就增大。
3.2 汽轮机启动冲动转子前,主蒸汽参数的选择是否合理:汽轮机冷态启动时,汽缸金属温度一般都比较低(150℃以下),这时如果蒸汽参数选择不当(进入汽轮机的新蒸汽温度大于汽缸金属温度很多时)就会产生转子加热速度快于汽缸加热速度,汽缸的膨胀因缸体金属温度没有加热到位而发生膨胀迟缓,而转子加热速度很快,这时就会产生转子膨胀大于汽缸膨胀从而产生了正胀差增大现象。
汽轮机冷态启动胀差超标原因分析与应对策略
汽轮机冷态启动胀差超标原因分析与应对策略摘要:汽轮机胀差是汽轮机启停及运行时的重要监视参数,它反映了汽轮机转子和汽缸热膨胀量的相对关系。
在机组冷态启动过程中常出现汽缸与转子胀差超限问题,针对该问题进行深入研究,准确分析出汽轮机胀差超标的原因并且提出应对措施,以达到缩短机组启动时间,保障汽轮机在启动过程中的安全。
关键词汽轮机;胀差超标;原因分析;应对策略汽轮机是火力发电厂的一种重要组成设备,它的正常使用直接关系到发电机组的工作效率和发电功率,很大程度上影响着发电厂的经济效益。
在使用过程中汽轮机有着比较明显的优势,但随之出现的汽轮机胀差超标问题也对发电厂生产有很大的影响,严重影响了发电厂内系统的运行安全,威胁着工作人员的生命。
本文主要对汽轮机胀差超标原因进行分析,并有针对性的做出合理的解决办法,减少此类问题的发生,降低汽轮机出现胀差超标的现象,为发电厂带来高效益。
一、汽轮机胀差的定义及控制胀差的重要性汽轮机在启动时,转子和汽缸分别以各自的死点为基准膨胀或收缩。
相对来说,汽缸的质量大而接触蒸汽面积小,转子质量小而接触蒸汽面积大,而且由于转子转动时,蒸汽对转子的放热系数比对汽缸的要大,因此转子随蒸汽温度的变化膨胀或收缩的速度要快。
因此在开始加热时,转子膨胀的数值大于汽缸,汽缸与转子间发生的热膨胀差值称为汽轮机相对胀差。
若转子轴向膨胀值大于汽缸,则称为正胀差;反之转子轴向膨胀值小于汽缸称为负胀差。
在稳定工况下汽缸和转子的温度趋于稳定值,相对胀差也趋于一个稳定值。
机组启动时,由于转子和汽缸温度变化的速度不同,就会产生较大的胀差,即汽轮机动静部分相对轴向间隙发生了较大变化。
如果相对胀差超过了规定值,就会使动静间的轴向间隙消失,发生动静磨擦,可能引起机组振动增大,甚至发生叶片损坏、大轴弯曲等严重事故,因此在汽轮机启、停及变工况的过程中必须严密监视并合理控制汽轮机胀差,从而确保汽轮机的安全运行。
二、汽轮机胀差超标的原因分析2.1启动阶段胀差值超标的原因分析汽轮机各阶段的胀差都会影响整体胀差,汽轮机在启动和停止过程中,汽轮机的汽缸、转子等材料、结构和受热条件的不同,都会在很大程度上影响蒸汽参数的变化,导致温度不断升高,当达到蒸汽阶段相对压力的饱和温度时,蒸汽就不会出现放热的现象,导致温差较大,从而出现胀差超标的现象。
汽轮机在不同启机环境、不同启动方式下的冲转、并网及并缸过程参数分析与总结
汽轮机在不同启机环境、不同启动方式下的冲转、并网及并缸过程参数分析与总结简介:我厂汽轮机是由上海汽轮机厂生产的,型号为N1000-31/600/620/620,型式为超超临界、二次中间再热、单轴、五缸四排汽、凝汽式汽轮机。
机组旁路系统配置了容量为40%BMCR的高压旁路和两个半容量中压、低压旁路构成三级串联旁路。
与一次再热汽轮机相比,二次再热机组的启动参数更高,参数调节手段更多,各个参数之间相互的影响更为复杂。
二次再热汽轮机启动的难点在:1、超高、高压缸联合启动时,主蒸汽参数高、各调门开度小、各缸内蒸汽流量低,高压缸排汽温度经常因鼓风损失发热升高,导致汽轮机启动过程中发生切缸。
2、高压缸启动方式主要采用于超高压转子平均温度>480℃,即热态、极热态启机环境。
此时往往容易出现一再蒸汽温度高、高排初始温度>400℃的情况,此时启机,需更加注意在各个启动阶段对高排温度的监视与调整。
3号汽轮机共进行了六次并缸操作,依次对这六次冲转、并网及并缸过程中各个阶段的重要参数进行了统计、截取相应的参数变化曲线进行分析与总结。
1、机组冲转、并网、并缸期间超高排、高排温度快速上升的几个阶段:1)转速即将到达870rpm时;2)转速即将到达3000rpm时;3)并缸时;以上三个阶段均会出现超高调开大而后又快速关小,机组负荷会有突升而后突降的过程,此时超高排温度、高排温度会出现突升。
在以上阶段需提前调整蒸汽参数,做好可能发生切缸的预想。
2、温态启动时:若发生超高压缸被切的情况时,及时开大高旁,提高一再压力,尽力去维持转速。
若转速无法维持,则转速控制器会退出,启动控制器激活。
而此时需人为手动释放TAB才能开大高、中压调门,高、中调门会迅速全大,当再次冲至3000rpm后,转速控制器激活,高中压调门又快速关小,调门开度波动大,需密切注意调门动作情况。
3、运行人员提前预估冲转到并网的时间、合理安排冲转工作,减短在3000rpm逗留时间,并提前检查并网条件满足情况,提前发现并解决故障,缩短冲转至并网的时间,避免高排温度随时间而逐步升高情况发生,从而影响机组后续正常并网、并缸。
冷态开机汽轮机自行冲转解决方案
冷态开机汽轮机自行冲转解决方案摘要:浙江浙能长兴发电有限公司汽轮机系上海汽轮机厂生产的引进型300MW汽轮机,型号为N300-16.7/537/537,为亚临界、单轴、双缸(高中压合缸)、双排汽、一次中间再热凝汽式汽轮机。
四台机组先后由上海汽轮机厂负责进行了高、中压缸的通流改造,改造后机组型号为N330-16.7/537/537。
长期以来,机组冷态开机过程中,投运高低压旁路时,汽轮机经常会自行冲转,导致盘车脱扣,汽轮机挂闸时,汽轮机转速甚至能达到几百转/秒。
关键词:冷态开机;自行冲转;真空凝汽式汽轮机组,在转子冲转前,汽缸、凝汽器内应具有一定的真空。
建立真空是机组启动的一个条件,这样冲动转子时所需要的蒸汽量较小,可减少摩擦鼓风损失,不使排汽缸温度过高;另一方面使冲动转子时阻力较小,不致使工作叶片承受过高的应力。
汽轮机冷态启动时,若真空太高,冲动汽轮机时需要的进汽量小,对汽轮机暖缸不利,使启动时间延长,若真空稍低一些,可使进汽量增大,以达到较快暖机的目的。
在实际运行中,由于中主门及中压调门制造工艺原因,存在不严的情况,加之开机时机组真空往往很高,汽轮机真空度越高,则单位量的蒸汽在汽轮机内的总焓降越大,当汽轮机所需蒸汽做功量一定时,则汽轮机所需输入的总的蒸汽量就会相应减少,反之,当真空度降低,单位蒸汽在机内的总焓降降低时,在总的做功量不变的情况下,则需输入更多的蒸汽才行,此时较少的蒸汽量进入汽缸即可将汽轮机冲转。
在高低压旁路投入过程中,再热器逐渐起压,由中主门及调门漏入中压缸的蒸汽将汽轮机冲转起来,当汽轮机转速大于 3 r/min时,盘车脱扣。
图1为某次#1机大修后启动,投运高低压旁路时汽轮机的被冲转情况。
图1 红色为低旁前压力,黄色为汽轮机转速由图1可见,高低压旁路投运后,17:35低旁起压(红色),汽轮机转速(黄色)开始爬升,最高转速达到85rpm 此时汽轮机盘车已脱开,19:30 低旁开始泄压,汽轮机转速开始下降,低旁完全泄压彻底后,汽轮机停转,投入#1机组盘车。
汽轮机轴封系统常见问题分析及对策
汽轮机轴封系统常见问题分析及对策发表时间:2020-01-09T09:20:29.577Z 来源:《当代电力文化》2019年 17期作者:苗原青[导读] 在介绍了轴封系统作用及控制逻辑特点之后,针对轴封供汽参数引起的问题摘要:在介绍了轴封系统作用及控制逻辑特点之后,针对轴封供汽参数引起的问题,从供汽汽源、疏水系统、减温水、汽源切换速度、轴封系统布置以及控制逻辑等方面分析了原因,并对目前存在的单机运行机组情况进行了分析,提出了相应的建议,为机组的安全稳定运行提供了保障。
关键词:轴封系统;供汽参数;单机运行;控制逻辑;汽源切换速度1 轴封系统概述轴封系统的作用是向汽轮机本体和给水泵汽轮机的轴端提供密封蒸汽,并将端部漏汽回收至轴封加热器,进一步加热凝结水,避免工质浪费。
在汽轮机高压区域,轴封作用是防止蒸汽向外泄露,在低压区域,则是防止外界空气漏入汽轮机内部,确保机组真空和安全运行。
300MW及以下容量机组轴封系统供汽一般由外部汽源供给,轴封系统结构复杂,为防止高压蒸汽泄漏,高压缸轴封较长,前轴封可达六个腔室,分别根据不同腔室蒸汽参数将其引至相应参数的抽汽管道或低压加热器,其中最外腔室为与空气混合的回汽,引至回汽母管送到轴封加热器。
600MW超临界及以上容量机组轴封系统已实现自密封,即在高负荷时,高中压缸漏汽和主汽门及调门漏汽量可满足低压缸供汽需要,无需外部供汽汽源。
其轴封结构相对简单,高压缸前轴封为四个腔室后轴封为三个腔室,中低压缸均为两个腔室。
2 轴封系统控制特点轴封系统参数的控制主要是轴封母管压力和母管温度的控制。
不同容量和参数的机组,其对轴封供汽参数的设计要求不同。
以引进西门子技术的上汽1000MW机组为例,轴封供汽母管压力一般维持在3.5KPa,由供汽调节阀和溢流阀控制。
机组启动阶段,供汽调节阀打开,分别供至汽缸各个轴封段,轴封母管压力靠辅汽汽源调节,随着负荷增加,一般达到20%以上负荷时,机组可达到自密封阶段,关闭轴封供汽调节阀,随着高压部分漏汽量增加,轴封母管压力大于3.5KPa,打开溢流调节阀,多余蒸汽流入凝汽器(或低压加热器汽侧)。
600MW机组冷态起动汽轮机高压内缸温差及振动偏大原因分析
,
in
暖机
在 此 阶段 锅 炉 始 终 维 持 定 压 阶段 即
,
、 、
燃烧 量 保 持稳定 由高 低 压 旁路 控 制 主 再 热 蒸 汽 压 力
。
第
缸 内壁 温 度 达
(2)
150 ℃ (最低 130 ℃ )
金属温度达 室 预 暖结 束
2 10 ℃
。
单轴 三 缸 四 排 汽 双 背 压 凝 汽 式 汽 轮 机 其 中高 中压
、
,
及 以 上 或预 暖时 间达
1 h
,Hale Waihona Puke 调 节 阀汽部分 的设 计 与生 产 由东 芝 公 司 负 责 哈 汽 负 责 其 它 部
,
分 的 生 产 ;锅 炉 系 东 方 锅 炉 ( 集 团 ) 股 份 有 限 公 司 生 产
汽缸 保温不 良和汽缸进 水 、 进冷 气等 原 因后 , 为造 成 认
汽 轮 机 起 动 过 程 中 高 压 内 缸 一 段 抽 汽 口处 上 、 缸 温 下 差 异 常 增 大 的 主 要 原 因 系 一 段 抽 汽 流 量 偏 小 . 起 下 引
缸加 热不足 。
3 轴 承振 动 增 大 的原 因分 析及 改进
,
结束预 热
150 ℃
。
转速达
3 000
r
a r / in 时 暖 机
,
30
in
。
a r
in
,
情况正 常后
誓粤
当调 节 汽 阀 外 壁 金 属 温 度 低 于
时 蒸汽
,
并 网带 初 负 荷
汽轮机冷态启动上下缸温差大的原因分析及解决方法
汽轮机差胀变化原因分析及处理
汽轮机差胀变化原因分析及处理摘要:针对某电厂两台汽轮机启机,冲转升速过程中,差胀值负向增长过大,严重时导致汽轮机保护动作停机问题,对其进行分析,并提出了抑制或解决差胀值负向增长的有效措施,从而保证汽轮机的安全稳定运行。
关键词:差胀;高压内缸100%金属温度;转速;泊松效应某电厂汽轮机型号为LZC38.3-6.9/[0.6]/1.35/565/[265],单缸、单轴、双压非再热、反动式、单抽凝汽式。
高压反流、中低压顺流布置、双层缸设计、轴向排汽。
整个汽轮机转子为无中心孔的焊接转子。
高压内缸100%金属温度(冷态<220℃、温态220℃—400℃)。
差胀(报警值6.57mm,-2.391mm;跳机值7.332mm,-3.153mm)。
一、事情经过#1汽轮机从7月7日首次冲转,#2汽轮机从7月2日首次冲转。
两台汽轮机冷态启动,冲转升速过程中,汽轮机厂商要求冷态启动必须低速(900r/min)暖机40min,差胀变化均在报警值范围内。
升速至空载满速(3000r/min)后,差胀变化也均在报警值范围内。
但两台汽轮机连续每日温态的启动过程,虽然转子冲转前差胀均在报警值范围内,但启机冲转前的差胀值,随着每日机组启动热态调试后,两台汽轮机停机盘车至启机冲转前,差胀开始逐渐负向增大(#1汽轮机7月7日—7月10日启机冲转前差胀变化:0.39mm,-1.15mm,-2.82mm,-3.35mm;#2汽轮机7月2日—7月6日启机冲转前差胀变化:0.9mm,0.13mm,-1.54mm,-2.08mm,-2.28mm)。
两台汽轮机开始启机冲转升速后,差胀值进一步负向增大,并超过报警值甚至跳机值。
二、差胀负向增大的原因分析1.“泊松效应”的影响查看汽轮机启停过程历史曲线图(见图1)可以发现,汽轮机在低速暖机后900rpm至3000rpm时,差胀在曲线图中体现出来,会有一个向下的突降,负向差胀增大的一个过程,其中#1汽轮机约下降1.0mm,,#2汽轮机约下降1.2mm。
某电厂启动过程中2000rpm暖机调节级后温度异常分析与预防
某电厂启动过程中 2000rpm暖机调节级后温度异常分析与预防摘要:某电厂600MW机组在启动过程中出现了汽轮机2000rpm暖机时调节级后蒸汽和金属温度下降的问题,延长了机组启动时间,浪费了燃料,增加了启动成本,并对汽轮机各部件安全运行造成威胁。
本文对其进行原因分析,提出整改措施,缩短启机时间,提高汽轮机经济、安全运行的可靠性。
关键词:启动调节级温度引言:我厂600MW超临界机组作为国产首台超临界机组,汽轮机采用哈尔滨汽轮机厂与三菱公司联合设计、生产的模式。
本机组为超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式汽轮机,具有较高的效率和安全可靠性。
高中压积木块采用三菱公司成熟的设计;低压积木块以哈汽成熟的600MW机组积木块为母型,与三菱公司一起进行改进设计,使之适应三菱公司的1029mm末级叶片。
1、汽轮机冲车参数规定及2000rpm暖机要求我厂机组冷态冲车参数规定:主蒸汽压力5~8.92MPa,主蒸汽温度360℃,再热蒸汽压力1.0MPa,再热蒸汽温度320℃。
汽轮机自动升速至2000rpm,进行150分钟中速暖机,此时应调整高压缸启动排放阀开度,控制高排温度应不大于320℃,注意高排减温水应投入。
中速暖机期间按照《汽水系统启动期间内漏检查》对汽水系统阀门内漏情况进行检查,并对阀门进行热紧。
在汽轮机暖机过程中按照冷态启动曲线将主蒸汽温度缓慢滑升至420℃,再热蒸汽温度缓慢滑升至350℃。
控制汽轮机调节级金属温度温升不低于1.5℃/min。
汽轮机调节级金属温度达到260℃以上、高中压缸上下温差小于42℃、汽轮机左右膨胀均匀,认为中速(2000rpm)暖机结束。
2、启动过程中发生的异常原因分析及处理2.1异常发生过程#4机组冷态启动,调节级金属温度162℃,选择的冲车参数为:炉侧主汽压6.61Mpa,主汽温395℃(过热度113℃),炉侧再热汽压0.61MPa,再热汽温380℃,当汽轮机冲转后调节级后汽温及金属温度不断下降,经分析采取了许多措施,具体操作如下:4:53 汽机挂闸冲车,冲车参数:炉侧主汽温:395℃,主汽压6.61MPa,炉侧再热汽温:380℃,再热汽压0.61MPa。
汽轮机冷态启动过程中胀差偏大的原因分析及优化措施
汽轮机冷态启动过程中胀差偏大的原因分析及优化措施作者:李涛来源:《科技视界》2016年第17期【摘要】本文简要介绍了胀差的概念及胀差过大的危害,从我厂汽轮机冷态启动过程中出现胀差正值偏大的实际现象进行分析,提出控制胀差正值偏大的相应措施。
【关键词】汽轮机;冷态启动;胀差0 概述我厂汽轮机型号为CC360/251.6-24.2/1.3/0.45/566/566,为东方汽轮机有限公司制造的超临界、一次中间再热、单抽、三缸两排汽、双抽可调供热、凝汽式汽轮机。
主再热蒸汽温度均为566℃,高中压转子、低压转子均是由整体合金钢锻件加工的无中心孔转子,高中压转子为双流结构,反向布置;低压转子为双流对称结构。
高压汽缸为双层缸,中压汽缸为双层缸,低压汽缸为三层缸。
机组投运后的多次启动过程中,高压和中压胀差偏大,常接近报警值,影响启机并网及升负荷速度。
1 胀差概述1.1 胀差的定义当汽轮机启停及负荷变化时,转子和汽缸均会膨胀或者收缩。
由于转子的质量比汽缸小,且转子受热表面积比汽缸要大,因此蒸汽对转子表面的放热系数较大。
在相同的条件下,转子温度变化比汽缸快,转子和汽缸的膨胀存在着差值,定义为相对膨胀差(胀差)。
当转子膨胀量大于汽缸膨胀量时为正胀差,当转子膨胀量小于汽缸膨胀量时为负胀差。
1.2 胀差大的危害启动过程中,胀差偏大不仅延缓启机速度,当胀差超过规定值时,就会使汽轮机动静间的轴向间隙消失,发生动静摩擦,引起汽轮机组振动增大,甚至掉叶片、大轴弯曲等严重事故。
无论是正差胀还是负差胀,达到某一数值,汽轮机轴向动静部分就要相碰发生摩擦。
2 冷态启动过程中胀差正值偏大的原因2.1 汽轮机进汽温度高,冲转参数与厂家推荐的冲转参数有偏差合适的启动参数能够减少转子和汽缸的膨胀差,冲转参数较高,转子和汽缸的温差也大,引起胀差也大。
2.2 轴封供汽温度高本厂有两台同型号机组,启机过程中用辅助蒸汽供轴封,而辅助蒸汽汽源来自邻机四抽,邻机正常运行时,四抽温度380℃,高于厂家说明书推荐值208~260℃。
汽机本体事故异常分析
二、机组的启动
1.按新蒸汽参数分类: 额定参数启动、滑参数启 动。根据冲转前主汽门前压力的高低,滑参数 启动又可分真空法和压力法两种。
1.真空法滑参数启动。在锅炉点火前,从锅炉出 口到汽轮机管道上的阀门全部打开后抽真空直 到汽包。锅炉点火后,产生的蒸汽冲动转子, 随蒸汽参数的逐渐升高升速和带负荷。此启动 方式流行于50-60 年代,仅适用于冷态启动,极 易产生汽轮机水冲击和金属材料冷脆。
中压缸启动具有如下优点:中压缸冲转为全周进 汽,对中压缸和中压转子加热均匀,随同再热 器的升压时,对高压缸进行暖缸,高压缸和高 压转子的受热也比较均匀,并网前后,避免高 压排汽
温度的大幅度波动,这样就减少了启动过程中汽缸和转 子的热应力;采用中压缸启动,在中速暖机结束后,高、 中压转子提前度过脆性转变温度,提高了机组在高速下 的安全,缩短了机组的启动时间,提高了经济性;在机 组温态(或热态)启动时,可加快再热汽温的提升程度, 使再热汽温与中压缸的金属温度更好地匹配,减小由于 再热汽温低而产生的热应力;运行方式灵活,单机带厂 用电运行时由于高压缸在真空状态下封闭,不致产生对 高压转子的冷冲击,空转时增大了蒸汽流量,改善了末 级叶片的工作条件。
必要时可以先将汽轮机打闸或关闭主蒸 汽截门,确认负荷到0MW后再解列发电 机。 2. 抽汽止回阀卡涩或不能关严,应关 闭截止阀,防止蒸汽倒流入汽轮机造成 超速。 3. 自动控制系统失灵应及时改手动调 整,以防汽轮机失控。 4. 滑参数停机过程中,若主、再热蒸 汽参数失控或发生蒸汽带水,应立即停 机。
(1)降低汽缸的热应力,避免高压缸排汽温度过高。机 组启动时,由于高压缸不进汽,且处于真空状态(通过 放汽阀与冷凝器连通),故高压缸排汽口的温度将维持 为一定值,可避免小流量蒸汽经高压缸后,使高压缸后 几级叶片产生鼓风作用,导致高压缸排汽温度过高。
汽轮机冲转参数规定源自哪些方面的考虑?
一冷态启动汽轮机冷态启动前,汽缸、转子等金属温度比较低(相当于室温),选择冲转参数时要防止热冲击,蒸汽温度与金属温度应相匹配,在选定的参数下应能通过临界转速并达到额定转速。
从传热学观点来看,汽轮机的启动过程属于不稳定导热过程。
在汽轮机冷态启动之前,转子和汽缸的温度都接近于室温。
当蒸汽进入汽轮机后,蒸汽以对流方式将热量传给汽缸内壁和转子外表面,然后再传至汽缸外壁和转子中心。
由于金属壁存在热阻,因而在汽缸内、外壁间和转子半径方向出现了温差。
为了防止前几级落入湿汽区域,改善叶栅的工作条件,启动参数要有一定的过热度。
同时防止启动时锅炉操作不当蒸汽进入饱和区,使放热系数增大,造成热冲击或因蒸汽带水造成汽轮机水击。
蒸汽过热度的要求一般应不小于50℃o再热蒸汽的汽温应该与中压缸进汽室的温度相匹配。
为了防止蒸汽带水,再热蒸汽应当有50℃以上的过热度。
二热态启动汽轮机热态启动冲转时,应根据高压缸调速级汽室和中压缸进汽室的金属温度选择适当的,与之相匹配的主蒸汽温度和再热蒸汽温度,即两者的温差应符合汽轮机热应力、热变形和胀差的要求。
一般都采用正温差启动,即蒸汽温度高于金属温度。
尽量不采用负温差启动。
因为负温差启动时蒸汽温度是低于金属温度的,转子和汽缸先被冷却,而后又被加热,使转子和汽缸经受一次交变应力循环,从而增加了机组的疲劳寿命损耗。
若负温差启动时蒸汽温度太低,则将在转子表面和汽缸内壁产生过大的拉伸应力,而拉应力较压应力更易引起裂纹,并会引起汽缸的变形,使动静部分间隙变化,严重时会发生动静部分的摩擦事故。
因此一般都尽量不采用负温差启动。
一般规定热态启动时新蒸汽温度应高于调节级上缸内壁50-100o Co为防止凝结放热,要求蒸汽过热度不低于50℃,这样可以保证新蒸汽经调速汽门节流和喷嘴膨胀后蒸汽温度仍不低于调节级的金属温度。
三极热态启动极热态启动时,调节级处的汽缸和转子温度在450°C以上,要求正温差启动有很大困难,为了满足电网需要,不得不牺牲寿命损耗指标,但要密切监视机组的膨胀、胀差、振动等情况。
600MW超临界汽轮机组冲转情况分析
Abs r c t a t:A i fi tod c i n i i e e t d t wo 6 W up r rtc lpo r u is o bre n r u to s be ng pr s n e o t 00 M s e e ii a we n t f Gua g o n d ng Zhu a hi
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200WM汽轮机组冷态启动振动异常的分析
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20 0 WM 汽轮机组 冷态启 动振 动异 常的分析
张启顺
( 大唐淮北发 电厂 ,安徽 淮北 2 5 0 ) 3 0 0
摘要:对 一台 2 0 0 WM 汽轮机纽冷态启动时振 动异 常的原 因进行分析 ,介绍 了根 据分析结果 ,现场采取防 止冷态启动过程中振动超限 的对策,并对这一 问题 的进一步解决提 出建议 。 关键词 :汽轮机纽 ;冷 态启动;振动;动静碰磨;机组膨胀
1 冷 态启 动振 动异 常原 因分析
图 3 为 2 0 年 4 月 9 日小 修 后 启 动 , 06 群 、群 、群 、群 2 3 4 5轴承 升速及 打 闸后 降速过 程 的波
本文以 20 0 6年 1月 2 3日和 2 0 年 4月 9日 06 德 曲线 。 本次 启动冲转 至 30 0 / n 群 、3 群 、5 0 mi,2 群 、4 群 r
有 明显摆 动 ;待大 轴 弯 曲、盘 车 电流恢 复至 正常值 并盘 车 4h后 ,再 次 点火重 新 启动 ,则 能顺利 冲转
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至并 网带负荷 ,振 动值 正 常 。 根据 以上 现象 分析 , 振动 异常 的原 因是 启动升
中图分类号 :T 2 9 K 6 文献标识码 :B
两 次冷 态启 动 为例 , 冷态 启动振 动 异常 原 因进行 对
0 引 言
初 步分 析 。
图 2为 2 0 0 6年 1月 2 3日调 停 备用后 启动 过 某一 台 2 0MW 汽 轮机 为东汽 厂 生产 的三缸 程 群 、 3轴 承升 速及 打 闸后 降速 过程 的波 德 曲线 , 0 2群 三排 汽机 组 ,1 9 9 3年投 产 ,2 0 0 4年用 北京全 三维 这 次 启动 14 0rmi 机 时,群 、群 轴 承 振动 0 / n暖 2 3 技术 方案 对该 机组 进行 了增容 改造 。 组轴系 简 图 大并增 加较快 ,2轴承振 动值达 6 m, 闸停 机 。 机 群 0g 打 如图 l 示。 所
汽轮发电机组冲转轴系故障案例及处理方法
汽轮发电机组冲转轴系故障案例及处理方法摘要:针对某电厂中大修后的汽轮机在冲转过程中出现的轴振突变并引发跳机的实际问题进行了分析研究,结果发现轴系振动故障是由于机组的碰摩诱发的,并且转子刚好达到临界转速区域,导致振动瞬间增大;然后针对此故障采取相应的处理措施,妥善解决了此次轴系振动故障。
这对于解决电厂机组在实际运行中的的突发轴系振动故障具有一定的借鉴意义。
关键词:汽轮机冲转碰磨耦合共振轴系故障汽轮发电机组的轴系振动严重威胁着汽轮发电机组的安全运行,轴系振动偏大会导致运行中的机组无法升速到工作转速或者不能进行正常变负荷;轴系振动过大甚至会出现损害汽轮发电机组设备的事故,如动静摩擦等致使大轴弯曲,轴承乌金破碎或磨损严重,严重者出现转子断裂等大事故。
这些不但会造成巨大的经济损失,而且极大程度上影响了机组的寿命,更严重者的是威胁生命安全[1-2]。
然而,振动原因比较复杂,有可能是某一个因素引起的,也可能是多方面的因素耦合引起的;因此,实际中的轴系故障的准确预测和及时解决的难度较大[3-4]。
所以,实际中的汽轮机轴系故障的原因分析及处理方法等的研究具有非常重要的意义。
该文针对某电厂中一台300MW级别的机组,在一次大修后的起机冲转过程中,突然发生了#2瓦轴振突变增大并且最终导致停机的轴系故障进行了分析研究,通过对大修中的整定过的相关硬件设施及软件配置进行逐一排查以及机组参数的对比分析,结果发现是由于碰摩导致机组出现大幅度振动。
同时,由于冲转过程中刚好达到临界转速区域,两者相互耦合相互影响导致振动瞬间增大。
采取相应措施后,不仅解决了本电厂中机组在冲转过程中出现的轴系振动故障,并且对于解决其他电厂机组在实际运行中的轴系振动故障具有一定的借鉴意义。
1 振动现象及原因分析1.1 机组运行概况该文电厂中的机组为国产亚临界300M级别的一次中间再热两缸(高中压合缸,如图1所示)两排汽抽汽凝汽式汽轮机,从投产运行状况都处于良好状态。
茂名石化40MW汽轮机存在问题分析及优化
茂名石化40MW汽轮机存在问题分析及优化摘要:茂名石化热电分部动力二车间配置有一台40MW双抽凝汽式汽轮发电机,是该企业的关键机组。
该机组于2006年投用,运行良好,但近期出现开车过程上下缸温差大、振动大的问题,以及日常运行真空度偏低的问题,针对以上问题进行分析,并对下一步节能优化提出建议。
关键词:汽轮机;问题;分析;优化;1 概况茂名石化热电分部动力二车间3号汽轮机为杭州汽轮集团公司生产的双抽冷凝式汽轮机,型号为CC40-12.5/4.3/1.7,额定功率40MW,最大功率50MW;设计进汽压力12.5MPa、温度520℃,一级抽汽压力4.3MPa,二级抽汽压力1.7MPa;循环水冷却方式为凉水塔风机强制冷却,配套两台循环水泵,单泵设计流量4500t/h;补水主要是来之当地小东江,水质较好。
该机组汽水流程简图见图一。
图一:汽水流程简图该机组于2006年投产,至今已运行9年,基本可满足一年一小修,六年一大修的要求。
但近期出现以下两项问题:一是开车过程中上下缸温差大,影响到振动偏大;二是运行期间真空度偏低。
2 开车过程中上下缸温差大2.1 上下缸温差情况描述按该机组操作规程要求,上下缸温差超过50℃不允许开车(上下缸温度测点见图一所示位置),而且在开车过程中要尽量控制上下缸温差在30℃以内,避免转子出现较大的弯曲而引起振动大。
但在实际操作过程中,汽轮机上下缸温差曾多次大于30℃,甚至有接近50℃的情况出现。
现列举该汽轮机某开车过程中上下缸温度的变化情况,见表一。
表一:汽轮机开车过程中上下缸温差记录表从表一看出,本次开车过程中上下缸温差最大值出现在暖管后、冲转前,达到了35.1℃;在冲转及暖机过程中,上下缸温差并没有立即消除,而是随着转速的上升(进汽量的增大)逐渐减小。
振动值的变化则随着转速的上升而呈上升趋势,随着上下缸温差的降低而呈下降趋势,所以开车过程中上下缸温差对汽轮机振动值大小有着直接的影响。
汽轮机冷态启动胀差控制策略
汽轮机冷态启动胀差控制策略汽轮机处于冷、温、热态启动过程中,冷态启机时间最长,启动时间的制约主要是汽轮机胀差,胀差控制的好坏直接决定启动时间。
冷态启动过程中,燃机点火后每小时约消耗天然气两万方,且低负荷下燃机和汽机效率极其低下,启动时间越长发电成本越大,所以汽轮机胀差的控制策略尤为重要,能有效指导我们的操作,从而缩短冷态启动时间,提高机组的经济性与安全性。
本文主要通过温度云的理论分析和五点五线法结合,阐述在汽轮机启动过程中何时投入低压补汽,何时提高燃机温匹,如何提高温匹等,明确冷态启动的操作注意事项和相关操作。
根据汽轮机冷态启动曲线,能够有效处理启动过程中存在的应力问题,避免汽轮机转子和缸体热冲击。
一、冷态启动过程汽轮机转子理论温度云分布从汽轮机低速暖机初始温度云图看出,冷态启动时冲转蒸汽参数较高,低速暖机过程转子表面温度最高达到360℃左右,表面与内部存在过大的温差,热冲击现象较为严重。
低速暖机结束,转子内外温差开始下降,经过中速暖机过程,转子最高温度在369℃左右,温差开始明显变小,由此得出汽轮机冷态启动初期是转子热应力最高阶段。
在汽机高速暖机及低负荷暖机阶段,主蒸汽温度维持在369℃左右,转子表面温度保持不变,轴心处温度开始上升,内外温差开始逐渐变小。
同理知道此时汽轮机冷态启动初期缸体温度在汽轮机低负荷暖机阶段缸体与蒸汽温度仍存在较大温差,启动过程也存在较严重的热冲击现象。
所以在汽轮发电机并网后,汽轮机转子径向温度逐渐减少,等待缸温与蒸汽温差在110℃是提高温匹的重要依据。
为减少汽轮机启动时的热冲击和应力,汽机并网后应尽量减少汽轮机高中压调门开度。
二、五点五线法图1:五点五线法通过五个节点和五个线性过程解释冷态启机汽机并网后胀差控制的重要过程,为快速暖机指明方向,及冷态启动中的重要节点控制。
五个节点:汽机并网;汽机低压补汽投入;蒸汽与壁温差110℃;高调18.3%;调门全开。
五个线性过程:低负荷暖机;降胀差;提温匹;控风险;升负荷。
毕业设计(论文)-300mw汽轮机运行中常见异常事故分析[管理资料]
引言目前在火力发电厂,随着汽轮机组朝着高参数、大容量、高自动化方向发展,系统越来越复杂,设备出现故障的可能性越来越大,故障的危害性也越来越大。
近几十年来,国内外已发生多起汽轮发电机组整机毁坏事故,因设备故障而导致重大经济损失和人员伤亡的事件时有发生。
因此,保证汽轮机组的安全运行是十分重要的。
由于汽轮机不断的发展,在构造上和运行上已达到高度的完整性和可靠性。
但在运行时,像其他别种机器一样,汽轮机也受着各种程度的严重故障的威胁。
发生这些故障的程度和故障的范围,主要决定于机组的操作情况。
关于机组的运行规程、可能发生的故障及其原因,以及预防和消除故障的措施的完备知识是与正确的设计,可靠的材料以及完善的生产同样重要的因素。
所谓故障,我们理解为机组脱离正常运行的各种不正常的情况,但这些不正常的情况不一定能给机组带来损害。
本论文中汽轮机常见的事故包括汽轮机叶片断落和腐蚀、汽轮机振动,大轴弯曲、汽轮机漏油着火、汽轮机轴承损坏等,其中导致机组不稳定振动的原因是多方面的,其中机械损伤和腐蚀是叶片断裂或脱落的主要原因;此外引起的不稳定异常振动是由低压转子支承刚度低、汽缸中心动态偏移、转子中心孔进油、转子本身存在的缺陷等使机组振动异常;轴瓦损坏,胀差超限,大轴弯曲以及产生的强烈振动所造成的动静摩擦,都可以使叶片损坏。
从对事故分析来看,这些事故有些可以杜绝发生或者防止,有些是由于技术限制无法解决,并且汽轮机的发展都是往大参数,大机组方向发展,这样出现的事故隐患会很难排除或防止。
并且有些事故发生的后果会牵连面很广,在事故发生时由于没有及时正确操作或本身事故发生的危害性很大,结果会使事故范围额外扩大。
所以、汽轮机组在运行过程中出现的故障,都将会影响到机组的各个系统,因而对汽轮机组的事故分析领域要广一些。
由于汽轮机组结构和系统的复杂性、运行环境的特殊性,汽轮机组的故障率较高,而且故障的危害性也很大。
因此,树立科学安全观,按操作规程正确操作,经常检查机体是否运行正常,目的是要用新的安全理念指导安全生产的管理与实践,增强员工对安全生产的责任感及持久的驱动力,牢牢把握安全生产的主动权,从而实现企业的本质安全,实现员工与企业和谐发展,最终目的是在以最小事故率的生产使企业经济平稳地增长。
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51-50-3型汽轮机高参数冷态冲转后异常现象及分析
林春、郭国忠
(福建永安火电厂发电部 366013)
摘要:分析介绍了51-50-3型汽轮机倒汽倒水现象的原因、汽水来源、现象、与对策及在某次采用特殊高参数冷态冲转试验后出现的异常现象及分析判断。
关键词:高参数冲转;缸温;排汽温度;倒汽倒水
1.引言
汽轮机倒汽倒水现象是指机组在停机或大幅度甩负荷后由于隔离措施不完善,导致来自外界公用系统的汽、水沿着管道进入汽机内部的现象。
汽轮机一旦发生倒汽倒水现象轻则使排汽温度持续居高不下,延长盘车时间,重则使汽机超速,汽缸、转子表面因迅速的温变产生巨大热应力,导致出现裂纹或永久性变形。
倒汽倒水现象对于热态或极热态汽轮机而言危害性是非常大的,这一点已有很多的事故经验教训。
所以在汽轮机停机之后一定要严密监视缸温、排汽温度等关键参数变化趋势,严防倒汽倒水现象的发生。
本文将以51-50-3型汽轮机为例,通过分析汽机发生倒汽倒水现象的原因、汽水来源、对缸温及排汽温度的影响、与对策,来对某次高参数冲转试验后出现的异常现象进行剖析。
2.倒汽的原因、来源、对缸温及排汽温度的影响与对策
图1 51-50-3型汽轮机部分系统图
A.电动主汽门或其旁路门未关严,使来自锅炉的余汽或邻机的新蒸汽经由自动主汽门,导汽管,调速汽门进入汽机内。
发生时高压缸先进汽,使
缸温异常变化、排汽温度上升,且上缸温度变化幅度与速率都高于下缸,
发现后应立即手动关闭摇紧主汽母管联络门、电动主汽门及其旁路门,
全开电动主汽门前所有疏水门,排放余汽。
B.抽汽逆止阀与相应管道上隔离门未关严,使来自公用系统或抽汽管道内余汽有可能经卡涩的逆止门倒入汽缸。
发生时高、低压缸都有可能先进
汽使缸温异常变化、排汽温度上升,但下缸反应更迅速。
发现后应立即
手动关闭摇紧抽汽管道上隔离门,关闭抽汽逆止阀前后疏水门,待停止
盘车后检修逆止阀。
C.轴封进汽门未关严,使轴封供汽经转子轴端进入汽缸内。
发生时高、低压缸同时进汽,缸温发生异常变化,排汽温度上升,但上、下缸温变化
幅度与反应时间相差无几。
发现后应立即手动关闭并摇紧轴封进汽总门
及调节阀前后手动门。
D.新蒸汽或汽平衡母管至集汽箱进汽门未关严,使得蒸汽一路由集汽箱进入法兰螺栓加热装臵,另一路由集汽箱疏水门进入疏水扩容器。
发生时
缸温发生异常变化,排汽温度上升,但法兰螺栓温度变化更为明显。
发
现后应立即手动关闭摇紧新蒸汽或汽平衡母管至集汽箱进汽门及集汽箱
疏水门与左右法兰螺栓加热进汽总门。
E.凝疏门未关严,使来自锅炉的余汽或邻机的新蒸汽经凝疏管由凝结器喉部进入汽机内。
发生时低压缸先进汽,对高压缸温度几乎没有影响但排
汽温度迅速上升,发现后应立即手动关闭摇紧主汽母管联络门、凝疏门,全开电动主汽门前所有疏水门,排放余汽。
F.高加至低加疏水手动门未关严,使来自除氧器的蒸汽或高加水侧漏水有可能经卡涩的逆止门倒入热井。
发生时对缸温几乎没有影响,排汽温度
上升。
发现后应立即手动关闭摇紧高加至低加疏水手动门及高加至除氧
器疏水门,开启高加汽侧疏水排地沟门,如高加钢管有泄漏还应退出高
加水侧,开启水侧放门。
G.#4低加出水电动门未关严,使来自除氧器的蒸汽有可能经卡涩的逆止门倒入热井。
发生时对缸温几乎没有影响,排汽温度上升。
发现后应立即
手动关闭摇紧#4低加出水电动门。
H.门杆漏汽手动门未关严,使来自除氧器的蒸汽有可能经卡涩的逆止门,由自动主汽门、高压轴端及二级抽汽管倒入高压缸。
发生时缸温有异常
变化,排汽温度上升。
发现后应立即手动关闭摇紧门杆漏汽手动门。
3. 倒水的原因、来源、对缸温及排汽温度的影响与对策
A.热井除盐水补水门未关严。
热井水位较低时对缸温与排汽温度几乎没有影响。
发现后应立即手动关闭热井除盐水补水门。
B.低压给水至抽汽联动装臵进水门未关严,使得低压给水经抽汽逆止阀泄水管进入热井。
发生时短时间内对缸温并无影响,但排汽温度将持续上
升。
发现后应立即手动关闭摇紧低压给水至抽汽联动装臵进水门。
C.凝结水至氢站联络门未关严,使得来自邻机的凝结水有可能经卡涩的逆止门倒入热井。
热井水位较低时对缸温与排汽温度几乎没有影响。
发现
后应立即手动关闭凝结水至氢站联络门。
4. #4机高参数冷态冲转后异常现象介绍
某厂#3,4机为武汉汽轮机厂于上世纪七十年代生产的单缸、单轴、纯凝
汽式老机组,型号为51-50-3。
两机因对外供热需要,恢复了主汽母管,但为安全考虑中间装有两道隔离门。
#4机组大修后,决定利用邻机的新蒸汽对#4机独立进行冲转试验。
因试验时经主汽母管节流后#4机电动主汽门前参数仍高达483℃、9.0Mpa远超过运行规程中规定的冷态滑参数启动时要求的冲转参数150℃、0.3Mpa。
为了避免在冲转时因巨大的温差带来的破坏性的热应力,同时也为了能使上下汽缸均匀受热,采用了全开自动主汽门、调速汽门通过电动主汽门旁路门冲转的操作方法。
冲转试验在转速升至2800R/Min后结束,当班运行人员在打闸停机,转子正常惰走结束后立即投入连盘运行。
值班人员在随后的定时巡回检查抄表时,发现上下缸温、热膨胀在缓慢上升,怀疑可能是发生了倒汽倒水现象。
同时其他人员也发现在此过程中排汽温度却稳中有降,热井水位在连盘的头两小时内热井水位始终保持在0.72米未有上升。
5. 异常现象的疑点分析
从上文对汽机发生倒汽倒水的原因、对缸温及排汽温度影响的分析可以看出如果只发生倒水至热井现象时,在水位未能淹没汽缸时对缸温变化几乎没有影响,而一旦水位上涨失去控制淹没了汽缸缸温必定会急剧下降。
故从现场缸温变化趋势及一直保持稳定的热井水位来看可以排除发生了倒水现象。
汽轮机如果发生倒汽现象时,蒸汽因参数不同;进入汽机的方式与路径不同;发生倒汽时汽缸温度温度不同所以对缸温、热膨胀、差胀的影响各有差异。
但在发生倒汽现象时都有一个共同的特点既:后汽缸排汽温度必定上升,这也是现场中判断汽机是否发生倒汽现象最直接明显的“硬指标”。
所以,当班运行人员在仔细检查所有可疑的热力系统后,果断地排除了发生倒汽现象的可能性。
那到底是何原因导致这种怪异现象的发生呢?
6. 异常现象原因分析
在排除了倒汽倒水的可能之后,当班运行人员注意到自动主汽门处金属温度呈现出与上下缸温截然不同的逐步下降趋势。
现将投入连盘后3小时内缸温、自动主汽门处金属温度、排汽温度变化抄表描绘成曲线图如下所示:
图2 缸温、自动主汽门处金属温度、排汽温度变化曲线图
自动主汽门处金属温度在刚投入连盘时温度为仍高达325℃较同一时间的上缸温188℃超出整整137℃。
在试验结束打闸之后,汽机已经被证明并没有其它任何外来汽水热源,自动主汽门处及其前的主汽管壁金属温度都远高于汽缸与转子温度,不能排除这样一种可能性的存在,即:自动主汽门处金属及其前的主汽管的蓄热在巨大的温差驱使下经导汽管的热传递使得缸温继续保持上升趋势。
由于没有真正的汽水热源进入低压缸,所以排汽温度稳中有降。
又由于自动主汽门处及其前的主汽管金属质量远小于汽缸及转子金属质量总合,故这种热传递作用不会持续很久,缸温等上升幅度很有限,而且以自动主汽门处金属温度为代表的热源温度下降幅度、速度必定大于受热体汽缸及转子。
实际上汽缸温度在120分钟内爬升到最高的207℃之后就逐步地稳定下降,总升幅为19℃。
运行人员的这种判断在随后接连几天的数次同条件冲转试验后必定出现的类似异常现象身上得以充分得验证。
51-50-3型汽轮机在普通的滑参数停机过程中由于规定新蒸汽温度要低于调节级处缸温,而且差值被严格控制在35℃以内。
所以不存在打闸停机后自动主汽门处及其前的主汽管壁金属温度高于缸温的现象,自然也就不会有上述的热传递现象发生。
7. 结束语
本文介绍的51-50-3型汽轮机在某次高参数条件下进行的冲转试验,并出现了一些异常现象。
虽然现象比较特殊,很容易被误认为是“倒汽、倒水”
但通过剖析疑点,对今后类似现象的分析与处理将具有一定的借鉴作用。
[参考文献]
[1]山东省电力学校.汽轮机设备及运行. 水利电力出版社.1979.9.
[2]北京热电总厂.高压汽轮机运行. 水利电力出版社.1984.10.
[3]詹正辉.福建省永安火电厂汽机运行规程. 福建省永安火电厂.2002.1.。