汽輪機在運行中的維護常識

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1、一、汽輪機運行人員基本工作 配備必要的操作、維護人員后必須進行專門訓(xùn)練,務(wù)必使他們熟悉機組的結(jié)構(gòu)、運轉(zhuǎn)特性和操作要領(lǐng)。運行人員的基本工作有以下幾個方面: 1、通過監(jiān)盤,定時抄表(一般每小時抄錄一次或按特殊規(guī)定時間抄錄),對各種表計的指示進行觀察,對比、分析,并做必要的調(diào)整,保持各項數(shù)值在允許變化范圍內(nèi)。 2、定時巡回檢查各設(shè)備、系統(tǒng)的嚴密性,各轉(zhuǎn)動設(shè)備(泵、風(fēng)機)的電流,出口壓力,軸承溫度,潤滑油量、油質(zhì)及汽輪機振動狀況,各種信號顯示、自動調(diào)節(jié)裝置的工作,調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作是否平穩(wěn)和靈活,各設(shè)備系統(tǒng)就地表計指示是否正常。保持所管轄區(qū)域的環(huán)境清潔,設(shè)備系統(tǒng)清潔完整。 3、按運行規(guī)程的規(guī)定或臨時

2、措施,做好保護裝置和輔助設(shè)備的定期試驗和切換工作,保證它們安全,可靠地處于備用狀態(tài)。 4、除了每小時認真清晰地抄錄運行記錄表外,還必須填寫好運行交接班日志,全面詳細地記錄8h值班中出現(xiàn)的問題。 二、汽輪機運行監(jiān)視 在汽輪機運行中,操作人員應(yīng)對汽輪機本體、凝汽系統(tǒng)和油系統(tǒng)進行全面的監(jiān)視。主要監(jiān)視的項目有:新汽壓力和溫度、真空(或排汽壓力)、段壓力、機組振動、轉(zhuǎn)子軸向位移、汽缸熱膨脹、機組的異聲、凝汽器的蒸汽負荷、循環(huán)水的進口溫度及水量、真空系統(tǒng)的密閉程度、油壓、油溫、油箱油位、油質(zhì)和油冷卻器進出口水溫等。特別是對各項的變化趨勢進行檢查和記錄,這對防止事故發(fā)生、查明事故原因和研究處理措施

3、都是很必要的。 1、監(jiān)視段壓力檢查 在汽輪機中,汽輪機第一級后壓力與通過汽輪機蒸汽流量近似成正比,如因結(jié)垢使流通面積小于設(shè)計值,欲維持相同的蒸汽流量或功率,則第一級后壓力與流通面積減小的程度成比例地增加。汽輪機運行中,監(jiān)視功率相同時汽輪機第一級后壓力的變化可判斷通流部分結(jié)垢的的程度,通常把第一級后壓力稱為監(jiān)視段壓力。 如果在同一負荷下(汽輪機的初、終參數(shù)相同)、監(jiān)視段壓力升高,這說明該監(jiān)視段以后的通流面積減小,通流部分有可能結(jié)垢,有時由于某些金屬零件碎裂或機械雜物侵入,堵塞了通流部分,或是由于葉片損壞變形等引起。臨時停用加熱器時,若主蒸汽流量不變,也將引起監(jiān)視段壓力升高。通過對監(jiān)視段壓力

4、變化的觀察分析,還可以判斷通流部分的蒸汽流量是否過大(避免某些級過負荷),可以及時地把負荷減小到監(jiān)視段壓力允許的數(shù)值,或把某些級的壓差降低到允許的數(shù)值范圍內(nèi),以防止機組內(nèi)的零部件被超壓破壞。對于監(jiān)視段壓力,不僅要監(jiān)督其絕對值的變化,還要監(jiān)督各級段之間的壓力差是否超過標準值,防止某個級段的壓差超過標準值而引起該級段的隔板和動葉工作應(yīng)力增大,造成設(shè)備損壞。 一般情況下,每周或每旬記錄一次監(jiān)視段壓力,并與大修后記錄的標準值比較,當(dāng)發(fā)現(xiàn)超過標準值1.5%-2%以上時,應(yīng)當(dāng)每天都進行一次記錄和核對(應(yīng)先校驗壓力表,確認其無誤),如發(fā)現(xiàn)超過標準值的5%(反動式機組不應(yīng)超過標準值的3%),應(yīng)當(dāng)采取限制措施

5、。如果分析后認為是由于通流部分結(jié)垢引起的,應(yīng)進行清洗,如果是由于通流部分損壞引起的,應(yīng)當(dāng)及時申請停機修復(fù),暫時不能停機修復(fù)時,應(yīng)把機組負荷限制到與監(jiān)視段壓力相應(yīng)的允許范圍內(nèi),以保證機組安全運行。 2、初參數(shù)與終參數(shù)監(jiān)視 在汽輪機運行中,初終汽壓、汽溫、主蒸汽流量等參數(shù)都等于設(shè)計參數(shù)時,這種運行工況稱為設(shè)計工況,此時的效率最高。在實際運行中,很難使參數(shù)嚴格地保持設(shè)計值,這時進入汽輪機的蒸汽參數(shù)、流量和凝汽器真空的變化,將引起各級的壓力、溫度、焓降、反動度及軸向推力等發(fā)生變化。這不僅影響汽輪機運行的經(jīng)濟性,還將影響汽輪機運行的安全性。所以在日常運行中,應(yīng)該認真監(jiān)督汽輪機初、終參數(shù)的變化。 ?

6、 (1)主蒸汽壓力升高 當(dāng)主蒸汽溫度和凝汽器真空不變,而主蒸汽壓力升高時大,即使機組調(diào)運汽閥的總開度不變,主蒸汽流量也將增加,機組負荷則增大,這對運行的經(jīng)濟性有利。但如果主蒸汽壓力升高超出規(guī)定范圍時,將會直接威脅機組的安全運行。因此在機組運行規(guī)程中有明確規(guī)定,不允許在主蒸汽壓力超過極限數(shù)值時運行。 主蒸汽壓力過高有如下危害: 主蒸汽壓力升高時,要維持負荷不變,需減小調(diào)速汽閥的總開度,但這只能通過關(guān)小末全開的調(diào)速汽閥來實現(xiàn)。在關(guān)小到第一調(diào)速汽閥全開,而第二調(diào)速汽閥將要開啟時,蒸汽在調(diào)節(jié)級的焓降最大,會引起調(diào)節(jié)級動葉片過負荷,甚至可能被損傷。 未級葉片可能過負荷。主蒸汽壓力升高后,由于蒸

7、汽比容減小,即使調(diào)速汽閥開度不變,主蒸汽流量也要增加,再加上蒸汽的總焓降增大,將使末級葉片過負荷,所以,這時要注意控制機組負荷。 主蒸汽溫度不變,只是主蒸汽壓力升高,將使末幾級的蒸汽濕度變大,機組末幾級的動葉片被水滴體刷加重。承壓部件和緊固部件的內(nèi)應(yīng)力會加大。主蒸汽壓力升高后,主蒸汽管道、自動主汽閥及調(diào)速汽閥室、汽缸、法蘭、螺栓等部件的內(nèi)應(yīng)力都將增加,這會縮短其使用壽命,甚至造成這些部件變形或受到損傷。 由于主蒸汽壓力升高會帶來許多危害,所以當(dāng)主蒸汽壓力超過允許的變化范圍時,不允許在此壓力下繼續(xù)運行。若主蒸汽壓力超過規(guī)定值,應(yīng)及時聯(lián)系鍋爐值班員,使它盡快恢復(fù)到正常范圍;當(dāng)鍋爐調(diào)整無效時,應(yīng)

8、利用電動主閘閥節(jié)流降壓。如果采用上述降壓措施后仍無效,主蒸汽壓力仍繼續(xù)升高,應(yīng)立即打閘停機。 ? (2)主蒸汽壓力下降 主蒸汽壓力降低時,主蒸汽流量也要減少,機組負荷降低;若汽壓降低過多時,機組將帶不到滿負荷,運行經(jīng)濟性降低,對機組運行的安全性沒有不利影響。如果主蒸汽壓力降低后,機組仍要維持額定負荷不變,就要開大調(diào)速汽閥增加主蒸汽流量,這將會使汽輪機未幾級特別是最末級葉片過負荷,影響機組安全運行。當(dāng)主蒸汽壓力下降超過允許值時,應(yīng)盡快聯(lián)系鍋爐值班員恢復(fù)汽壓;當(dāng)汽壓降低至最低限度時,應(yīng)采用降低負荷和減少進汽量的方法來恢復(fù)汽壓至正常,但要考慮滿足抽汽供熱汽壓和除氧器用汽壓力,不要使機組負荷降得

9、過低。 (3)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(dāng)主蒸汽溫度升高時,主蒸汽在汽輪機內(nèi)的總焓降、汽輪機的相對內(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(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)級葉片可能過負荷。主蒸汽溫度升高時,首先調(diào)節(jié)級的焓降要增加,在負荷不變的情況下,尤其當(dāng)調(diào)速汽閥中,僅有第一調(diào)速汽閥全開,其他調(diào)速汽

10、閥關(guān)閉的狀態(tài)下,調(diào)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(diào)速汽閥、汽缸和調(diào)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(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(yīng)作出嚴格的

11、規(guī)定。一般的處理原則是:當(dāng)主蒸汽溫度超過規(guī)定范圍時,應(yīng)聯(lián)系鍋爐值班員盡快調(diào)整、降溫,汽輪機值班員應(yīng)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(yīng)打閘停機,若汽溫超過汽缸材料允許的最高使用溫度,應(yīng)立即打閘停機。 ? (4)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,若要維持額定負荷,必須開大調(diào)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

12、能處于過負荷狀態(tài)。 ②末幾級葉片的蒸汽濕度增大。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。 ③各級反動度增加。由于主蒸汽溫度降低,則各級的反動度增加,轉(zhuǎn)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(yīng)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(diào)節(jié)級、汽缸等高溫部件的內(nèi)壁溫度會急劇下降而產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形,嚴重時可能使金屬部件產(chǎn)生裂紋或使機內(nèi)動、靜部分造成磨損事故,當(dāng)主蒸汽溫度降至極限值時,應(yīng)打閘停機。 ⑤造成沖

13、擊。當(dāng)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(dāng)主蒸汽溫度還繼續(xù)下降時,為確保機組安全,應(yīng)立即打閘停機。 ⑥主蒸汽溫度降低時,必須嚴密監(jiān)視和果斷處理。當(dāng)主蒸汽溫度降低到超過允許的變動范圍時,應(yīng)及時調(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

14、負荷。 ②當(dāng)凝汽器真空降低時,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。 ③當(dāng)凝汽器真空降低使汽輪機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(dāng)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。 ④當(dāng)主蒸汽壓力和溫度不變,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

15、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(nèi)凝結(jié)水位升高,淹沒了抽氣器入口空氣管

16、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: ①冷卻水入口溫度: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。 ②傳熱端差:當(dāng)凝汽器冷卻表面臟污時,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(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

17、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(nèi)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。 ③冷卻水量:當(dāng)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(nèi)真空降低。 (2)凝汽器真空系統(tǒng)嚴密性的檢查 為了監(jiān)視凝汽設(shè)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(guān)閉主

18、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(guān)閉過程中凝汽器內(nèi)真空下降較大,則應(yīng)立即停止試驗,恢復(fù)至運行狀態(tài),并尋找原因。當(dāng)抽氣器空氣閥關(guān)閉穩(wěn)定lmin后,再開始記錄凝汽器內(nèi)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。 (3)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(dāng)排汽內(nèi)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

19、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(yīng)在運行中加強監(jiān)視,避開振動負荷。要采取措施對設(shè)備進行改進,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 ? (4)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(dāng)冷卻水內(nèi)含有不溶解的空氣時,管子內(nèi)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(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,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(nèi)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(zhuǎn)部件是否有異常振動和聲響;4、定期做油質(zhì)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(yīng)定時、定點、定路線認真進行巡檢;8、3個月至少做1次油質(zhì)分析。?

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