核电站汽轮机运行特点及监测分析
发表时间：2018-07-06T10:41:19.710Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：郝灿谢晨宇[导读] 摘要：核电站汽轮机的安全运行，对我国的技术人员来说，始终都是一项重要的课题。（福建福清核电有限公司福建省福清市 350300）摘要：核电站汽轮机的安全运行，对我国的技术人员来说，始终都是一项重要的课题。文章就是研究核电站汽轮机的运行以及监测，并且针对核电站汽轮机的运行与监测提出的一些建议。关键词：核电站；汽轮机；运行特点；监测分析随着我国不断加强的国民经济，电力企业所面临的挑战也逐渐变大。核电技术也在经济的持续发展中实现了更新换代，这对于我国的核电事业来说也是一很大的机遇。核电事业的飞速发展，使人们能够享有更加清洁的能源，从而使人们更加注重对核电安全问题的关注。目前的核电技术已经实现了极大的发展和突破，已经对核电汽轮机的运行特点做到逐渐掌握，实现了对其的有序检测与诊断分析，有效保
障了核电站的安全运行。
一、汽轮机监控系统和诊断系统的结构配置下图是宁德核电一期工程的汽轮机控制系统。
图1
系统的主要组成部分分别为数据采集、处理以及备份系统、网络交换机、执行机构以及调节系统等。数据采集系统有着对温度、压力、位移、流量以及转速等数据进行采集的功能，实时将采集的数据向计算机进行传送，再由计算机对采集的数据进行处理，最后上传到数据库。数据处理系统能够分析相关的数据，能够把计算结果传递给执行机构，再由执行机构来进行相应操作。
二、汽轮机调节系统的功能分析
汽轮机调节系统的建立，是将能量守恒定律以及质量守恒定律作为基础的工作原理[1]。汽轮机主要有一下几方面的功能特点：（一）控制功率。按照电网实际的功率需求对进气阀的开度来进行手动或者自动的调节，进而控制了发电机的有效功率。（二）控制频率。当电网的频率在数值上出现与规定的偏差很大的情况下，调节系统能够实现补偿和控制频率的作用。（三）控制压力。调节系统可以做到限定汽轮机的进气压力以及压力增长的速率，有效达到控制压力的效果。（四）控制应力。调节系统能够限制升核以及升速对气室中以及高压转子中的热应力控制到比规定的数值小。（五）限制超速和超加速。在汽轮机的转速或者加速值超出规定的时候，调节系统可以根据超出的比例将近气阀门关闭，实现对汽轮机的保护。
（六）限制负荷速降。在运行中出现异常的情况时，调节系统能够按照给出的速率对目前的负荷速率进行下降，防止反应堆对相关系统的保护动作，实现对电机的保护。
（七）限制蒸汽流量。调节系统可以帮助工作人员在允许的时间范围内进行蒸汽流量的限制，保证汽轮机功率不超标。
三、核电汽轮机的运行特点
（一）有着较低的参数。压水堆核电站是我国核电站的有个主要形式，该核电站往往在一回路中有着较低的参数，这将降低二回路主蒸汽的参数。一般来讲，当核电汽轮机和火电汽轮机功率相同的情况下，在应用蒸汽做功时，核电站需要较大的主蒸汽流量，这就会造成焓的下降[2]。因此，即使机组的容量和背压完全相同，在汽轮机参数较低的情况下，它的排气面积也会是火电汽轮排气面积的两倍。（二）汽水分离再热器。锅炉是火电汽轮机主要的热量来源，但是核电汽轮机的热量并不来源于锅炉，其应用的并不是反应堆原理，而是再热原理，是运用高压对抽气自己新汽的进行。核电汽轮机的再热主要来源于热力系统，不是核岛。再热功能的实现，可以有效起到去湿的作用，避免低压排气造成过大的湿度，进行循环效率的提升。另外，核电汽轮机不仅有单极的再热形式，也有着双极再热的形式，也就是所谓的梯级加热，这样的再热形式能够降低传热过程中的温差，得到效率的提升，因此，在实际的工作中，这种再热的形式得到了广泛的应用。
（三）对节流的调节。一般情况下，应该采取喷嘴调节也自己节流调节的形式来调节汽轮机。我国现阶段核电应用需要定期进行换料，而且由于核电所带有的基本负荷，所以普遍采用节流调节的方式对汽轮机进行调节。但是节流调节的形式因为没有调节极，所以降低了实际工况的效率，提高了设计工况的效率。四、核电站汽轮机监测与分析系统的功能分析
核电汽轮机介绍 1. 由上海电气供货的我国首台出口325MW 核电汽轮机用于哪个哪个国家？ （ 3.0 分） A. 印度 B. 土耳其 C. 巴基斯坦 2. 上海电气百万等级核电机组26 平米的低压缸模块末级叶片长度为？（ 3.0 分） A. 1420mm B. 1710mm C. 1905mm 我的答案： B √答对 3. 上海电气百万等级核电机组适用于AP1000 的高压缸模块型号为？（ 3.0 分） A. IDN70 B. IDN80 C.IDN90 我的答 B √答对 4. 上海电气百万等级核电汽轮机组转速？（ 3.0 分）
A. 1500RPM B. 3000RPM C.3600RPM 我的答 A √答对 5. 上海电气百万等级核电机组20 平米的低压缸模块末级叶片长度为？（3.0 分） A. 1420mm B. 1710mm C. 1905mm 我的答案： A √答对 6. 上海电气的山东石岛湾200MW 项目是什么堆型？（3.0 分） A. M310 B. 华龙一号 C. 高温气冷堆 我的答案： C √答对 7. 上海电气出口巴基斯坦的300MW 等级核电汽轮机共有几台？（ 3.0 分） A. 2 台 B. 3 台 C. 4 台 我的答案： C √答对 8. 至2018 年 6 月，上海电气已投运核电汽轮机多少台？（ 3.0 分）
A. 10 台 B. 11 台 C. 12 台我的答案： C √答对 9. 上海电气百万等级核电机组30 平米的低压缸模块末级叶片长度为？（3.0 分） A. 1420mm B. 1710mm C. 1905mm 我的答案： C √答对 10. 上海电气百万等级核电汽轮机高压缸模块运输方式为?（3.0 分） A. 整缸发运 B. 散件发运 C. 其他 我的答案： A √答对 1. 以下哪些为高温气冷堆堆核电汽轮机特点？（ 4.0 分）） A. 进汽参数高 B. 无MSR C.低压缸加强除湿 我的答ABC √答对 2. 以下哪项说法是错误的？（ 4.0 分）） A. 2008 年上海电气获得阳江和防城港CPR1000 核电汽轮机订单 6 台
选择题： 1.感应电动机的额定功率（B）从电源吸收的总功率。 A.大于； B.小于； C.等于 2. 电动机铭牌上的“温升”是指（A）允许温升。 A.定子绕组； B.定子铁芯； C.转子个 3.电动机从电源吸收无功功率，产生（C）。 A.机械能； B.热能； C.磁场 4. 电动机定子旋转磁场的转速和转子转速的差数，叫做（A）。 A.转差； B.转差率； C.滑差 5.当外加电压降低时，电动机的电磁力矩降低，转差（B）。 A.降低； B.增大； C.无变化 6.交流电流表指示的电流值，表示的示交流电流的（A）。 A.有效值； B.最大值； C.平均值 7.我们使用的测量仪表，它的准确等级若是0.5级，则该仪表的基本误差是（C）。 A.+0.5％； B.-0.5％； C.±0.5％ 8.断路器切断电流时，是指（C）。 A.动静触头分开； B. 电路电流表指示为零； C.触头间电弧完全熄灭 9.蓄电池电动势的大小与（A）无关。 A.极板的大小； B.蓄电池内阻的大小； C.蓄电池比重高低。 10.蓄电池所能输出的能量与它的极板表面积（C）。 A. 没有关系； B.成反比； C. 成正比。 11.电流互感器二次回路阻抗增加时，其电流误差和角误差（A）。 A. 均增加； B.均减小； C.电流误差增加，角误差减小。 12.零序电流只有在（B）才会出现。 A. 相间故障； B. 接地故障或非全相运行； C. 振荡时。 13.涡流损耗的大小，与铁芯材料的性质（B）。 A. 没有关系； B.有关系； C. 关系不大。 14.磁滞损耗的大小与周波（C）。 A. 无关； B.成反比； C. 成正比。 15.不同的绝缘材料，其耐热能力不同，如果长时间在高于绝缘材料的耐热能力下运行，绝缘材料容易（B）。 A. 开裂； B.老化； C. 破碎。 16.铅酸蓄电池在放电过程中，其电解液的硫酸浓度（B）。
核电汽轮机通流能力分析及优化 摘要：中国许多核电厂都存在涡轮机开度小的现象，这导致节流损失的增加。 根据压水堆核电站的主要蒸汽压力运行特性和实际运行数据，分析了造成这种现 象的原因，并提出了解决方案。通过准确地设计阀前压力并优化涡轮流量，可以 减少节流损失，增加单位输出，并进一步提高核电站的发电效率。 关键词：核电；汽轮机；通流能力；效率 引言 秦山300MW核电站一期工程自1991年成功投运以来，我国核电汽轮机的设 计和开发已经走过了20多年的历程。随着我国核电站比重的逐步提高，单机容 量的不断增加，如何更有效地运行，提高核电站的发电效率是一个需要关注的问题。国内核电站基本上采用恒压节流运行，从已投运的机组开始。从运行数据来看，汽轮机普遍存在小开度、大节流损失的现象，这引起了人们对汽轮机流量设 计的重视。本文将对此进行分析和计算，为提高核电站的运行效率提供依据。 1运行特点 对于压水堆核电站，蒸汽发生器的热平衡方程为：P \u003d KF（TAVG TSG）其中：P是蒸汽发生器产生的热能； K和F是蒸汽发生器的传热系数和传热 面积； TAVG是反应堆冷却剂的平均温度； TSG是蒸汽发生器中的蒸汽温度。从 该方程式可以看出，蒸汽温度TSG越低，热功率P越大。图1显示了大亚湾核电 站蒸汽发生器的典型温度。 由于蒸汽发生器的出口为饱和蒸汽，因此蒸汽温度对应于压力，因此，新蒸 汽的压力会随着热能的增加而降低，如图2所示，并且根据蒸汽轮机原理，当流 量为常数，阶段为压力随着负载的增加而增加，这与蒸汽发生器的压力特性相反。 在低负荷工况下，火力发电机组可以降低主蒸汽压力，采用滑动压力操作， 即脚跟机，或在汽轮机的高压部分设置调节级，并增加进气量。减少负荷时，通 过改变流通面积来提高压力。对于炉子以及对于核动力装置，为了满足蒸汽发生 器的负载特性，入口压力处于机器和堆的操作模式下。同时，由于核电机组主要 承担基本负荷，为了提高设计工况的流量效率，核电涡轮一般采用无调节级设计，机组采用节流调节运行。此时，涡轮级前压力P1与主节流阀前压力P0的匹配程 度将直接影响高压缸的效率和涡轮的性能。 2已投入运行的核电厂的主要蒸汽压力偏差 作者跟踪了几台300MW和1000MW核电机组的运行参数。发现在额定流量下，主蒸汽阀前的蒸汽压力比设计值高2％至5％。初步分析认为，主要原因如下： （1）核岛反应堆和蒸汽发生器有一定的余量。在设计蒸汽发生器的传热面积时，有必要考虑不确定因素，例如，在操作的后期，热交换管的损坏和外壁的结垢。因此，设计堵塞率为10％。选择结垢系数作为经验值。新装置投入运行时， 堵塞率和结垢系数远小于设计值，因此达到额定流量所需的热负荷小于设计值， 主蒸汽压力升高。 （2）管道压力损失偏离设计值。蒸汽发生器出口到蒸汽轮机主蒸汽阀前面的主蒸汽管道，包括直管段和一系列阀和弯头。设计压力损失是根据经验公式计算的，一般考虑工程余量。测得的压力损失小于设计值。当蒸汽发生器的出口压力
汽轮机的运行维护 运行中对汽轮机设备进行正确的维护、监视和调整，是实现安全、经济运行的必要条件。为此，机组正常运行时要经常监视主要参数的变化情况，并能分析其产生变化的原因。对于危害设备安全经济运行的参数变化，根据原因采取相应措施调整，并控制在允许的范围内。 汽轮机运行中的主要监视项目，除汽温、汽压及真空外，还有监视段压力、轴向位移、热膨胀、转子(轴承)振动以及油系统等。 在正常运行过程中，为保证机组经济性，运行人员必须保持：规定的主蒸汽参数和再热蒸汽参数、凝汽器的最佳真空、给定的给水温度、凝结水最小过冷度、汽水损失最小、机组间负荷的最佳分配等。 一、汽轮机运行中的监视 1．负荷与主蒸汽流量的监视 机组负荷变化的原因有两种：一种是根据负荷曲线或调度要求由值班员或调度员主动操作；另一种是由于电网频率变化或调速系统故障等原因引起。 负荷变化与主蒸汽流量变化的不对应一般由主蒸汽参数变化、真空变化、抽汽量变化等引起。遇到对外供给抽汽量增大较多时，应注意该段抽汽与上一段抽汽的压差是否过大，避免因隔板应力超限及隔板挠度增大而造成动静部件相碰的故障。 当机组负荷变化时，对给水箱水位和凝汽器水位应及时检查和调整。随着负荷的变化，各段抽汽压力也相应地变化，由此影响到除氧器、加热器、轴封供汽压力的变化，所以对这些设备也要及时调整。轴封压力不能维持时，应切换汽源，必要时对轴封加热器的负压要及时调整。负压过小，可能使油中进水；负压过大，会影响真空。增减负荷时，还需调整循环水泵运行台数，注意给水泵再循环门的开关或调速泵转速的变化、高压加热器疏水的切换、低压加热器疏水泵的启停等。 2．主蒸汽参数的变化 一般主蒸汽压力的变化是锅炉出力与汽机负荷不相适应的结果，而主蒸汽温度的变化，则是锅炉燃烧调整、减温水调整、直流炉燃水比不当、汽包炉给水温度因高压加热器运行不正常发生变化等所致；主蒸汽参数发生变化时，将引起汽轮机功率和效率的变化，并且使汽轮机通流部分的某些部件的应力和机组的轴向推力发生变化。汽轮机运行人员虽然不能控制汽压、汽温，但应充分认识到保持主蒸汽初参数合格的重要性，当汽压、汽温的变化幅度超 过制造厂允许的范围时，应要求锅炉恢复正常的蒸汽参数。 3．再热蒸汽参数的监视 再热蒸汽压力是随着蒸汽流量的变化而变化的。再热蒸汽压力的不正常升高，一般由中压调速汽门脱落或调节系统发生故障而使中压调速汽门或自动主汽门误关引起的，应迅速处理，设法使其恢复正常。 再热蒸汽的温度主要取决于锅炉的特性和工况。再热蒸汽温度变化对中压缸和低压缸的影响，类似于主蒸汽温度的变化，在此不再赘述。 4．真空的监视 真空是影响汽轮机经济性的主要参数之一，运行中应保持真空在最有利值。真空降低，即排汽压力升高时，汽轮机总的比焓降将减少，在进汽量不变时，机组的功率将下降。如果真空下降时继续维持满负荷运行，蒸汽量必然增大，可能引起汽轮机前几级过负荷。真空严重恶化时，排汽室温度升高，还会引起机组中心变化，从而产生较大的振动。所以，运行中发现真空降低时，要千方百计找到
1.600MW－1000MW超临界及超超临界汽轮机研制 汽轮机研究和实际运行表明：24.1MPa/538℃/566℃超临界机组热效率可比同量级亚临界机组提高约2~2.5%。而31MPa/566℃/566℃/566℃的超超临界机组热效率比同量级亚临界提高4~6%。国外各大公司更趋向于采用超临界参数来提高机组效率。就600MW～1000MW 等级超临界汽轮机而言，可以说已经发展到成熟阶段，而且其蒸汽参数还在不断提高，以期获得更好的经济性，如采用超超临界参数。 目前哈汽公司与日本三菱公司联合设计了型号为CLN600-24.2/566/566型超临界参数、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽反动式汽轮机。高中压部分采三菱公司的技术，低压缸采用哈汽厂自主开发的新一代亚临界600MW汽轮机技术，哈汽厂与日本三菱公司联合设计，合作制造。 为进一步提高机组效率，哈汽公司已开展超超临界汽轮机前期科研开发工作。 2.600MW－1000MW核电汽轮机研制 我国通过秦山核电站（一、二、三期）和广东大亚湾、岭澳等核电站的建设，已经在核电站建设上迈出了坚实的第一步。哈汽公司成功地为秦山核电站研制了两台650MW核电汽轮机，积累了丰富的设计制造经验，为进一步发展百万等级核电准备了必要的条件。 目前哈汽公司已完成百万千瓦半转速核电汽轮机制造能力分析，并开展了前期科研开发工作。 3.大型燃气－蒸汽联合循环发电机组 联合循环由于做到了能量的梯级利用从而得到了更高的能源利用率，已以无可怀疑的优势在世界上快速发展。目前发达国家每年新增的联合循环总装机容量约占火电新增容量的 40％～50%，所有世界生产发电设备的大公司至今（如美国的GE公司87年开始、ABB90年开始）年生产的发电设备总容量中联合循环都占50%以上。最高的联合循环电站效率（烧天然气）已达55.4%，远远高于常规电站，一些国家（如日本等）已明确规定新建发电厂必须使用联合循环。 由于整体煤气化联合循环发电机组 (IGCC) 是燃煤发电技术中效率最高最洁净的技术 , 工业发达国家都十分重视，现在世界上已建成或在建拟建IGCC电站近20座，一些已进入商业运行阶段。 燃气轮发电机组在我国近几年才有较大发展，目前装机占火电总容量的3.5%，大部分由国外购进，国产机组只占9.4%，且机组容量小、初温低，机组水平只处于国外80年代水平，且关键部件仍有外商提供远不能满足大容量、高效率的联和循环机组的需要。 目前，哈汽公司与美国通用电气公司联合生产制造9F级重型燃气轮机及联合循环汽轮机。 4.300MW－600MW空冷汽轮机研制 大型空冷机组的研制与开发，不仅是国家重点扶持的攻关项目，对一个地区而言也是一个新的增长点，因为它可以带动一大批相关产业的发展。哈汽公司早期就已开展了空冷系统的研究，八．五期间，为内蒙丰镇电厂设计制造了200MW空冷汽轮机组，该机组启停灵活，安全满发，而且振动小、轴系十分稳定。为本项目创造了开发设计制造等有利的依托条件。 空冷系统与常规湿冷系统相比，电厂循环水补充量减少95％以上，空冷机组在缺水地区广泛采用，发展空冷技术是公司产品发展方向。 哈汽公司在发展空冷技术方面占有一定优势，成功地设计、制造了内蒙丰镇电厂4台200MW间接海勒系统空冷机组，目前机组运行良好，在高背压－0.1MPa下，机组安全满发，启停灵活，轴系稳定，同时在丰镇空冷机组上，做了大量试验研究： ①海勒间冷系统中混合式喷淋冷凝器试验。 ② 710mm动叶片的频率和动应力试验。 ③末级流场及湿度的测量 公司有进一步发展空冷奠定基础。曾为叙利亚阿尔电站设计了二台200MW直接空冷机组，针对直接空冷机组运行特点：高背压、背压变化范围 宽的特点，设计了落地轴承，低压缸和带冠520末级叶片。在300MW间接与直接空冷机组的设计和运行基础上进行了空冷300MW汽轮机初步设计，并针对大同二电厂，设计了二个600MW空冷机组方案。 ①哈蒙间接空冷600MW机组
- 113 - 第十章 蒸汽动力循环及汽轮机基础知识 10.1 蒸汽动力循环 核电站二回路系统的功能是将一回路系统产生的热能（高温、高压饱和蒸汽）通过汽轮机安全、经济地转换为汽轮机转子的动能（机械能），并带动发电机将动能转换为电能，最终经电网输送给用户。 热能转换为机械能是通过蒸汽动力循环完成的。蒸汽动力循环是指以蒸汽作为工质的动力循环，它由若干个热力过程组成。而热力过程是指热力系统状态连续发生变化的过程。工质则是指实现热能和机械能相互转换的媒介物质，其在某一瞬间所表现出来的宏观物理状态称为该工质的热力状态。工质从一个热力状态开始，经历若干个热力过程（吸热过程、膨胀过程、放热过程、压缩过程）后又恢复到其初始状态就构成了一个动力循环，如此周而复始实现连续的能量转换。核电厂二回路基本的工作原理如图10.1所示。 节约能源、实现持续发展是当今世界的主流。如何提高能源的转换率也是当今工程热力学所研究的重要课题。电厂蒸汽动力循环也发展出如卡诺循环、朗肯循环、再热循环、回热循环等几种循环形式。 10.1.1 蒸汽动力循环形式简介 1.卡诺循环 卡诺循环是由二个等温过程和二个绝热过程组成的可逆循环，表示在温熵（T －S ）图中，如图10.2所示。图中， A-B 代表工质绝热压缩过程，过程中工质的温度由T 2升到T 1，以便于从热源实现等温传热； B-C 代表工质等温吸热过程，工质在温度 凝 结 水 水 蒸 汽 蒸汽推动汽轮机做功，将蒸汽热能转换成汽轮机动能；继而汽轮机带动发电机发电 。 凝结水从蒸汽发生器内吸收一回路冷却剂的热量变成蒸汽 热力循环 图10.1核电厂二回路基本的工作原理 T 1 S T 2
火力发电厂大型汽轮机的安装与运行故障分析 发表时间：2018-11-13T16:52:53.030Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：王龙梅 [导读] 摘要：在进行汽轮机安装工作过程当中应该严格按照相关的标准来进行，使相关的技术参数符合规定，在安装完毕之后要进行试运行，并做好相应的验收工作。 （哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 150046） 摘要：在进行汽轮机安装工作过程当中应该严格按照相关的标准来进行，使相关的技术参数符合规定，在安装完毕之后要进行试运行，并做好相应的验收工作。除此之外，还要做好日常运行的跟踪管理工作，从而确保汽轮机在运行过程当中能够及时的发现存在的问题，并有针对性的提出改进措施，防止一些小的问题得不到及时的处理而累积成为大问题。 关键词：火电厂；汽轮机；安装；故障 引言： 在我国当前的发电企业当中，在对于大型汽轮机组的安装一般都是需要利用手工测量的方式来进行相关数据的获取，对其数据做出相关的测试和绘图，在实际情况的基础上完成对其零部件的调节。但是还要在不断的发展当中对其安装方式进行不断的优化和提升。另外，在大型汽轮机组的运行当中，还要对出现的问题做出相关的改善。 1 火电厂当中的大型汽轮机组的安装 1.1 汽轮机的安装范畴 在汽轮机组的安装范围当中，需要符合以下几个方面的内容：首先需要保证施工的全面性，其中包括土石方开挖、特殊基础施工、主厂房框架、汽机基础施工、煤斗施工、预应力构件施工等多方面的施工。其次在对锅炉的组合布置以及组合吊装方面也要进行全面的分析，根据不同的情况也要做出实际的方案。另外，在对汽机的安装以及发电机的运输吊装等相关的设备安装方面都要做出的实际数据的测量和分析。最后，对于大型变压器的安装以及发电机的起吊等设备方面都需要做出实际的调整，最终保证其处于合理正常的范围之内。 1.2 火电厂大型汽轮机安装注意事项 随着技术的不断发展，当前发电厂所使用的汽轮机越来越朝着大型化的方向发展。汽轮发电机组的构成也越来越复杂，由多个较大的部件构成。但是在本上，汽轮机仍然是一个旋转轴系。因此在进行汽轮机安装的过程当中应该对各个转子的支撑部件进行合理的调整，从而保证各个转子能够不超出规定的挠度，并且能够和固定的部件之间保持合理的位置。为了做到上面的这些应该在安装过程当中做好以下几个方面的工作：第一，为了确保安装工作的顺利进行，需要做好相应的准备工作，首先将相关的设备以及需要的各种工具进行相应的检查，确保能够正常的工作，以便安装顺利完成。第二，在安装过程当中，不论是什么类型的机组都应该正确的设置相应的轴系，从而确保能够对中。第三，严格的遵守相关的技术标准，对于不符合相关标准的地方进行相应的调试，从而保证最后符合相应的情况，调试的过程当中应该对活动部件来进行，对于固定部件要尽可能的保持稳定，减少调试工作的难度。第四，根据各靠背轮组对中和动、静部件间隙等相关数据、机组的结构参数和有关标准，在进行安装时要合理地调整轴冗量，直到符合其使用要求为止。第五，安装过程中，每道工序完成之后要对其进行相应的检查，直到合格之后才能够进行下道工序，从而有效的防止某道工序不合格造成的后续施工质量问题，对于保证施工质量具有重要的意义。 2 火力发电厂大型汽轮机组的运行故障及措施 2.1 汽轮机的不正常振动及维修方法 在汽轮机的运行当中如果出现了不正常的振动现象，对于整体的结构就会造成相当大的影响，对于设备当中的安全性也会造成影响。在这个过程当中，导致出现此种现象的主要原因是由于汽轮机当中的高速运行的现象对汽轮机当中的工作叶片造成了相当大的影响，从而产生了气流冲击的现象。并且在转子的运行当中都是处于高速的运转当中，在运行当中所产生的摩擦现象，对于震动的频率以及振幅都会产生相当大的影响，最终影响到整体的安全性。在对此种故障采取措施的时候，可以利用对锅炉内部的热水以及水蒸气的流量来进行调节，从而对机械在运行当中的状态做出检查，利用对负荷进行调整的方式来避免其中的振动过激的现象。 2.2 汽轮机组油系统故障及措施 在进行汽轮机例行检修过程中常会发现汽轮机轴颈、轴瓦磨损等出现磨损，轴颈表面粗糙度增加。严重的还将导致系统停机，严重危害汽轮机组运行安全。目前针对汽轮机轴颈磨损、轴瓦磨损的处理多采用堆焊后打磨抛光进行修复，电厂维修部门不具备这样的资质与修复条件，应积极联系汽轮机生产厂家到现场进行修复。轴颈、轴瓦的磨损多是由于汽轮机油系统存在机械杂质等原因造成。而油质不良、杂质较多还会造成机组润滑效果不佳、调节阀堵塞等情况发生，严重影响到机组的运行。因此，加强电厂汽轮机组油系统故障分析与排除，提高维护人员维修能力，是保障汽轮机组安全运行的关键。汽轮机油系统故障排除措施：注重检修过程的清洁，保障储油系统清洁，降低油系统故障发生几率。在进行汽轮机组检修过程中，首先要注重清理轴瓦。在轴瓦的各零件回装前用清洗剂清洗干净，用面粉团粘去死角垃圾，并用压缩空气吹净后再用白绸布检查是否干净。合格后方可回装。在对轴承箱进行清扫时，要将轴承箱里的存油清理干净，并用面粉团将整个轴承箱进行全面清理。各油阀门、止回阀、疏油阀必须解体，并用煤油或清洗剂清洗干净。最后用白绸布对清理后的机体、零部件进行检查。通过对各组建的严格清理保障油系统循环中不会带入杂质，保障汽轮机组的安全运行。另外对于油箱、和冷油器也要进行严格清理。将油污清洁干净，并实用清洁剂对油箱进行全面清洗，对于油箱内油器松动的部位，要将油器铲除干净，并打磨光滑。对于油箱滤网有破损、穿孔的要及时更换。冷油器也要同油箱一同进行清理，保障存油系统的清洁。注重油系统管道清洁，保障输油系统清洁。汽轮机油系统担负着调速系统、轴承的润滑等工作。储油系统清洁干净后还要对输油管路的清洁，保障油系统不会对轴承、阀体等带入杂质，造成设备损坏。在对汽轮机进行检修后，应采用整体油循环的方式对机组油系统进行清洁。采用大于正常油量并运行两台油泵进行循环，加装滤网等对输油系统、储油系统进行清洁。每个2～4小时更换、清洁一次滤网，当滤网上无垃圾和杂质后，确认油系统清洁完成。 2.3 汽轮机超速及措施 在汽轮发电机组的运行当中，需要各方面和各部门当中设备仪器的精密配合，在其运行当中，汽轮机是作为主要的原动机来进行能源动力的提供的，因此在动力矩方面是相当强大的。在对其运行做出基本调节的时候，会造成调节系统的失灵现象。在此种情况下，就会对于汽轮机当中的转速造成急剧升高的现象，从而其中的转子零件都达到了不允许的数值范围，可能使叶片甩脱、轴承损坏、转子断裂，甚
提高汽轮机性能及运行特性分析 发表时间：2018-11-02T21:44:21.237Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：梁柯 [导读] 摘要：汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械能的外燃回转式机械，它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理，使之转化成其他形式的能量。 （呼和浩特热电厂内蒙古呼和浩特 010080） 摘要：汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械能的外燃回转式机械，它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理，使之转化成其他形式的能量。汽轮机在人们日常生产中的应用十分广泛，例如压缩机、船舶螺旋桨等机器的工作都需要汽轮机的驱动。汽轮机常规热力试验和性能监测对电厂生产管理和节能有重要意义，一般通过热力性能的试验可以找到汽轮机热力系统中对机组整体运行性能影响最大且有较大改进空间的环节，基于此，本文作者就哈尔滨有限责任公司制造的CZK350/320-24.2/0.4/566/566型超临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷、采暖供热抽汽式汽轮发电机组进行分析，其中不足之处，希望同行多加指正。 关键词：汽轮机；性能；技术 1高载荷静叶的开发 在相同叶弦长度条件下，高载荷静叶的数量比以往静叶少了约14%，且性能得到提高。由于减少了叶片数量，叶片表面的摩擦损失和产生于叶片后缘的尾流损失减少，使提高行性能得以实现。高负荷静叶的特征是：（1）由于叶片头部大头化，因此叶片上游侧也承担负荷，均衡了叶片整体负荷；（2）利用反映叶片背面喉部下游位置曲率分布的曲线和紊流分析等详细的设计方法，设计出最佳的叶片数量和叶型。另外，在叶片头部的圆化时还考虑到了入射角特性和强度方面。 2高载荷动叶的开发 高载荷动叶和高载荷静叶一样，也是削减了叶片数量、增大了每枚叶片的载荷。高载荷动叶的开发目标是：与以动叶相比，降低约15%的叶片数量。与高载荷静叶一样，叶片数量减少，叶片负荷增大，因此叶片负压侧的流动就易于脱流。尤其是冲动式叶片，由于叶片根部附近的背弧曲率大，此倾向很明显。 因此在开发高负荷动叶时，条件是需将叶片强度控制在允许值以内，重点放在其根部附近的叶型设计上：（1）为了控制脱流和边界层的发展，降低二次流损失，设计出增大叶片后缘附近负荷的后加载叶型；（2）在动叶叶片根部设计阶段中，想通过前置静叶的侧壁损失预测正确的入射角是很困难的，因此采取了将叶片前缘部位椭圆化，增大曲率半径和改善入射角特性等措施。特别是，使用了二维叶片紊流分析技术和规定喉部长度的反问题设计法，以及曲线进行叶型设计。使用这些设计手段，设计出沿叶高方向多个基本截面的叶型，并通过积叠面形成叶片。 3优化反动式叶片的开发 3.1开发背景 本次使用的是呼和浩特热电厂2×350MW供热机组，汽轮机采用哈尔滨有限责任公司制造的CZK350/320-24.2/0.4/566/566型超临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷、采暖供热抽汽式汽轮发电机组。为了进一步提高效率，谋求通过级数、转子直径、反动度等设计参数来优化汽轮机结构，并开发适用于此结构的优化叶型。另一方面，在汽轮机高压级中，叶片长度相对较短，沿叶高方向的边界层和二次流领域所占的比例变大，因此必需考虑到这些流场特性的高性能叶片。根据静叶出口的绝对速度和旋转动叶的周向速度，蒸汽将以相对速度流入动叶。由此可见，此相对速度方向离动叶几何入口角越远，叶型损失也交越大。另外，实际中必须考虑边界层和二次流的影响，故想将动叶相对流入角设计成预想的高精度是困难的。如今，在叶型设计中综合应用了基于实验的强化设计法，反问题设计法和二维紊流分析技术，针对流入角的变化，开发出损失特性变化缓慢的圆头动叶。 3.2强化设计的应用 3.2.1测量特性和信号因子 将叶栅视为系统，利用系统输入与输出的理想关系（通过原点的直线），选择信号因子（输入）和测量特性（输出）。 3.2.2误差因子和控制因子 误差因子是可能阻碍理想功能的因子，进行此研究时，选定流入角作为误差因子，考虑到下面叙述的设计叶型时的几何入角，采用了现实的3种流入角（30°，50°，70°）。另一方面，在此研究中，控制因子是决定叶型的参数，由于数值实验时利用了计算机，从计算机环境和设计期间的观点出发，采用选定与流入角特性和损失特性有密切关系的叶片转向角、前缘曲率半径、节弦比和最大叶片负荷部位这4个参数作为控制因子，分别设定了三种方案。在强化设计中，由流入角特性和损失特性对应于比特性和灵敏度特性。 3.2.3叶型设计 四个控制因子进行叶型设计时，仅用这些控制因子不能完全定义叶型形状。因此需预先根据二维紊流分析，将损失评价反映到叶型设计中。再用反问题设计法移动叶片的最大载荷部位，对叶型进行修正。通过用这种反问题设计法进行修正，已足以确定喉部长度。叶片载荷分布的修正范围仅限最大载荷部位附近。 3.2.4SN比和灵敏度特性 针对9种计算方案，进行二维紊流分析，根据此计算结果在三种情况下4个控制因子（A―D），对SN比和灵敏度平均值的因果图。在此研究中，目标是不公将离散度变小（SN比变大），最终还要开发出损失小的叶片。 3.2.5根据最优条件的研究 按照上述两种最佳条件进行叶型设计时，通过二维紊流分析和损失评价可决定叶型。通过积叠沿叶高方向的多个截面，即形成1枚动叶。同以往叶片相比，最佳叶片的数量减少了约33%。 3.3利用二维叶栅风洞进行性能确认试验 通过二维叶栅风洞中，用5孔探针所进行的逐点测量，计算出能量损失系统数。从此结果中，相当于广泛范围汽流入角，损失特性平坦化，而与以往叶片相比，损失自身也大幅降低。 3.4利用空气透平进行级效率的确认试验 为了确认汽轮机的级效率，针对以往叶片和最佳叶片，时行了模型透平试验。用内置热电偶的5孔探针，沿级的出入口径向，对压
汽轮机运行考试题库 一、填空题 1、电力工业的能源主要是①、②和原子能。答：①水能；②燃料热能。 2、利用发电的工厂，叫做火力发电厂。 答：燃料热能。 3、火力发电厂的主要设备由①、②、③等组成。 答：①锅炉；②汽轮机；③发电机。 4、电能的生产过程是一系列的转换过程。 答：能量。 5、火力发电厂所用的工质是。 答：水和水蒸汽。 6、锅炉在火力发电厂中是生产①的设备。锅炉的容量也叫②，单位是③。 答：①蒸汽；②蒸发量；③t/h。 7、在火力发电厂中，汽轮机的主要任务是把蒸汽 转 换成轴旋转的。 答：①热能；②机械能。 8、火力发电厂的汽水系统是由、、、
等设备组成。 答：①锅炉；②汽轮机；③凝汽器；④给水泵。 9、在火力发电厂中把机械能变成电能的设备，叫做 。 答：发电机。 10、国际上普遍的两种表示温度的温标是温标和 温标。 答：①摄氏；②热力学。 11、摄氏温度与热力学温度之间的换算关系可简化为 ，其中Ｔ表示温度；ｔ表示温度。 答：①Ｔ=273+ｔ；②热力学；③摄氏。 12、在工程上，人们习惯将物体单位面积上所受到的 垂直作用力，称为。 答：压力。 13、工质的主要热力参数有、、、、 、。 答：①温度；②压力；③比体积；④内能；⑤焓；⑥熵。 14、1标准大气压= ㎜Ｈｇ= Ｐａ；1工程大气压= ㎜Ｈｇ= Ｐａ。 答：①760；②1.01325×105；③735.6；④9.81×104。
15、1㎜Ｈｇ= Ｐａ；1㎜Ｈ2Ｏ= Ｐａ。 答：①133.32；②9.81。 16、单位质量工质所占的容积为比体积。 答：比体积。 17、当气体的压力为、温度为时的状态称为气体的标准状态。 答：①1标准大气压；②0℃。 18、容器内气体的实际压力为压力，用符号表示。 答：①绝对；②Ｐ。 19、若气体的绝对压力高于其环境压力，则气体处于 状态，两着的差值称为压力，用符号表示。答：①正压；②计示；③ｐｅ。 20、若气体的绝对压力低于其环境压力，则气体处于 状态，两者的差值称为，用符号表示。答：①负压；②真空值；③ｐｖ。 21、分子由于热运动而具有的能量，称为。 答：热能。 22、离心泵水泵的主要性能参数有、、、 和。 答：①扬程；②流量；③转速；④功率；⑤效率。23、水泵流量是指。
90万千瓦核电站汽轮机简介: 1、由热能变为机械能的原动机：蒸汽机、内燃机、涡轮机——又分为汽轮机和燃气轮机。汽轮机的特点：高温高压高转速，功率大体积小。 2、汽轮机分冲动式、反动式、轴流式、幅流式。我们现在用的是轴流式——冲动式汽轮机。这种汽轮机效率η高，功率N大，体积V小。 3、汽轮机的基本原理： 汽体膨胀，产生速度，冲击推动叶片作功，带动转子旋转产生扭矩。○1汽轮机作功需要一个高热源和一个低冷源，在海水温度一定时，初参数（t,p）愈高，可提高可利用焓降h，效率η就能提高。另一方面，尽量利用汽体的汽化潜热r，也是提高效率η的一个办法。 机组的初参数：283℃，6.71Mpa，664.8kcal/kg 排汽参数：40.3℃，7.5kpa，614.9 kcal/kg 再加上高压缸排汽经再热，可利用焓降h仅为104.2 kcal/kg，这个焓降是很低的。 在凝汽器内放出的汽化潜热r=574.9 kcal/kg，大量的热量排到大海里去。对于1kg汽体而言，排到大海里的热量是可利用热量的5.5倍，所以我们要尽量减少汽化潜热r的损失。低真空采暖是一个最好的办法，几乎100%利用汽化潜热。可是一年还有夏天，我们只能利用加热器加热给水减少汽化潜热r的损失，提高机组效率。 低真空的形成：1kg水的容积0.001m3，初蒸汽的容积0.2426 m3/kg，排汽的容积19. 6m3/kg，循环水凝结1kg排汽，可使19. 6 m3的空间形成真空。汽机后面有真空，前面的汽体才能膨胀出现速度，达到汽流作功的目的。 所以，想要提高效率η，就要提高初始参数，提高可利用焓降h，利用汽化潜热r。核电站提高初始参数受到限制，效率低是必然的，但核电站优势是明显的，将来国家发电主要依靠核电站。 机组增大功率主要是增大蒸汽流量。 ○2速度三角形：汽流的相对速度w，轮周速度u，绝对速度c，进口角α，出口角β。 速度三角形是计算效率、功率的依据。 ○3叶片、机翼的升力F： v1＞v2，p1＜p2，p2- p1=F 若是平板或圆球在气流中就不可能产生升力。 4、制造汽轮机的关键技术： ○1长叶片的设计、加工。1g质量产生的离心力达到几吨的力。 ○2几十吨重的大锻件、大铸件，都是合金钢。 ○3大机床高精度的加工设备。
浅谈提高汽轮机性能及运行特性分析研究 发表时间：2019-03-25T16:03:20.293Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：纪震[导读] 摘要：汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械能的外燃回转式机械，它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理，使之转化成其他形式的能量。 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司哈尔滨 150001 摘要：汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械能的外燃回转式机械，它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理，使之转化成其他形式的能量。汽轮机在人们日常生产中的应用十分广泛，例如压缩机、船舶螺旋桨等机器的工作都需要汽轮机的驱动。汽轮机常规热力试验和性能监测对电厂生产管理和节能有重要意义，一般通过热力性能的试验可以找到汽轮机热力系统中对机组整体运行性能影响最大且 有较大改进空间的环节，本文就应用于实机的各种提高性能的技术中，摘出与叶片开发有关的技术，尤以高载荷静叶的开发，并详细介绍了优化反动式叶片的开发，从而对汽轮机性能控制进行总结，其中不足之处，希望予以指正。关键词：汽轮机；性能；运行特性一、高载荷静叶的开发 在相同叶弦长度条件下，高载荷静叶的数量比以往静叶少了约14%，且性能得到提高。由于减少了叶片数量，叶片表面的摩擦损失和产生于叶片后缘的尾流损失减少，使提高行性能得以实现。高负荷静叶的特征是：（1）由于叶片头部大头化，因此叶片上游侧也承担负荷，均衡了叶片整体负荷；（2）利用反映叶片背面喉部下游位置曲率分布的曲线和紊流分析等详细的设计方法，设计出最佳的叶片数量和叶型。另外，在叶片头部的圆化时还考虑到了入射角特性和强度方面。 二、高载荷动叶的开发 高载荷动叶和高载荷静叶一样，也是削减了叶片数量、增大了每枚叶片的载荷。高载荷动叶的开发目标是：与以动叶相比，降低约15%的叶片数量。与高载荷静叶一样，叶片数量减少，叶片负荷增大，因此叶片负压侧的流动就易于脱流。尤其是冲动式叶片，由于叶片根部附近的背弧曲率大，此倾向很明显。因此在开发高负荷动叶时，条件是需将叶片强度控制在允许值以内，重点放在其根部附近的叶型设计上：（1）为了控制脱流和边界层的发展，降低二次流损失，设计出增大叶片后缘附近负荷的后加载叶型；（2）在动叶叶片根部设计阶段中，想通过前置静叶的侧壁损失预测正确的入射角是很困难的，因此采取了将叶片前缘部位椭圆化，增大曲率半径和改善入射角特性等措施。特别是，使用了二维叶片紊流分析技术和规定喉部长度的反问题设计法，以及曲线进行叶型设计。使用这些设计手段，设计出沿叶高方向多个基本截面的叶型，并通过积叠面形成叶片。 三、优化反动式叶片的开发 1、开发背景 为了进一步提高效率，谋求通过级数、转子直径、反动度等设计参数来优化汽轮机结构，并开发适用于此结构的优化叶型。另一方面，在汽轮机高压级中，叶片长度相对较短，沿叶高方向的边界层和二次流领域所占的比例变大，因此必需考虑到这些流场特性的高性能叶片。根据静叶出口的绝对速度和旋转动叶的周向速度，蒸汽将以相对速度流入动叶。由此可见，此相对速度方向离动叶几何入口角越远，叶型损失也交越大。另外，实际中必须考虑边界层和二次流的影响，故想将动叶相对流入角设计成预想的高精度是困难的。如今，在叶型设计中综合应用了基于实验的强化设计法，反问题设计法和二维紊流分析技术，针对流入角的变化，开发出损失特性变化缓慢的圆头动叶。 2、强化设计的应用 （1）测量特性和信号因子将叶栅视为系统，利用系统输入与输出的理想关系（通过原点的直线），选择信号因子（输入）和测量特性（输出）。（2）误差因子和控制因子误差因子是可能阻碍理想功能的因子，进行此研究时，选定流入角作为误差因子，考虑到下面叙述的设计叶型时的几何入角，采用了现实的3种流入角（30°，50°，70°）。另一方面，在此研究中，控制因子是决定叶型的参数，由于数值实验时利用了计算机，从计算机环境和设计期间的观点出发，采用选定与流入角特性和损失特性有密切关系的叶片转向角、前缘曲率半径、节弦比和最大叶片负荷部位这4个参数作为控制因子，分别设定了三种方案。在强化设计中，由流入角特性和损失特性对应于比特性和灵敏度特性。（3）叶型设计 四个控制因子进行叶型设计时，仅用这些控制因子不能完全定义叶型形状。因此需预先根据二维紊流分析，将损失评价反映到叶型设计中。再用反问题设计法移动叶片的最大载荷部位，对叶型进行修正。通过用这种反问题设计法进行修正，已足以确定喉部长度。叶片载荷分布的修正范围仅限最大载荷部位附近。（4）根据最优条件的研究按照上述两种最佳条件进行叶型设计时，通过二维紊流分析和损失评价可决定叶型。通过积叠沿叶高方向的多个截面，即形成1枚动叶。同以往叶片相比，最佳叶片的数量减少了约33%。 3、利用二维叶栅风洞进行性能确认试验通过二维叶栅风洞中，用5孔探针所进行的逐点测量，计算出能量损失系统数。从此结果中，相当于广泛范围汽流入角，损失特性平坦化，而与以往叶片相比，损失自身也大幅降低。 4、利用空气透平进行级效率的确认试验为了确认汽轮机的级效率，针对以往叶片和最佳叶片，时行了模型透平试验。用内置热电偶的5孔探针，沿级的出入口径向，对压力、温度和流角进行了逐点测量。然后根据流量孔扳的测量、测功器的出力和探针测量计算出级效率。以顶部的汽封结构也不一样。与以往动叶片相比，效率提高了1.5%。经确认：由于动叶顶部反动度与密封结构的不同，考虑到漏流影响的话，叶片自身的效率可提高3%。此优化反动叶片已应用于实机。 四、汽轮机的控制方式研究
1.核电站是以核能转变为电能的装置，将核能变为热能的部分称为核岛，将热能变为电 （＋）能的部分称为常规岛。 2.重水堆冷却剂和载热剂是去离子水。（—） 3.堆芯中插入或提升控制捧的目的是控制反应堆的反应性。（＋） 4.压水堆中稳压器内的水-汽平衡温度的保持是借助于加热和喷淋。（＋） 5.由国家核安全局制定颁发的安全法规都是指导性文件。（—） 6.断裂力学可以对含裂纹构件的安全性和寿命作出定量或半定量的评价和计算。（＋） 7.焊缝具有冶金和几何双重不连续性，往往是在役检查区域的选择重点。（＋） 8.所有核电厂的堆型都必须要有慢化剂降低中子的能量。（－） 9.核电站压水堆型的反应堆压力容器和蒸汽发生器中的所有部件都属于核I级部件。（－） 10.自然界中U－235，U－234，U－238三种同位素具有不同的质子数和相同的中子数。（－） 11.断裂的基本类型有三种，张开型裂纹（I型）；滑开型裂纹（II型）；撕开型裂纹（III （－）型），在工程构件内部，滑开型裂纹是最危险的，容易引起低应力脆断。 12.制造压力壳的材料，对Co和B含量的严格控制的目的是为了减少放射性，避免吸收中 （－）子和提高抗拉强度。 13.应用无损检测最主要的目的在于安全和预防事故的发生。（＋） 14.结构件内部存在有微裂纹，必然会是造成构件低应力脆断。（－） 15.核能是一种可持续发展的能源，通过几十年经验总结证明，核能是安全、经济、干净 （＋）的能源。 16.我国当前核电站的主要堆型是轻水压水堆。（＋） 17.前苏联于1954年建成的第一座核电站，开辟了人类和平利用原子能的先河。（＋） 18.不锈钢通过淬火提高强度和硬度。（－） 19.在役检查的可达性是要求受检部位、人员及设备的工作空间和通道满足HAD103/07的 （ + ）有关规定。 20.压水堆核电站的冷却剂和载热剂也是降低裂变的中子能量慢化剂。（ + ） 21.核电站的类型是由核反应堆堆型确定的，目前世界上的主要堆型仅有轻水堆、重水堆。（—） 22.从断裂力学的角度考虑，选材时材料强度越高越好。（—） 23.核用金属材料必须对钴、硼等杂质元素含量严加限制。（ + ） 24.核工业I、II级无损检测人员资格鉴定考试包括“通用考试”和“核工业专门考试” ( － ) 两部分。 25.核工业无损检测的报考者实际操作考试内容包括正确应用仪器进行检测，给出检测结 ( ) 果并对结果进行解释的能力。但不包括安全防护规则的制定与实施。 26.金属材料的性能分为机械性能、物理性能、化学性能和工艺性能是指材料的强度、硬 ( ) 度、韧性和塑性四方面。 27.现代意义上的无损检测是广泛利用计算机技术检测高精尖设备和装置的无损检测方 ( ) 法。 28.核电是一种干净的能源，其对环境影响小。如一座1000MW单机组的核电站每年约产生 ( ) 30吨高放废燃料和800吨中、低放废物，以及6，000，000吨二氧化碳。 29.核安全2级部件是指具备防止或减轻事故后果之功能的设备。( ＋ ) 30.目前运行的核电站是以裂变和聚变的方式来释放核能的。（—） 31.高强度低合金钢中硫和磷元素能起到细化晶粒的作用。（—）
汽轮机运行中振动大的原因及危害 一、汽轮机异常振动原因分析 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因,汽轮机组故障时常出现,这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动就是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响,只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会就是机组振动的原因,比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此,针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要,只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析就是维修汽轮机异常振动的关键。 二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面,汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。 (一)汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征:一就是应该出现较大量值的低频分量;二就是振动的增大受运行参数的影响明显,且增大应该呈突发性,如负荷。其原因主要就是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振;对于大型机组,由于末级较长,气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象;轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征,其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势与范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就就是确定机组产生汽流激振的工作状态,采用减低负荷变化率与避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 (二)转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征就是一倍频振幅的增加与转子温度与蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升高,材质内应力释放引起转子热变形,一倍频振动增大,同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲与临时性弯曲就是两种不同的故障,但其故障机理相同,都与转子质量偏心类似,因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。 与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动,因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外,转轴弯曲时,由于弯曲产生的弹力与转子不平衡所产生的离心力相位不同,两者之间相互作用会有所抵消,转轴的振幅在某个转速下会有所减小,即在某个转速上,转轴的振幅会产生一个“凹谷”,这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时,振幅的减少发生在临界转速以下;当弯曲作用大于不平衡量时,振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动。 (三)摩擦振动的特征、原因与排除 摩擦振动的特征:一就是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力,因此振动信号的主频仍为工频,但就是由于受到冲击与一些非线性因数的影响,可能会出现少量分频、倍频与高频分量,有时波形存在“削顶”现象。二就是发生摩擦时,振动的幅值与相位都具有波动特性,波动持续时间可能比较长。摩擦严重时,幅值与相位不再波动,振幅会急剧增大。三就是降速过临界时的振动一般较正常升速时大,停机后转子静止时,测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理:对汽轮机转子来讲,摩擦可以产生抖动、涡动等现象,但实际有影响的主要就是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度就是不同的,由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧,导致转子径向截面上温度不均匀,局部加热造成转子热弯曲,产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。 三、在振动监测方面应做好的工作 目前200MW及以上的机组大都装设了轴系监控装置,对振动实施在线监控,给振动监测工作创造了良好的条件。其她中小型机组有的虽装有振动监测表,但准确度较差,要靠携带型振动表定期测试核对,有的机组仅靠推带振动表定期测试记录。对中小型机组的振动监测工作,一