停机后汽缸温差大原因分析及处理
- 格式:docx
- 大小:28.21 KB
- 文档页数:3
汽轮机上下缸温差严重超限的原因分析摘要:汽轮发电机组的大轴弯曲是电力系统中二十五项重大事故之一,而汽缸的上下缸温差大又是造成大轴弯曲的主要原因之一。
本文将对南海发电一厂#2机组在一次跳机事故后上下缸温差严重超限的原因进行分析,找到事故原因及应对措施,为电力系统的安全生产提供有益参考。
关键词:跳机事故;缸温差超限;原因;措施概述1.事故经过发生跳机事故之前,#2机组带165MW负荷正常运行,各主要参数均在正常范围。
由于该机组的锅炉是刚更新扩建的国内第一台大容量(670吨/时)燃水煤浆锅炉,相关技术和运行经验都不成熟,容易出现锅炉灭火。
本次跳机事故就是由锅炉MFT引起的,在汽轮机被联跳之后,运行人员迅速进行了不破坏真空停机操作,维持凝汽器真空90 KPa并立即恢复系统准备重新启机。
在重新启机的过程中,低旁减温减压器的减温水门打不开且未能得到及时处理,维持此状态达3小时之久,导致中压缸内壁上下缸温差拉大至66℃,超过了《汽轮机运行规程》(以下简称《规程》)规定的50℃上限,无法正常启机。
调整系统无效后值长下令:机炉全停、破坏真空作闷缸处理。
期间中压缸内壁上下缸温差最大到72℃,经调整至五抽母管逆止门前后及中压缸本体疏水后,中压缸内壁上下缸温差才稳住并开始缩小。
与此同时,高压外缸内/外壁上下缸温差拉大至55/73℃,且两者仍在继续拉大,直至高压外缸外壁上下缸温差到94℃时才缓慢缩小,高压缸前汽封处已有明显的摩擦声。
由于高中压缸缸温差严重超限,无法立即启机,还可能会造成严重的设备损坏和重大经济损失。
经公司各专家研究后决定投高压缸下夹层加热,以提高高压外下缸壁温,从而减小高压外缸上下缸温差并达到快速启机条件,降低设备危险和经济损失。
在高压外缸内/外壁上下缸温差达70/89℃时,汽缸夹层联箱经过充分暖箱疏水后,准备投下夹层加热。
当刚开下夹层进汽门时,高压外下缸内壁温度从310℃突降至277℃,立即关门停止下夹层加热,该点温度明显回升,高压外缸内/外壁上下缸温差最大到102/105℃。
汽机运行中上下缸温差大的问题及应对策略发布时间:2022-05-07T03:25:11.305Z 来源:《新型城镇化》2022年5期作者:王刚甄华强[导读] 会导致发电系统中相关设备出现内部运行问题,从而损害发电设备的使用寿命。
华能渑池热电有限公司河南省三门峡市 472000摘要:近些年来由于疏水系统疏水不畅引发的生产事故比较多,导致机组设备损坏,影响到企业的生产效益。
在事故发生时,会产生较为严重的上下缸温差问题,分析温差出现的原因,在事故发生后排查故障并找出解决的措施,保证汽机工作人员的操作规范性,做好设备的日常养护维修工作,确保高压内缸的保温性能,控制好汽机运行时上下缸的温度差,对于预防安全事故的发生,保障汽机正常运行具有重要意义。
关键词:汽机运行、上下缸、温差大、问题、应对策略引言:疏水系统担任了城市热力发电厂中的重要角色,通过疏水系统可以将热力发电厂中的各个设备进行有效的连接,但是如果疏水系统出现了问题,也可能会导致汽机在运行过程中出现上下缸温差大的问题,而上下缸温差过大,会导致发电系统中相关设备出现内部运行问题,从而损害发电设备的使用寿命。
1汽机运行中上下缸温差大的实例分析近些年来,汽机运行过程中频繁出现水击、振动等安全事故,高压内缸的上下缸温差过大,设备因此损坏,给相关企业生产造成了不小的困扰。
此次以某发电厂的一次安全生产事故为例对汽机运行时出现上下缸温差大的问题进行分析,提出有效的应对措施。
某发电厂的一组新型汽轮机在运行三天后,因水击事故而停止运行,在进行初步检修后再次正常启动。
正常运行三个月后,机组正常启动,但在中速暖机半小时后,出现上下缸温差大的问题,达到了32摄氏度,异于平常机组运行状态,机组人员发现异常情况马上采取措施,加大进汽量,随后发现该举措无效,在转速达2200r时,上下缸温差高达54摄氏度,工作人员立马停止汽机运行。
停机后,上缸温度仍急剧上升,而下缸温度上升缓慢,温差进一步扩大,机组人员经商讨后决定关闭机组疏水,调节温控系统,主汽温度设置为425摄氏度,主汽压力设置为4.5MPa,再次启动,低速暖机10分钟,中速暖机30分钟,未再次发生温差大的问题。
汽机停机后上下缸温差大的原因1. 前言嘿,大家好,今天咱们聊聊汽机的那些事儿,特别是当汽机停机之后,为什么上下缸的温差会这么大。
你可能会想,停机了不就是停止工作了吗?怎么还会有温差呢?没错,乍一看是这样,但实际情况可复杂多了。
这就像是冬天你穿了一件厚外套,里面的保暖和外面的寒风之间,温差可是相当明显的。
接下来,让我们一起剖析一下,看看这些温差背后的原因,绝对让你大开眼界!2. 上下缸的构造与工作原理2.1 汽机的基本构造首先,咱们得知道,汽机可不是简单的一个铁箱子,它里面可是有很多个精密零件的。
上下缸分别负责不同的工作,就像咱们生活中的上下班,得分工合作才能高效。
上缸一般负责进气和点火,下缸则主要处理燃烧和排气。
它们就像是一对欢喜冤家,虽然天天在一起工作,但职责却截然不同。
2.2 温度分布的特点那么,为什么会有温差呢?这就跟气温一样,白天和晚上可不是一个温度。
上下缸在工作的时候,运转速度、气体流动、热量散发等因素,都会导致它们的温度不同。
上下缸的热量传递就像是朋友之间借钱,借得多的那位总是觉得重,而不借的那位自然轻松多了。
这个温差一旦形成,停机之后可就难以消除了。
3. 停机后的现象3.1 热量的存留想象一下,热锅上的蚂蚁,热量不散发,存留在里面。
汽机一停,尤其是上下缸的温差就开始显现。
上缸因为工作时接触的高温气体,停机后温度迅速下降不容易,而下缸由于排气相对较快,温度就下降得更快,形成了明显的温差。
就好像是两个人一起喝酒,一个酒量好,另一个却醉得稀里糊涂,差别可大了去。
3.2 环境因素的影响再说说环境,停机后,如果外面温度低,那更是加剧了温差的形成。
外面就像个冰箱,想想咱们的冷饮,放得越久,温度就越低。
而上缸的散热和下缸的散热方式也不一样,所导致的后果就是,温差越大,麻烦越多。
有时候,这种情况还会导致汽机内的零件因为温度变化而出现变形,久而久之,损伤可就大了。
4. 应对措施4.1 定期维护与监测为了避免上下缸温差过大,定期维护和监测是必不可少的。
汽轮发电机组上下缸温差大的原因分析及处理措施作者:王利平来源:《科学与技术》2018年第16期摘要:汽轮发电机组在启动过程中经常发生上下缸温差大的现象,本文通过介绍某电厂4号机组启动过程中出现该问题后,经过检修、运行人员系统排查、认真分析,最终发现问题所在彻底解决难题,保证了机组顺利启动;通过此次事件分析汽轮发电机组上下缸温差大的原因并提出处理措施;关键词:汽轮机;上下缸;温差;安全门1 引言某电厂4号机组小修后机组启动过程中,上下缸温差超标,经仔细分析,认真检查,发现原因为对外供气(生产抽汽)逆止门不严,由对外生产抽汽甲、乙安全门倒吸空气进入汽轮机所致;系统示意图如图所示;2 机组简介某电厂4号发电机组为哈尔滨汽轮机辅机工业公司生产,型号为CC50-8.83/0.981/0.147,带两段可调整抽汽、单缸冲动式供热机组;工业抽汽为三段抽汽;采暖抽汽为五段抽汽。
3 汽轮发电机组启动过程中上下缸温差大原因分析机组启动过程中由于汽缸内热流向上流动,启动初期部分蒸汽凝结放热,凝结水在下缸形成水膜影响下缸传热,导致下缸温升速度小于上缸温升速度,故出现上下缸温度偏差现象;上下缸温差过大给汽轮发电机组的安全运行带来严重的威胁,因此运行规程对汽轮机上下缸温差作了明确规定:汽轮机上下缸温差不能超过50℃,机组启动过程中上下缸温差超过50℃时应打闸停机;但是往往机组在启动过程中由于固有的缺陷和人为因素导致汽轮發电机组在启动过程中超出允许范围(50℃)而打闸停机。
机组启动过程中如不能仔细排查、认真分析,停机后寻找影响汽轮发电机组上下缸温差大的原因非常困难。
因此,汽轮发电机组启动过程中每一参数变化都应引起注意,并及时分析、排查原因;经运行、检修经验分析影响汽轮发电机组上下缸温差大的原因主要有以下几点:(1)汽缸疏水不畅,汽缸疏水无法及时排除,出现返水返汽现象;(2)汽缸温度测点布置不合理或者故障,不能准确反映上下缸热应力变化情况;(3)下缸保温缺陷,对流通风使得下缸温度降低;(4)抽汽逆止门等附属设备缺陷,导致冷空气倒吸,使下缸温度降低;(5)运行人员操作不当;4 汽轮发电机组启动过程中上下缸温差大的危害(1)上下缸温差过大时,转子偏心出现一定程度的变化,可能导致动静部分摩擦;(2)上下缸温差过大时,汽缸出现“猫拱背”导致汽缸动静间间隙变化,影响汽缸结合面严密性;(3)上下缸温差过大时,热应力不均匀,影响材料寿命,严重者导致上下缸永久变形,轴承中心发生变化,导致机组振动;(4)上下缸温差过大时,延长机组启动时间,带来极大的经济损失;5 汽轮发电机组启动过程中上下缸温差大的处理措施检修方面:(1)机组检修期间对上下缸温度表进行校验,保证表计能正确反映上下缸热应力变化情况;(2)机组检修期间对汽缸疏水以及各段疏水进行全面检查,保证机组汽缸疏水通畅;(3)机组检修期间,对抽气逆止门等附属设备做打跳试验,防止发生逆止门等附属设备关不严倒吸空气现象的发生;(4)机组检修结束后,对汽缸保温进行全面检查;运行方面:(1)严格按照运行规程规定启动机组,防止发生误操作现象;(2)机组启动过程中,做好巡回检查工作;紧盯各项参数变化,发现异常及时分析、仔细排查;6 结束语汽轮发电机组启、停过程中,上下缸温差作为重点监视参数之一;其参数变化直接影响机组的安全性和经济性;机组启动过程中由于抽汽逆止门没关到位导致从对外供汽安全门倒吸空汽的现象并不多见。
《装备维修技术》2021年第14期—167—300MW 汽轮机中压缸上下缸温差大原因及控制措施孙宏亮韩全文刘明鑫(辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司,辽宁调兵山112700)摘要:汽轮机上下缸温差关系着汽轮机安全运行的重要控制指标,为防止汽轮机大轴弯曲、轴承烧损事故,国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中明确规定:汽轮机启动前必须符合高压外缸上下缸温差不超过50℃,高压缸内缸上下缸温差不超过35℃,否则禁止启动。
汽轮机上下缸温差大往往发生在机组启、停机或低负荷进汽量较少时,由于机组进汽量较少,汽轮机金属受热不均匀,产生上下缸温差过大。
针对调兵山发电公司2号汽轮机中压缸上下缸温差过大问题展开分析,总结上下缸温差大产生的原因,通过运行方式调整,合理控制汽轮机上下缸温不超过规定值,保证汽轮机安全运行。
另外,机组停机过程中控制好汽轮机上下缸温差,还能有效降低汽轮机缸温,缩短汽轮机检修工期,产生巨大的经济效益。
关键词:汽轮机;上下缸温差;缩短检修工期;经济效益1.汽轮机上下缸温差大危害及产生原因1.1汽轮机上下缸温差过大危害;国内大型多缸汽轮机的启动与停止时,很容易使上下汽缸产生温度差。
有时,由于汽缸保温层脱落,也会造成上下汽缸温差过大。
严重影响汽轮机安全运行。
一般来讲汽轮机上汽缸温度要高于下汽缸温度。
上汽缸温度高、热膨胀大,而下汽缸温度低、热膨胀小,温差达到一定数值就会造成“猫拱背”形态。
形成“猫拱背”同时,下汽缸底部动静之间的径向间隙就会减小,进而造成汽轮机内部动静部分摩擦,磨损汽轮机内部的隔板汽封和其他汽封,同时,隔板和叶轮还会偏离正常运行平面,使汽轮机转子轴向间隙减小,与其它不利因素一起造成轴向摩擦。
摩擦程度过大就会引起汽轮机大轴弯曲,发生振动。
如果不及时处理,可能造成汽轮机转子永久性变形。
根据汽轮机缸体挠度计算表明,当汽轮机上、下缸温差值达到100℃时,汽缸的挠度达到1mm。
而汽轮机隔板和围带汽封以及平衡活塞的径向间隙设计值在一般在0.5~0.75mm 之间。
一、汽缸上下缸温差大的原因1、上下缸具有不同的重量和散热面积,下缸重量大于上缸,下缸布置有抽汽管道,散热面积大,在同样的加热或冷却条件下,下缸散热快而加热慢,所以上缸温度大于下缸;2、在汽缸内,蒸汽上升,其凝结水下流,使下缸受热条件变化;3、在周围空间,运转平台以上的空气温度高于其以下的温度,气流从下向上流动,造成上下缸冷却条件不同,使上缸的温度高于下缸;4、当调速汽门开启的顺序不当时,造成部分进汽,也会使上下缸温差增大;5、在启机过程中,汽缸疏水不畅,停机后有冷汽冷水从抽汽管道返回汽缸,使下缸温度下降;6、下汽缸保温不良,因为下汽缸保温不如上汽缸那样易于严密,从面造成空气冷却下汽缸;7、停机后汽缸内形成空气对流,温度高的空气聚集于上汽缸而下汽缸内的空气温度低,从面使上下缸的冷却条件不同。
二、防止汽缸上下缸温差大技术措施汽缸上下温差是造成汽轮机大轴弯曲的重要原因之一,为了在操作上避免汽缸出现过大的温差,特制定如下措施:停机后防止温差措施1、机组停机打闸前应关闭所有减温水调整门、截门,保证减温水隔离彻底。
2、停机打闸后及时关闭下列疏水门:高、中压缸汽缸疏水门;高中压缸进汽导管疏水门;高中压主汽门、调门疏水门;各段抽汽逆止门前后疏水门;高排逆止门前疏水门。
3、停机转子静止真空到零后,停止轴封供汽,关严轴封各路汽源的供汽调整门、截门,关闭高中压缸供汽分门,开启轴封母管大气疏水门。
4、停机打闸后,应检查高中压主汽门、调门、高排逆止门、低压蝶阀、各段抽汽逆止门、各段抽汽电动门关闭到位严密。
5、机组停止后应马上投入连续盘车,因故连续盘车投不上应按规程要求进行定期手动盘车。
6、停机后缸温最高点高于150°C不得随意停止盘车运行,如必须停止需主管运行公司领导批准。
7、停机后应经常监视高低加、轴加、除氧器、凝汽器的水位,保证各水箱水位正常,防止冷水返入抽汽管道。
8、停机后经常监视各抽汽管道的壁温,防止积水返入汽缸。
汽轮机上下缸产生温差的原因:1、上下缸具有不同的重量和散热面积,下缸重量大于上缸,下缸布置有抽汽管道,散热面积大,在同样的加热或冷却条件下,下缸散热快而加热慢,所以上缸温度大于下缸;2、在汽缸内,蒸汽上升,其凝结水下流,使下缸受热条件变化;3、在周围空间,运转平台以上的空气温度高于其以下的温度,气流从下向上流动,造成上下缸冷却条件不同,使上缸的温度高于下缸;4、当调速汽门开启的顺序不当时,造成部分进汽,也会使上下缸温差增大;5、在启机过程中,汽缸疏水不畅,停机后有冷汽冷水从抽汽管道返回汽缸,使下缸温度下降;6、下汽缸保温不良,因为下汽缸保温不如上汽缸那样易于严密,从面造成空气冷却下汽缸;7、停机后汽缸内形成空气对流,温度高的空气聚集于上汽缸而下汽缸内的空气温度低,从面使上下缸的冷却条件不同。
8、缸体温度测点:高中压缸温度测点一般布置在外缸内壁面.这种布置便于现场检修和日常维护,但不能及时反映内缸金属温度的真实变化,特别在高中压内缸,高、中压缸进汽部分温度变化剧烈。
9、系统分析:抽汽口一般布置在内缸的正下方.缸体正上部的区域相对于缸体下部来说,蒸汽流动阻力增大.蒸汽受排挤,蒸汽流动变化很小,换热相对滞后从另外一个角度来说,由于缸体正下方抽汽口的抽吸作用.大部分的上部蒸汽做功后,折向进入抽汽管道.而没有与内缸外壁、外缸内壁进行充分的热交换。
从传热学角度来说,该部分内缸下壁的传热过程包括强制对流传热和辐射换热。
而上壁可以类似的看作是有限空间自然对流和辐射换热。
所以传热强度相差很大,因此在机组启停过程中下缸的温度要较明显低于上缸。
9、缸体保温层的影响:(1)汽轮机高中压合缸的下缸由于抽汽管、疏水管布置多,增加了缸壁的散热面积,又因汽缸下部基本成一个竖井状.形成了热对流.使冷空气不断进入汽缸下部,冷空气吸热上升,外面的冷空气又不断补充.增加了下部缸体的散热损失。
(2)在汽缸下部贴壁处,由于重力的作用,导致保温贴壁处松动,存在间隙。
从运行方面分析汽轮机上下缸温差大的原因及控制方法摘要:近年来,各大小发电厂汽轮机运行中出现上下缸温差大的问题时有发生,很大程度上影响到了机组的正常运行,小则影响到机组的健康运行条件,造成日后机组运行中检修概率增加,大则会发生机组振动超标、大轴抱死、转子弯曲,甚至是更大的损坏设备的恶性事故,为公司的安全生产造成极大的负面影响。
本文从运行操作角度分析了汽轮机上下缸温差大的问题及控制方法。
关键词:运行方面;上下缸温差;原因;预控一、前言汽机上下缸温度的高低在不同的机组运行阶段会发生变化,在机组带一定负荷运行期间,由于抽气量较大,下缸蒸汽流动较快,所以较多的蒸汽量向下流动对下缸进行了加热作用,此时有可能会发生汽机上缸温度低于下缸温度的情况。
在机组启动及停运阶段,蒸汽凝结后在下缸部位形成水膜,造成下缸加热速度慢于上缸,而且抽汽口一般布置在内缸的正下方,缸体正上部的区域相对于缸体下部来说,蒸汽流动阻力增大.蒸汽受排挤,蒸汽流动变化很小,换热相对滞后。
再者说,由于缸体正下方抽汽口的抽吸作用.大部分的上部蒸汽做功后,折向进入抽汽管道.而没有与内缸外壁、外缸内壁进行充分的热交换。
从传热学角度来说,该部分内缸下壁的传热过程包括强制对流传热和辐射换热。
而上壁可以类似的看作是有限空间自然对流和辐射换热。
所以传热强度相差很大,因此在机组启停过程中下缸的温度要较明显低于上缸。
不论是何种情况,上下缸温差增大超过允许值时影响到了汽轮机的动静间隙,势必影响机组的安全稳定运行,所以运行人员应该提高警惕,做好监视,做好预控及防范处理手段。
二、原因分析1、汽轮机进水的影响某发电厂机组启动过程中,锅炉点火完毕汽机冲转前发现汽轮机上下缸温差快速增大,影响机组正常冲转。
后经检查发现高旁电动门后温度同步下降,分析原因有可能为高旁减温水门不严导致,在检修检查后确认为高旁减温水门、高排逆止门均不严造成给水泵出口至高旁减温水倒灌进入汽缸,最终导致缸温差快速增大。
汽轮机上下缸温差大的原因及处理摘要:高压汽轮机启动与停机过程中,很容易使上下汽缸产生温差。
甚至有时机组停机后,由于汽缸保温层脱落,造成上下缸温差达到130℃左右。
通常上汽缸温度高于下汽缸温度,上汽缸温度高,热膨胀大,而下汽缸温度低,热膨胀小。
温差达到一定数值就会造成上汽缸向上拱起.在上汽缸拱背变形的同时,下汽缸底部动静之间的径向间隙减小,因而造成汽轮机内部动静部分之间的径向摩擦,引起机组振动。
甚至危害汽轮发电机组安全平稳运行,严重时使大轴弯曲,若不及时处理,造成永久性变形。
关键词:温差,膨胀,动静摩擦,变形,安全运行造成汽轮机上下缸温差大的原因:1.启动初期,蒸汽在汽缸凝结放热,凝结水在重力作用下向下流动,在下缸形成水膜,影响下缸传热,使得下缸温升比上缸慢,故启动初期上缸温度高于下缸温度,如若操作不当,温差将越来越大。
在接带一定负荷后,汽缸内壁温度已经够高,蒸汽凝结放热结束,而且此时汽轮机进汽量明显增加,通流量增大,冲刷及卷带作用显著加强,水膜不易形成;此时,下缸抽汽管道预暖结束,随着高低压加热器的投运,导流作用增强,下汽缸传热增强,温差逐渐减小。
2.由于上下缸重量不同,上缸质量小于下缸,使得在相同加热条件下,上缸温升高于下缸,令外下缸布置较多的抽汽管道也是造成上下缸温差大的原因之一。
3.若抽汽管道逆止门不严或者电动门卡涩,机组打闸后,加热器水倒灌汽机,也会造成上下缸温差大4.启机应严格按照冷态先抽真空,后送轴封的顺序进行;热态反之,某厂300MW直接空冷凝汽式汽轮机,启动时调节级金属温度200度,(按照温度划分应为冷态)启机时未严格按照运行规定,先送轴封进行暖管,然后开始抽真空,由于轴封管道较长,采取逐段暖管方式,由于旁路电动门不严,导致冷水进入汽轮机导致上下缸温差不断增大至50℃,最后查清原因后立即停止轴封供汽,待真空满足要求后,充分进行轴封疏水,投入轴封。
直至满足冲转条件。
5.疏水管堵塞或者回水不畅造成冷水排不及时,也是引起上下缸温差大的主要原因。
汽轮机高压缸上、下缸温差大的原因分析及处理措施(广州市旺隆热电有限公司,广东广州511340)摘要:针对广州市旺隆热电有限公司两台汽轮机开机过程和停机后高压缸上、下缸温差大的现象,详细分析造成此现象的原因,在机组检修和开、停机过程中采取有针对性的处理措施,控制高压缸上、下缸温差。
广州市旺隆热电有限公司(以下简称旺隆公司)两台汽轮机为哈汽生产的双缸、单轴、冲动式、单抽、凝汽式汽轮机,分别于2005年9月和10月投入运行。
自投产后两台汽轮机多次在开机过程和停机后出现高压缸上、下缸温差大的现象,特别是当机组故障停机后三小时内汽轮机高压缸上、下缸温差就超过50℃,致使机组无法快速恢复运行。
1.旺隆公司汽轮机高压缸上、下缸温差大现象1.12006年12月24日1点31分,#2机保护动作机组掉闸,机组停运后在3点30分时左右汽缸温差已扩大到50℃,机组停定后3小时内,下缸温度降幅10℃/h以上。
1.22008年5月8日15点35分,#1机保护动作机组掉闸,掉闸前汽机上缸内壁温度502.6℃,下缸内壁温度498.5℃。
17点34分上缸内壁温度降至477.4℃,下缸内壁温度降至426.4℃,上下缸温差51℃,机组停定后3小时内,下缸温度降幅10℃/h以上。
1.3通过收集2009年两台机滑参数停机后缸温数据发现,机组停定8小时后两台机上、下缸温差均会超过50℃,机组停定后3小时内,下缸温度降幅10℃/h以上。
1.42006年至2009年期间,机组热态开机过程中有数次高压缸上、下缸温差超过50℃,机组被迫打闸停机。
2.缸温差大的影响和危害当出现缸温差时,转子偏心会出现一定程度的变化。
当出现较大偏心尤其异常性反弹时,可能会发生缸体内部的动静部分摩擦,摩擦处产生热量温度升高,动静部分间隙进一步减小,碰磨加剧,给机组带来严重损害。
另外,当缸温差较大时,缸体将发生“猫拱背”变形,轻则破坏汽机结合面的严密性,导致漏汽,重则致使动、静部分间隙变小,导致动静摩擦,另外缸体变形会使轴承中心发生变化,使机组发生剧烈振动。
浅谈轮机中压缸温差大原因及其改造连州发电厂装有两台上海汽轮机厂生产的125MW汽轮机,分别于2000年3月和8月投入商业运行。
该汽轮机为超高压、中间再热、双缸、双排汽、单轴、冲动、凝汽式,采用高中压合缸,对称通流反向布置。
在高压缸本体下部有一段抽汽供6号高压加热器用汽,中压缸下部有三、四、五段抽汽供除氧器及3,4号低压加热器用汽,低压缸本体下部有6,7段抽汽供1,2号低压加热器用汽。
从机组整机调试开始,一直到移交试运行后,在温、热态开机或机组送轴封抽真空后,出现中压内下缸温度快速降低的现象,特别是在机组跳机后,该温度急剧下降,造成中压内缸上外壁,外缸内壁,内缸上、下缸温差高达60~80℃,有时甚至更高。
严重影响了机组的恢复,延长了机组再次启动的时间,并危及机组安全。
2温差大现象2.1机组温、热态开机和跳机后缸温变化大对缸温变化数据及其趋势进行详细分析,发现每次温、热态开机送轴封抽真空后,中压内下缸外壁温度骤然下降60~75℃,幅度相当大,具体如下:a)2000年10月7日14时50分,1号汽轮机送轴封抽真空后,运行至16时15分,中压内下缸外壁温度由278℃降至218℃,下降幅度达60℃;中,中压内下缸外壁缸温从457℃降至383℃,下降幅度达74℃;c)2001年2月26日4时50分,1号机送轴封抽真空后,运行至6时30分,中压内缸下缸外壁缸温由280℃降至205℃,下降幅度达75℃;d)2001年5月28日11时,2号机抽真空后,运行至17时,中压内下缸外壁温度由261℃下降至188℃,下降幅度达73℃。
2.2机组甩负荷后或带负荷打闸停机时缸温变化大在机组甩负荷后或带负荷打闸停机时,也会出现温差大的现象,其下降的幅度更为严重,具体如下:a)2000年月10月9日22时15分,1号机组出现意外甩负荷,在其后的几分钟内,中压内下缸外壁温度由430℃降至338℃,下降幅度达92℃;b)2000年11月15日21时22分,2号机锅炉MFT动作,中压内下缸外壁温度在2 min内由449℃降至366℃,下降幅度高达83℃。
所谓滑参数停机,就是逐渐降低主蒸汽和再热蒸汽参数进行减负荷,直至达到要求的参数后停机、停炉。
火电机组采用滑参数停机,主要是为了停机后,使机组参数,如锅炉侧压力、温度;汽机侧汽缸及转子温度等降至较低水平。
该法一般用于。
机组小修、大修等计划停机,锅炉需降至环境温度后检修及汽机需停运盘车及油系统检修,以缩短停机至检修的时间。
滑参数停机是降温、降压过程,对于锅炉、汽机各金属部件则是降温冷却过程,必然会对锅炉的厚壁元件(汽包及蒸汽联箱)及汽轮机各零部件内产生一定的热应力,并影响汽轮机零部件的疲劳强度、热变形及转子与汽缸的胀差、机组的振动等。
由于这些因素,对降温、降压及降负荷速率均有一定要求,随机组容量、结构类型的不同,其要求也不同。
如对300—360MW 机组,一般要求如下: (1)主蒸汽和再热蒸汽温度下降速率小于1℃/min;(2)主蒸汽压力下降速率小于0.1Mpa/min; (3)主蒸汽和再热蒸汽过热度大于50℃; (4)汽缸金属温度下降速度小于1℃/min; (5)高、中压缸负胀差大于-2mm。
当主蒸汽压力降至3.43—4.9Mpa、主蒸汽温度降至330—360℃、负荷降至1.5MW时,打闸停机。
1滑参数停机过程中汽温波动原因1.1主蒸汽、再热蒸汽减温水量过大汽机制造厂一般给出滑参数停机曲线,如某325MW机组滑参数停机曲线如图1所示。
但在*作中,当按给定曲线停机时,在中、低负荷段,汽温波动幅度较大,达到80-100℃,波动速率较高,难以控制。
造成这种现象的原因是主蒸汽、再热蒸汽减温水量过大,达到该运行工况下主汽流量的40%左右,减温后蒸汽温度接近对应压力下的饱和温度;同时,由于滑参数停机是变负荷工况,汽温受到燃料、燃烧状况、风量及给水温度等因素影响较大。
无论在自动或手动控制模式下进行调整时,都较难保证汽温的稳定下滑。
尤其是在主给水切换至旁路引起汽包水位波动或给水泵转速调节范围较大时,都会引起减温水量大幅度变化,造成汽温突降,被迫打闸停机,造成滑参数停机失败。
停机后汽缸温差大原因分析及处理
摘要:汽轮机在发电厂日常发电工作中的正常运行,影响着整个发电厂发电量
以及整个发电厂正常发电。
而发电厂的正常工作则影响着生产生活的方方面面。
笔者在本文中,结合汽轮机高压缸上下缸温差大的影响,分析汽轮机上下缸温差
大的原因,最后探讨汽轮机上下缸温差大的处理措施,以期为相关人员提供些许
借鉴。
关键词:汽轮机,高压缸上下缸,温差大
机组停机后,高压外缸上、下缸温差过大。
如不及时处理,可能造成缸体变形,从而引起动静碰磨和大轴弯曲等严重后果。
本文分析了停机后汽缸温差大的
原因,并提出了解决方案。
1 汽轮机高压缸上下缸温差大的影响
汽轮机机组在运行过程中,一旦其内上下缸的温差过大就会对转子的偏心造
成一定程度的影响,会引起转子偏心发生较大变化,当转子偏心的变化幅度太大
或者出现异常的反弹情况时,会引起缸体内部的摩擦变大,一旦其内摩擦过大就
会使得其内的温度急剧上升,而摩擦的间隙这时则会慢慢缩小,相应的碰摩加剧,给汽轮机机组的安全运行带来非常严重的危害,而且汽轮机高压缸上下缸的温差
过大时,还会引发缸体变形,而一旦缸体变形就会影响到汽轮机结合面的严密性,轻则会出现漏汽,动静间隙过小,摩擦加剧,重则会使得轴承中心发生弯曲,导
致机组发生振动,影响机组的平稳运行。
通常情况下汽轮机机组在运行规程上有
明确规定,若是汽轮机的上下缸的温差超过 50℃时,应立刻停机,直到上下缸
的温差恢复正常状态时才能再次启动运行,而且其间延误的时间过长也会导致电
厂的经济损失增大。
2 汽轮机上下缸温差大的原因
2.1设计的不合理
主要由汽缸、转子以及附属设备组成,在实际的设计过程中为了汽缸生产以
及运输的便利性,将汽缸分割成两部分进行设计,而在一些特殊的情况下会将汽
轮机分成多个部分进行设计。
同时为了达到良好的保温效果,在汽轮机的外部有
时还会加转一层外套层。
汽轮机内部转子主要由主轴、叶轮和叶片等几个部件组成。
而汽轮机的附属设备包括疏水系统、测温系统以及进排风系统。
内部建构的
复杂性,导致汽轮机在组装时要求装配的精度非常高。
因此汽轮机设计过程中,
每个零部件的设计都非常重要,一个小零部件的设计偏差就会导致汽轮机在进行
组装运行后产生汽缸上下温差加剧的结果。
2.2汽轮机组装不合理
汽轮机的内部结构复杂,组成零部件也较多,在设计阶段,汽缸的分体设计
为后期汽轮机装配带来了一定的难度。
汽轮机的装配精度要求高,但是众多的零
部件在组装过程中,一旦出现一个小零部件的组装没有达到精度要求,也会造成
汽轮在运行过程中产生上下缸温差加剧的结果。
2.3汽轮机的操作不当
汽轮机在运行过程中发生机组跳闸时,由于工作人员操作失误误开了疏水电
动门,引起汽轮机汽缸内形成冷水冷气,从而导致汽轮机上下缸温差问题。
另外,当汽轮机运行一段时间后按照汽轮机的操作规程,应该开启顶轴油泵和交直流润
滑泵来确保汽轮机机组的正常运行。
而顶轴油泵和交直流润滑泵的开启会造成疏
水管道内的冷水倒流进入气缸,从而引起汽轮机上下缸温差过大。
工作人员在开
启顶轴油泵和交直流润滑泵后,按照经验判断没有对汽缸进行彻底的疏水操作,
这就会导致汽缸内的冷水冷气进入夹层从而加剧汽轮机上下缸的温差。
2.4汽轮机的设备运行不当
在汽轮机的运行中由于下汽缸散热面积大保温性能较低,导致上下缸的温差
能达到很高的数值。
另外,汽轮机在运行启停过程中,下汽缸的温度变化比较大,而如果发生疏水系统的不通畅,汽轮机在运行时冷水会倒流进去汽缸导致下汽缸
温度下降。
在汽轮机运行过程中温度逐渐升高,气化后的水气在遇到汽缸壁时冷
凝回流到下汽缸内。
这几种下汽缸运行过程中的下汽缸温度下降的原因都会导致
汽轮机上下缸体温差加剧。
热敏传感器在工作时如果不能够安装在合理的位置,
那么在实际汽轮机运行过程中,就不能准确的测量汽轮机温度的变化,从而引起
汽轮机故障。
2.5设备维护不及时
汽轮机长期在高温高压的环境下工作,内部零部件的工作强度极大,因此及
时的进行设备的维护保养是保证汽轮机安全运行的一个重要环节,而如果设备的
维护保养不及时,对汽轮机内部故障零部件不进行及时的更换和维修,很容易引
起汽轮机故障以及汽轮机安全事故。
2.6汽轮机质量影响
汽轮机高温高压的工作环境以及高强度的工作状态,对汽轮机在生产制造过
程中零部件的材料选择以及汽轮机部件的生产质量有很高的要求。
3汽轮机上下缸温差大的处理措施
3.1监测好汽轮机运行中上下缸的温差
汽轮机运行过程中产生大量的热量,但是汽缸的内部结构由于生产运行需要
密封性良好,从而导致汽轮机内部的热量不容易散失。
另外汽轮机的高速运转时
内部摩擦也会产生大量的热量,因此做好汽轮机内部温度的监测、记录很重要。
同时要对监测数据进行记录分析,逐步的掌握汽轮机上下缸温差出现变化的情况
以及工况,以便进行后期的汽轮机上下缸温差大故障原因分析,根据温度监测,
一旦发现汽轮机出现上下缸温差变大的情况,及时采取措施控制温差扩大。
3.2优化汽轮机的设计
汽轮机在运行时,往往会出现启动时动力不足的情况。
这主要是由于汽轮机
在设计时没有考虑机组运行时高负荷量的因素,因此在实际的汽轮机运行时会出
现汽轮机启动时疏水系统工作不良好。
在进行汽轮机的机构性能设计时,要充分
考虑能够影响汽轮机运行情况的各种因素。
对汽轮机在实际运行过程中出现的一
些运行状况不良好的情况进行充分的调研和参考研究,结合汽轮机运行的具体工
作环境对汽轮机的设计进行优化。
另外汽轮机在安装时一定要按照汽轮机生产厂
家提供的组装标准,根据标准的精度以及安装顺序进行安装,在安装的每一步都
要进行反复的核实,将安装时人为影响汽轮机安装精度的因素降到最低。
3.3汽轮机疏水系统改造
将汽轮机的疏水系统进行优化,将汽缸内的疏水系统与主蒸汽管道的疏水系
统进行有效的隔离,避免在汽轮机启停时疏水系统互相影响,保证在汽轮机的整
个运行过程中疏水系统的疏水效果保持最佳状态。
3.4优化汽轮机在运行时的运行问题
针对汽轮机在启停时疏水系统问题导致冷水回流汽缸造成汽缸上下缸温差增
大的情况,可以适当的对疏水管道的高度进行调节,同时把输水管道尽量梳理平整,尽量减少汽轮机在启停过程的冷水回流现象。
3.5对汽轮机零部件的采购以及生产质量进行严格把控
汽轮机的安全可靠运行是保证发电厂正常发电的重要因素,而汽轮机的质量
直接影响着汽轮机在实际工作工程中能否安全稳定运行,因此汽轮机生产厂家在
生产汽轮机的时候,要对汽轮机的各个零部件质量进行严格把控,从设计阶段就
要严格要求零部件的制造材料,以及零部件工艺处理手段,生产过程中也要严格
把控生产制造每一个环节中能够影响汽轮机质量的因素,保证汽轮机的制造质量
达到行业以及国家标准的要求。
上下缸温差大导致结合面热应力过大,使结合面局部出现变形、漏汽等现象,使蒸汽漏入保温层造成保温效果降低,导致上下缸温差再次增大。
因此,对汽缸
及轴封结合面进行检查维护同时还要确保检修的时效性。
参考文献:
[1]芦利生.停机后汽缸温差大原因分析及处理[J].中小企业管理与科技,2017
年29期
[2]刘永明.汽轮机高压缸上下缸温差大的原因分析及处理措施[J].机电产品开发与创新,2017年1期
[3]王璞.汽机运行中的上下缸温差大问题浅析[J].电力系统装备,2017年12期。