哈汽1000MW汽轮机运行说明书

上传人:汽*** 文档编号:568024523 上传时间:2024-07-23 格式:PDF 页数:84 大小:9.17MB
返回 下载 相关 举报
哈汽1000MW汽轮机运行说明书_第1页
第1页 / 共84页
哈汽1000MW汽轮机运行说明书_第2页
第2页 / 共84页
哈汽1000MW汽轮机运行说明书_第3页
第3页 / 共84页
哈汽1000MW汽轮机运行说明书_第4页
第4页 / 共84页
哈汽1000MW汽轮机运行说明书_第5页
第5页 / 共84页
点击查看更多>>
资源描述

《哈汽1000MW汽轮机运行说明书》由会员分享,可在线阅读,更多相关《哈汽1000MW汽轮机运行说明书(84页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、资料CCLN1000-25/600/600CCLN1000-25/600/600型汽轮机型汽轮机汽轮机运行说明书.资料目录1 1汽轮机额定与设计数据汽轮机额定与设计数据. 1 12 2安全预防措施安全预防措施. . 2 23 3轴偏心度轴偏心度. . 5 54 4轴的振动轴的振动. . 6 64.14.1概述概述 . 6 64.24.2振动级别振动级别 . 6 64.34.3异常振动异常振动 . 7 74.44.4振幅的观察振幅的观察 . 7 74.54.5报警范围内的运行建议报警范围内的运行建议 . 9 94.64.6利用监视仪表进行监视利用监视仪表进行监视 . 9 95 5汽缸和胀差汽缸和

2、胀差. . 1 10 05.15.1汽缸膨胀汽缸膨胀 . 1 10 05.25.2胀差胀差 . 1 10 05.35.3推力位置检测仪推力位置检测仪 . 1 12 26 6润滑油系统润滑油系统. . 1 14 46.16.1润滑油箱润滑油箱 . 1 14 46.26.2油位调节器油位调节器 . 1 15 56.36.3润滑油润滑油 . 1 15 56.46.4润滑油疏油温度和轴承金属温度润滑油疏油温度和轴承金属温度 . . 1 17 77 7低压排汽缸低压排汽缸. . 1 19 97.17.1真空度真空度 . 1 19 97.27.2温度温度 . 2 20 07.37.3低压缸喷水装置低压缸喷

3、水装置 . 2 21 18 8汽封系统汽封系统. . 2 22 29 9允许的压力和温度变化允许的压力和温度变化. 2 23 39.19.1所允许的初始压力变化所允许的初始压力变化 . 2 23 3.资料9.29.2允许的再热压力变化允许的再热压力变化 . 2 23 39.39.3允许的温度变化允许的温度变化 . 2 23 39.49.4上下缸间所允许的温度差上下缸间所允许的温度差 . . 2 23 31010偏周波运行允许时间偏周波运行允许时间. 2 26 61111限制条件限制条件. . 2 28 811.111.1热应力与变形热应力与变形 . 2 28 811.211.2振动振动 . 3

4、 35 511.311.3汽缸与转子间的胀差汽缸与转子间的胀差 . 3 36 611.411.4监视仪表监视仪表 . 3 36 61212建议采用的程序建议采用的程序. . 3 37 712.112.1启动前的预防措施和注意事项启动前的预防措施和注意事项 . . 3 37 712.212.2启动程序启动程序 . 3 37 712.312.3升负荷升负荷 . 4 42 212.412.4平稳变负荷过程平稳变负荷过程 . 4 43 312.512.5紧急操作紧急操作 . 4 43 312.612.6汽轮机停机程序汽轮机停机程序 . 4 49 91313重新启动条件重新启动条件. . 5 52 21

5、414进水后的紧急汽轮机运行进水后的紧急汽轮机运行. 5 53 31515由于进水而导致汽轮机损坏的分类由于进水而导致汽轮机损坏的分类 . 5 54 415.115.1推力轴承失效推力轴承失效 . 5 54 415.215.2损坏叶片损坏叶片 . 5 54 415.315.3热应力裂纹热应力裂纹 . 5 54 415.415.4碰磨损坏碰磨损坏 . 5 54 415.515.5永久性扭曲及变形永久性扭曲及变形 . 5 54 415.615.6间接影响间接影响 . 5 55 51616利用热电偶检测进水利用热电偶检测进水. 5 56 61717影响损坏程度的因素影响损坏程度的因素. 5 57 7

6、17.117.1水量水量 . 5 57 717.217.2蒸汽流量蒸汽流量 . 5 57 7.资料17.317.3转速转速 . 5 57 71818水源水源. 5 59 918.118.1抽汽系统抽汽系统 . 5 59 918.218.2锅炉和主蒸汽管锅炉和主蒸汽管 . 6 60 018.318.3再热喷水减温器再热喷水减温器 . 6 61 118.418.4汽封系统汽封系统 . 6 62 21919盘车盘车. 6 63 319.119.1汽轮机启动前的盘车汽轮机启动前的盘车 . 6 63 319.219.2汽轮机启动时的盘车汽轮机启动时的盘车 . 6 63 319.319.3汽轮机停机时的盘

7、车汽轮机停机时的盘车 . 6 64 419.419.4汽轮机长期停机汽轮机长期停机 . 6 64 42020盘车注意事项盘车注意事项. . 6 65 520.120.1油泵油泵 . 6 65 520.220.2汽封系统汽封系统 . 6 65 520.320.3轴承供油温度轴承供油温度 . 6 65 520.420.4轴承金属温度轴承金属温度 . 6 65 52121盘车中断盘车中断. . 6 66 62222紧急盘车紧急盘车. . 6 67 722.122.1由于轴振动大而引起的汽轮机跳闸由于轴振动大而引起的汽轮机跳闸 . . 6 67 722.222.2轴承损坏轴承损坏 . 6 67 722

8、.322.3盘车装置问题盘车装置问题 . 6 68 822.422.4润滑油冷却水系统的停止润滑油冷却水系统的停止 . 6 68 822.522.5油泵的停止油泵的停止 . 6 68 82323进水进水. 7 70 02424低速运行低速运行. . 7 71 124.124.1在低速区域内提高转速在低速区域内提高转速 . 7 71 124.224.2低速匀热低速匀热 . 7 71 12525超速试验冷启动程序超速试验冷启动程序. 7 72 2.资料2626全周进汽全周进汽. . 7 73 32727最低负荷建议最低负荷建议. . 7 74 42828低负荷运行限制值低负荷运行限制值. 7 75

9、 52929给水加热器退出运行时的运行限制值给水加热器退出运行时的运行限制值 . 7 76 63030超出合同承诺的机组运行超出合同承诺的机组运行. 7 78 83131应力腐蚀裂纹和给水处理应力腐蚀裂纹和给水处理. 7 79 9.资料1 1汽轮机额定与设计数据汽轮机额定与设计数据汽轮机型号: TC4F-SLEB48”(单轴四排汽)额定输出(T-MCR):1000000 kW最大工况(VWO):1069347 kW最低运行负载:25% 负载额定转速:3000 rpm旋转方向:CCW(逆时针)蒸汽参数高压汽轮机入口处的主蒸汽压力:25MPa abs高压汽轮机入口处的主蒸汽温度:600排汽压力低压

10、 A 汽轮机: 4.4 kPa abs低压 B 汽轮机: 5.4 kPa abs抽汽级数: 8级数高压汽轮机: 10中压汽轮机: 72 级低压汽轮机: 64 级总级数 : 48.资料2 2安全预防措施安全预防措施警告 如果振幅在报警范围内的时间达到两分钟,则应当使汽轮机停止运行。 在到达额定转速后如果振幅在报警范围内的时间达到五分钟,则应当使汽轮机停止运行。 如果一小时内振幅在报警范围内的时间累计超过 30 分钟,则立即使汽轮机停止运行。 如果振幅持续位于报警范围内,最好使汽轮机停止运行。 当低油压报警发出异常信号,应当立即使汽轮机停止运行。油压降低的原因可能是管路泄漏和油泵出现问题。 当汽轮

11、机平稳运行且轴承供油温度恒定不变时,如果发现轴承金属温度出现波动,尤其是突然变化,则可能是轴承金属损坏。必须检验温度计并确定现场仪表的状态。如果找不到原因而温度却达到了上限制值,则必须使汽轮机停止运行。 当将转速升高到额定转速的 50%以上时,最好使汽轮机停止运行,确保真空度不高于限制值。 如果汽封冷却器的排风扇停止运行,则必须立即使汽轮机停止运行以防止以下情况发生。当心 通常情况下,油冷却器水侧压力高于油侧压力,当冷却管发生故障时可能对油造成污染。如果高油位报警表示可能存在这种情况,应当启动备用油冷却器并检查油净化装置。 低油位报警的原因通常为主油泵进油管路或排油系统发生泄漏。因此,如果发现

12、油位过低则应当检查输油管路及油箱周围是否发生泄漏,并及时加以修理。注意 当需要盘车时,应当保持尽可能低的供油温度,除非因油泵电机导致它过载。 启动汽轮机前供油油温应在 2735(最佳油温范围)之间,如果达不到应使油温保持在 2738之间(许用油温范围)。 曲线图显示了当末级叶片处饱和蒸汽湿度达到 12%时, 再热蒸汽条件与汽轮机排汽压力之间的关系。.资料 应通过控制再热蒸汽压力或再热蒸汽温度和排汽压力来确保排汽湿度不超过12%的关系曲线。 虚线表示在排汽缸变形的情况下所允许的最低排气压力,此限制值应符合上述要求的范围。注意 在冷启动过程中,汽轮机不允许超速运行,直到汽轮机 25%或更高负载运行

13、了至少3 小时。在第一次达到额定转速时,汽轮机转子中心金属温度应低于脆性转变温度。为了确保正常运行,当达到额定转速时应当断开危急调速器的油路。 在或接近额定转速或空载情况下运行的时间不应超过热启动所需要的时间。如果在全速、带负荷或减速,尤其是在蒸汽温度降低的情况下运行热态汽轮机,很可能会导致汽轮机进口金属温度急剧冷却或发生裂纹现象。注意 绝对限制值以 7000 次循环的热疲劳强度为基础,不要超过此限制值。 正常运行过程通常在标准限制值下进行。如果超出此限制值需要进行连续观察。当接近绝对限制值时需要执行诸如机组恒速之类的操作。 如果已达到绝对限制值,最好是根据锅炉的特点对运行程序进行修改。注意

14、曲线上的数值表示每次循环占用使用寿命的百分比。 阴影区域表示核心应力限制值,在加速过程中不要进此区域。 停机循环周期越短对运行协调和精度要求越高。为确保重新启动汽轮机达到最佳运行状态,在减负荷和停机过程中,按照需要运行机组及全部辅助设备应执行安全试验,停机过程应逐步减负载,避免汽轮机金属内出现不必要的应力,防止包含阀门、汽缸和转子在内的高温部件发生变形。 机组已达到或接近额定温度后,在蒸汽以正常速度流过控制阀时,不允许汽轮机在附加负荷或空载下运行。否则将导致内部部件裂纹,引起破裂或严重变形。 如果机组的运行控制阀关闭,即使真空度状态良好,也会导致排汽缸和末级叶片严重过热。尽管可以通过启动排汽缸

15、喷水装置对设备充分冷却,但末级叶片上游的蒸汽通道却不能被冷却到。 在未能适当使用喷水装置的情况下,运行某些再热部件也可能导致排汽缸和末级叶片出现过热。通常情况下,启机时当机组与盘车脱离,低压缸内的喷水手动选择阀将被置于“自动”位置,直到停机时机组投入盘车之前都将处于此位置。 正常运行下的最高低压缸排汽温度不应超过80。.资料如果由于在启动过程中未能将手动选择阀置于“自动”位置而导致排汽温度升高,则应当启动喷水装置或通过逐步更改流速来调整喷水装置,以避免突然发生热力变化。 启动过程中,当机组转速接近临界转速时,为使剧烈振动的可能性降低应尽量避免汽轮机转子接近临界转速运行。在转子接近临界转速时通常

16、需要连续升高转速。每台汽轮机可以进行稳速或非临界转速见(第 4.1 节表 4-1)运行。 根据锅炉特点,某些再热设备在减负载状态下长期处于低负载运行时,将会导致主蒸汽温度低于再热蒸汽温度。由于它在汽轮机内可能产生导致汽缸变形和泄漏的不理想温度分布,因此应当尽量避免这种现象。 如果在机组壳体上存在湿保温材料的情况下启动机组,将会冷却外部缸体的外表面,导致汽缸外部与内部金属表面出现巨大的热力差,产生巨大的热应力,因此运行汽轮机前应确保与汽轮机接触的保温材料干燥。可以利用加热灯或热风机烘干保温材料,也可以在机组运行前提前几天安装保温材料。如出现类似情况,也不应在未安装保温层的情况下运行汽轮机。.资料

17、3 3轴偏心度轴偏心度轴偏心度是指转子偏离正常条件的程度。偏心度检测仪可以显示转子挠度的趋势和指出是否应当继续盘动。在盘车正常运行情况下,轴的偏心度不应超过正常值的 10%,或 110%的绝对值。为了确保机组平稳加速,在达到110%的绝对值后盘车应至少连续运行 1 小时。或者当轴偏心度读数趋于稳定时可以提高汽轮机转速,操作人员必须对整个加速过程中轴的振动量进行认真监视。尽管汽轮机转速可以升高到此限制值之上,但转子摩擦可能引起剧烈振动,因此我们不建议采用这种方式。在盘车最初 5 小时或盘车装置持续运行更长时间后应确定正常偏心度数值。在汽轮机冲转脱离盘车前,查看偏心度检测仪上的读数并与预定值进行对

18、比。在冲转后,偏心度检测仪上的示数表示轴的振幅而不再表示其偏心度。因此,偏心度检测仪上的示数含义取决于汽轮机的转速范围。有关转速的技术规范,见表 4.1。.资料4 4轴的振动轴的振动4.1概述汽轮发电机转子的振动与多种因素有关。这些因素包括转子本身的不平衡、油涡动和轴承摩擦。当振动出现异常时应确定其产生的原因。表 4.1转速的技术要求转子一阶临界转速(多跨挠性支持)发电机转子低压#1 转子低压#2 转子中压转子高压转子暖机转速低速暖机转速高速暖机转速需要进行振动监视的转速区低速区临界转速区高速区推荐的破坏真空点允许的连续运行速度汽轮机的转速管路频率盘车转速2,850 到 3,090 rpm47

19、.5 到 51.5 Hz大约 2 rpm0 到 850 rpm850 到 2,700 rpm2,700 到 3,000 rpm 及以上1,450 rpm800 rpm3,000 rpm910 rpm1,360 rpm1,330 rpm1,770 rpm1,930 rpm不要使转速处于 850 rpm 和 2,700 rpm 之间。本节其余部分所显示的振幅值为 mils。4.2振动级别正常运行期间确定可以接受的振动限制值,应当考虑转子的机械不平衡、轴承找中.资料的改变和汽轮机运行条件的稳定性。正常的轴承找中应建立在平稳运行的基础上,因此在低负载、高真空度和瞬间条件下的轴承找中会发生轻微变化。此类

20、振幅变化缓慢,此情况下总振幅不会超过允许的范围。如果由于某种原因而要求汽轮机在剧烈的瞬间条件下运行,则操作人员应当在整个运行过程中密切监视振动等级。过高的振幅可通过重新平衡转子或重新加工转子轴颈得以适当降低。然而,需注意在某运行条件下平衡的转子,不能确保在所有条件下均能平衡。采用以下指南,确定是否需要平衡转子。判断转子平衡状态的标准准则转速范围额定转速临界转速区振幅 1/100 mm3.87.512.517.5判断极好良好如果超出此值应尽快进行平衡以上振幅使用标准是以运行条件为前提。在临界转速区内加速或减速过程中的振幅需划分为正常或异常振幅。4.3异常振动通过避免可导致异常振动发生的运行条件,

21、可以降低因诸如油涡之类的轴承品质所引起的异常振动发生。在汽轮机初始运行期间应及时发现这些运行情况,同时需要确定因轴承摩擦导致异常振动的等级。加工制造时,轴在轴承内部偏移或汽缸变形都可能引起摩擦,而这两种情况在加工时加以注意都可避免。然而在启动或瞬间工况期间,由于转子与轴承壳体间隙过小也会发生摩擦。确定异常振动是否是由于轴承撞击摩擦引起的最好方法是在启动和停机期间对振幅及其升高速率进行仔细观察。操作人员也可以利用计算机对振幅进行自动监视。如果汽轮机的启、停不频繁,则观察振幅便已足够,无需再观察升高速度。4.4振幅的观察通过以下三种转速区域对振动进行分类。 临界转速、 临界转速以下和临界转速以上,

22、分别被定义为临界转速区、低转速区和高转速区。每个区域转速技术要求见表 4.1。高转速区包括空负荷到额定转速运行、额定转速下的空负荷运行和超速运行。并网后的空负荷运行采用其它限制值。各种运行区内振幅的限制值见表 4.2 。以下各章节均以表 4.2 中的数据为依据。在各个章节中,通过振幅将报警范围定义为报警值与跳闸值间的范围,将安全范围定义为低于报警值的振幅范围。.资料4.4.1低速区如果振幅开始到达报警范围内,则使汽轮机转速保持不变。警告 如果振幅在报警范围内的时间达到两分钟,则应当使汽轮机停止运行。振幅下降到安全范围内以后保持不变,则可以继续进行汽轮机升速。在转速不变的情况下,振幅在报警范围与

23、安全范围内来回波动,则只有安全范围内的运行时间高于报警范围内的运行时间才能提高汽轮机转速。表 4.2各种运行区域的振幅限制值振幅限制值运行区域报警值1/100mm低速 0 到 900 rpm临界转速 900 到 2,700 rpm高速 2,700 到 3,000 rpm 及以上在同步运行后4.4.2临界转速区如果振幅进入报警范围内, 则立即以允许的速率降低转速, 在进入低速区后按 4.4.1小节中所描述的低速区要求去做。4.4.3高速区如果振幅进入报警范围内,按允许的速率继续增加汽轮机的转速,直到额定转速为止。警告跳闸值1/100mm12.520.017.5报警区域内的时间限制值*2 分钟立即

24、降低转速5 分钟30 分钟10.015.012.5只有报警* 如果记录时间超过这些限制值,则更改为跳闸指示。 在到达额定转速后如果振幅在报警范围内的时间达到五分钟,则应当使汽轮机停止运行。上述 5 分钟时段应从汽轮机达到额定转速开始计时。如果在额定转速下振幅在报警范围与安全范围内来回波动,则只有安全范围内的运行时间高于报警范围内的运行时间才能执行发电机并网操作。.资料4.4.4并网后警告 任意一小时内振幅在报警范围内的时间达到 30 分钟,则立即使汽轮机停止运行。4.5报警范围内的运行建议4.5.1在转速升高期转速升高过程中的滞留时间是用来检查是否存在摩擦现象并且尽量降低摩擦程度。警告 如果振

25、幅持续位于报警范围内,最好使汽轮机停止运行。4.5.2在变负荷过程中监视振动等级和趋势。在发生异常振动的负载下检查摩擦声音。在执行检查的过程中随时准备停机。4.5.3 在转速降低期通常在减速过程中无需采取措施。在第 4.4 节内分别给出了三种转速区域内的对应报警限制值。如果需要抑制振幅,控制真空会很有效。4.6利用监视仪表进行监视可以利用具有报警功能的监视仪表对振幅进行监视。为此可用第 4.4 节中描述的对应振幅限制值来控制整个转速范围。在这种情况下,最重要的是了解以上所提到的振动限制值的背景。建议设定以下的报警和跳闸值。异常振动报警:0.0125 mm建议跳闸值:0.0175 mm.资料5

26、5汽缸和胀差汽缸和胀差5.1汽缸膨胀转子与汽缸间的温差过大,会引起内部摩擦现象。从而导致振幅高,可能损坏汽轮机内部构件。在机组瞬间运行过程中,必须根据汽轮机工况对汽缸的膨胀情况进行检查。各种正常运行条件下所记录的汽缸膨胀数据均可作为汽轮机的运行依据。例如,在启机过程中考虑胀差现象, 可通过当前膨胀值与类似启动条件下的膨胀值进行对比来预测膨胀趋势。操作人员随后可以根据预测的总膨胀量来决定是否停止启动程序。在汽轮机启动过程中无需监测汽缸的膨胀情况,除非胀差值超过了限制值。如果与设计值偏离过大,即使在正常运行状态下也应为滑动件施加润滑油或润滑脂。本节末尾处为汽轮机额定工况下的汽缸膨胀值。5.2胀差胀

27、差是指转子膨胀量与汽缸膨胀量之间的差值。测量胀差的目的是检查运行中的转动件与固定件之间的轴向间隙。为了可以测量到最大的膨胀量, 检测仪的安装位置应尽量远离推力轴承。 利用检测仪可以检查缸体内全部轴向间隙。 然而, 胀差程度并不都与检测仪相对于推力轴承的距离成正比,它还可能与汽缸上固定点相对于检测仪的位置以及汽缸内部的支撑方法有关。因此需要考虑全部情况来确定汽轮机每级轴向间隙。可通过在显示屏显示的最大胀差来监视汽轮机内全部间隙。在某些情况下,为了更好的监测也可以按一定的间隔安装多台检测仪。胀差的指示如图 5.1中所示。绿色标记.推力轴承前端或调端间隙为 0 时, 汽轮机的冷设定(汽轮机自始至终处

28、于室温下)是用来测量胀差的基准点。应当对胀差测量仪进行调整,使它表盘上的绿色标记位于冷设定点处。为了对此点进行验证,要求外壳与转子间的温度均匀分布并且无温度差。红色区域.红色区域表示汽轮机内动静部件间发生轴向接触。接触限制点是指转子最小膨胀(第一报警点)和转子最大膨胀(第二报警点)的位置。转子最大膨胀是指转子长度相对于汽缸膨胀方向伸长。转子最小膨胀表示转子长度相对于汽缸膨胀方向缩短。这两种情况表明需要降低汽轮机的间隙。红色标记.第一报警点与红色标记间的距离表示在离心力作用下转子长度缩短。黄.色区黄色区域表示由于离心力升高或降低而导致转子发生膨胀的程度。对资料域.应长度与第一报警点和红色标记间的

29、距离相同。图 5.1胀差量指示高压转子:检测仪位于前轴承箱高压转子:检测仪位于前轴承箱低压低压#1#1 转子:检测仪位于转子:检测仪位于 6 6 号轴承号轴承黄色区域绿色区域红色标记红色区.资料低压低压#2#2 转子:检测仪位于转子:检测仪位于 8 8 号轴承号轴承图 5.2缸体和胀差在以上的指示中,红色标记和黄色区域的位置取决于转子尺寸和汽轮机类型。当离心力引起的膨胀量非常小时,我们可以认为红色标记和黄色区域均位于红色区域内。红色标记是汽轮机启动条件的限制值。然而,在启动过程中热膨胀和离心收缩同时发生,因此如果热膨胀量较大则仪表盘并不指示收缩量。在此类情况下,如果运行情况仍位于转子最短范围内

30、,红色标记可能被忽略。如果发生这些偏差,应及时与制造厂家取得联系。显示盘为工厂设定。为适应各种条件,需要对黄色区域和红色标记进行修改。显示胀差的某个指示器如图 5.2 中所示。在控制汽轮机时一定要确保指示器不能进入红色区域。 为了确保这种情况不会发生,操作人员应当密切观察胀差趋势,尤其在瞬间运行条件下。为确保启机,在假设显示盘上具有红色标记和黄色区域显示的前提下,指针必须位于红色标记与黄色区域边界(或第二报警点)之间。如果在额定转速下汽轮机仍有跳闸的可能,则指针必须位于第一报警点与黄色区域内某点之间。在指针接近红色区域的全部运行情况下应当采取适当措施。推荐采取以下措施:快速改变汽轮机转子温度,

31、使它比汽缸更快速的变化。因此,如果指针接近转子伸长的红色区域,冷却方法比较有效;如果指针接近转子缩短侧,加热比较有效。加热或冷却汽轮机转子的实用方法是更改蒸汽状态和汽轮机负载。如果在变载时指针接近红色区域,则应当首先保持负载来确定指针趋势,之后再对操作方法进行相应的修改。如果对相应条件都采取了措施后, 指针仍进入了红色区域, 则应当手动停止汽轮机。此时汽轮机转速下滑过程中轻微摩擦不可避免。图 5.2 中表示缸体与胀差量。当汽轮机在额定工况下正常运行时,接近 1 号轴承的前轴承箱壳体的最大膨胀量可达 41.0mm。(实际为 48-50mm)5.3推力位置检测仪推力位置检测仪设置在推力轴承上,它通

32、过一个间隙传感器来测量推力轴承与转子.资料推力盘间的相对位移。推力位置检测仪的组装图给出了它的结构和间隙设定。若检测仪出现异常指示,表示止推力过大并且转子轴向位移出现异常。.图 5.3间隙设定指示资料6 6润滑油系统润滑油系统润滑油系统用来为汽轮机与发电机轴承以及发电机密封油系统提供润滑油。此系统控制油温与油压并收集全部轴承排出的润滑油。此系统也可通过去除颗粒和水分对润滑油进行处理,并提供润滑油储存。6.1润滑油箱6.1.1温度在运行期间,保持润滑油箱内汽轮机滑油处于以下范围值内。运行条件主油泵启动正常运行6.1.2压力通过检查润滑油箱内的压力确认抽汽器正常工作,从而防止润滑油从挡油环流出。正

33、常运行压力范围是从-0.25-0.37kPa。 正常运行压力范围可确保没有空气从润滑油箱疏油管路泄漏。6.1.3油位在正常运行期间,高油位报警点为+100mm,而低油位报警点为-100mm,每个数值表示实际油位与设计油位的偏差量。在正常运行期间,油位必须位于高、低油位报警点之间。当心 通常情况下,油冷却器水侧压力高于油侧压力,当冷却管发生故障时可能对油造成污染。如果高油位报警表示可能存在这种情况,应当启动备用油冷却器并检查滤油器。低油位报警点表示润滑油系统油泄漏的限制值。润滑油系统包括控制油供给管路、润滑油供油管路和疏油管路。当心低油位报警的原因通常为主油泵进油管路或疏油系统发生泄漏。因此,如

34、果发现油位过低,则应当检查疏油管路油箱四周是否发生泄漏,并及时加以修理。如果油位在低油位报警以下,则应当使机组停止运行以防止轴承损坏。当润滑油供油管路采用双管路结构时,可以通过低润滑油压力报警来判断管路是否发生泄漏。如果经过一段时间发现油位非常缓慢的增长,则表明可能已经有少量的水进入。如.限制值最低 10最高 54备注如果油的粘度低于 800 SSU 则主油泵将过载温度高于 54会加速油/水分离。资料果怀疑此类问题发生,则应当对油冷却器、排风扇、油位调节器、抽汽器、油检测仪和油质进行详细的检查。6.2油位调节器在汽轮机运行过程中,通过持续运行油位调节器可以使油处于良好的状态。然而,油位调节器也

35、可短暂的停运, 但前提是润滑油不至于降低到导致汽轮机轴承损坏的油位。当汽轮机停止运行时,也可以偶尔利用油位调节器来清洁润滑油。6.3润滑油6.3.1压力在汽轮机运行过程中应当遵守以下的润滑油压力限制。系统名称MOP吸入排出标准启动0.210.28 MPag-超过 1.34 MPag大约0.25 MPag连续0.110.14 MPag1.401.65 MPag1.401.65 MPag大约0.16MPag-1.23 MPag 报警0.108MPag 报警0.07 MPag 跳闸正常运行情况下的下限制值控制油润滑油供油润滑油压力表位于前轴承箱处。系统配有低油压报警装置。通常情况下,主油泵和危急事故

36、油泵自动启动程序保持所需要的油压。即使汽轮机已经被启动,也应将备用泵启动开关设定到自动启动的位置。警告11 当低油压报警发出异常信号,应当立即使汽轮机停止运行。油压降低的原因可能是管路泄漏和油泵出现问题。6.3.2供油温度应将供油的温度控制在图 6.1 和图 6.2 中所示温度范围内。在油冷却器出口或供油母管上进行油温的测量。当需要长期盘车时,除非油泵所需要的动力会导致它过载,否则应当保持尽可能低的油温。油膜厚度的限制以金属间不发生接触为最低限制。然而在启动汽轮机时,应当将油温调整到启动辅助油泵所需要的条件。在汽轮机加速过程中,应当通过观察上、下油温限制值来查看是否有金属发生接触和油摩擦现象存

37、在。除非发现有诸如油摩擦之类的异常情况出现,否则可以忽略下限。由于油摩擦现象会导致振动加剧,因此可以利用轴振监视系统来传感下限制值。由于加速过程中油流和轴承特点不.资料同,因此很难将油温控制到下限范围内。这种情况下,除非在最初试运行过程中发生问题,否则可以对下限设定进行修改。由于在零件间很难获得足够的油膜厚度,因此不能轻易对上限进行修改。要想对这种情况进行修改,可以咨询制造厂。汽轮机停机过程的方式与启动过程相同。如果15分钟内达到所建议的限制值并且油冷却器处于运行状态,则可以在油温低于限制值的情况下启动盘车。当正常执行停机过程、无保持速度过程并且在短时间内对比起动条件应考虑这些因素。 然而,

38、当盘车启动温度高于上限或在 15 分钟内未下降到上限以下时润滑油系统出现故障。当任意一种情况发生时,应当采取相应措施并向制造厂发送信息。另外,即使温度限制值是根据每台特定机组的运行条件确定的,盘车启动时允许的最高供油温也可为 38或低于此值。启动供给油图 6.1启动供给油温度注意 当需要盘车时,除非因油泵所需要的动力导致它过载,否则应当保持尽可能低的油温。 启动汽轮机前供油的油温应在 2735(推荐油温范围)之间,如果达不到则应使油温保持在 2738之间(许用油温范围)。.资料停机图 6.2停车供油温度注意 当需要盘车时,除非因油泵所需要的动力会导致它过载,否则应当保持尽可能低的油温。6.4润

39、滑油疏油温度和轴承金属温度6.4.1润滑油疏油温度应当依据窥视孔处的油温确定润滑油的回油温度。以下是各种运行条件下的最高允许温度: 正常运行:79 供油和回油间的温度差:28 回油温度的瞬时变化:3即使温度仍位于规定限制值范围内,但一旦油温突然升高 3或以上,则认为是不正常,应彻底调查故障原因。6.4.2轴承金属温度.资料下表中列出了额定转速下连续运行期间的金属温度限制值。项目推力轴承有效或非有效侧支持轴承椭圆轴承可倾瓦轴承金属温度的瞬间变化,5.5/分钟即使温度仍位于规定限制值范围内,然而一旦轴承温度突然升高 5.5或以上,则认为是不正常,应彻底调查故障原因。可以利用回油和金属温度测量结果确

40、定轴承是否处于良好状态。通过将测量得到的回油和轴承金属温度与正常条件下的温度进行对比可以检测出轴承金属是否发生损坏。然而,轴承座内溢流油质量对回油温度也有一定的影响,因此很难准确测得回油温度。回油温度还与轴承摩擦损失、供油管路孔径和轴承供油温度有关。所以,启动过程中的回油温度对于确定轴承的状态并不重要,而是应当在正常运行状态下观察回油温度。另一方面,金属温度可提供更加准确的轴承状态测量结果。确定正常运行过程中的数据趋势,通过对比可发现异常情况。尽管金属温度与回油温度通常受上限限制,但它们也同时受到热电偶位置和油流量的影响。因此,更有必要对与正常运行状态下温度的偏差量进行检查。 额定转速下运行状

41、态的突然变化会导致轴承径向和轴向推力发生变化,导致温度发生微小波动。然而,此类偏差通常不会影响到汽轮机运行。警告报警温度93107115最高温度107121121 当汽轮机平稳运行并且轴承供给油温度恒定不变时,如果发现金属温度出现波动,尤其是突然变化,则可能是轴承金属损坏。必须检验温度计并确定现场仪表的状态。如果找不到原因而温度却达到了上限制值,则必须使汽轮机停止运行。一旦确定了转速降低速度和正常运行状态,便可以估算得到轴承金属状态而无需进行直观检查。如果金属发生疲劳失效,则异常情况下转速的降低速率可能会高于正常情况,并且供给油温度的降低速率也可能会出现异常。本机组上提供了轴承金属温度测量装置

42、。操作人员通过将这些温度测量结果与正常状态下的温度进行对比,可以精确地判断出轴承金属是否发生损坏。在初始运行期间,如果温度接近上限或者轴承间的温度出现偏差,则应当立即调查故障原因。.资料7 7低压排汽缸低压排汽缸7.1真空度下表中列出了各种运行条件下低压排汽缸的相应真空度和绝对压力。运 行 状 态冲转前-最低真空度半速时-最低真空度最初加负荷前-最低真空度最初加负荷后-低真空度报警最初加负荷后-低真空跳闸真 空 度mmHg635670670635572kPa(g)-84.7-89.3-89.3-84.7-76.3汽轮机启动时所获得的真空度是所需要的最低真空度。以后的真空度越高运行情况越好。即使

43、已满足其它启动条件,也不应在-84.7 kPa(g)的压力下启动汽轮机。警告 当将转速升高到额定转速的 50%以上时如果真空度高于限制值, 最好使汽轮机停止运行。如果真空度远远在限制值以下,不需要停机。然而,应当对排汽缸温度、胀差、振动和其它限制值严密关注。在这种情况下最好是提高汽轮机转速,并观察真空度增加的趋势。这便是到达初始载荷时需要重新检查真空度限制值-89.3kPa(g)的原因。在初始加负荷后真空度不应降低到报警限制值(-84.7kPa(g))以下。在初始加负荷后应当认真考虑报警值。以上所列数值是正常运行过程中因异常情况所导致真空度降低的限制值,而不是启动过程中的限制值。如果在运行过程

44、中发生真空度报警,则必须立即查找故障原因并进行相应修理。在低压外缸上安装有大气阀, 如果缸内蒸汽压力达到 34.3kPa(g)并且全部蒸汽压力达到 103 kPa(g)或以上压力,则此大气阀隔膜破裂,从而确保汽轮机低压外缸和凝汽器不会发生超压。出于排汽缸内外壳结构的考虑,最大真空度大约为 745mmHg(-99.3 kPa(g))。超出此限制值的真空运行可导致低压排汽缸内轴承箱体发生变形和振动等级发生变化。在低负荷运行过程中必须对振动记录仪进行密切观察。在确定真空度上限时应同时考虑汽轮机末级叶片的湿度。 末级的湿度是低压缸进汽压力与温度的函数末级的湿度是低压缸进汽压力与温度的函数, 参考图 7

45、.1。.资料出于对叶片腐蚀速度的考虑,末级的湿度最高不得超过 12%。图 7.1以蒸汽湿度为依据的排气压力限制值注意 各曲线图显示了当末级叶片处饱和蒸汽的湿度达到 12%时, 再热蒸汽与汽轮机排汽压力间的关系。 应当通过对低压缸进汽压力或低压缸进汽温度和排汽压力中的两个因素进行控制来确保相关点不会超过湿度 12%的关系曲线。 虚线表示在汽缸发生变形情况下所允许的最低排气压力,此限制值最好位于以上所要求的范围内。7.2温度运行条件从冲转启动到初始负载连续负荷运行5280107上限备注采用汽缸喷水方式高温报警高温跳闸在启动和其它低负荷运行期间,汽轮机从它的驱动蒸汽中消耗少量能量。从而会导.资料致排

46、汽温度过高,进而严重影响诸如排汽缸之类的汽轮机部件。汽轮机主要的温度限制值都与排汽缸过热有关。在低负荷或空负荷运行过程中,它是由末级叶片或附近的旋转摩擦损失引起的。在正常情况下,排汽缸温度是与真空度对应的饱和温度。排汽缸温度高于饱和温度时发生过热。这种情况下,汽缸喷水装置会自动启动来冷却排汽缸。操作人员在特殊情况下应当认真观察排汽缸。例如,在低负荷下长期运行或在从高负荷状态快速卸载后,停机后锅炉再热器和汽轮机蒸汽通道不能得到及时冷却,因此在末级处很容易产生过热。由于在自动喷水装置的作用下,记录仪的指示值会低于实际数值,因此需要进行认真观察。通过观察胀差的发展趋势可以不同程度地检测到这些异常情况

47、。然而,为了了解这种影响的严重程度,必须对末级叶片和缸体的应力进行认真分析。因此应当避免此类操作。7.3低压缸喷水装置为了防止低压排汽缸过热,应当使喷水装置始终处于就绪状态,以便于随时投入工作。需要对喷水调节阀进行调整,可以在阀门打开和正常真空度下,为获得 637kPa(g)的喷水压力提供足够的喷嘴设计流量。因此,当喷水装置投入使用时,给水压力应当高于 481kPa(g)的下限制值,并且为确保正常运行应当将喷水开关设定到自动位置。喷水给水压力超过 637kPa(g)会导致严重腐蚀的问题发生,因此,为了确保喷嘴正常安全运行必须对此压力进行密切观察。喷水压力由所安装的喷嘴类型确定。推荐汽轮机采用以

48、下限制值:637kPa(g)型喷嘴正常压力最高压力最低压力637 kPa (g)814 kPa (g)481 kPa (g).资料8 8汽封系统汽封系统为了防止空气进入汽轮机或蒸汽从汽轮机密封处漏出,应当在蒸汽供气母管和汽封蒸汽冷却器内保持以下的压力范围。位置汽封母管汽封蒸汽冷却器标准压力-2.16kPa(g)通过汽封蒸汽供汽调节阀和蒸汽溢流阀将蒸汽母管内的压力自动维持到27.5kPa(g)。运行调整汽封供汽调节阀和在汽轮机启动、加负荷和卸载过程中改变汽源之类的操作会导致压力的变化。关于各汽源和相关阀门,请参阅汽封系统图。在汽轮机启动时,需要提供焓值为 2960kJ/kg 的辅助蒸汽,而汽封蒸

49、汽与汽轮机转子金属间差所允许的温度范围为-111到+ 167,建议温度范围为+28到+56。通过打开排风扇出口阀来手动调整汽封冷却器压力,当排风扇投入运行时,压力趋于稳定。如果在风扇投入运行时压力偏离规定的限制值,则必须对排风扇出口阀门重新进行调节。警告最低压力最高压力限制值49.0 kPa(g)-1.96 kPa(g)20.641.2 kPa(g)10.8 kPa(g)-3.14-3.14 kPa(g) 如果汽封冷却器的排风扇停止运行,则必须立即使汽轮机停止运行以防止以下情况发生。(1)蒸汽从高压汽封中漏出,使水与润滑油发生混合,从而导致润滑油品变质和汽轮机控制装置生锈的现象。热蒸汽会使挡油

50、环顶部润滑油碳化,从而导致汽轮机固定件与旋转件间发生撞击或磨损。在严重情况下还可能导致振动问题的出现。(2) 空气进入汽轮机将会降低凝汽器的真空度和引起末级叶片的损坏, 从而导致温度升高。.资料9 9允许的压力和温度变化允许的压力和温度变化以下描述了运行过程中所允许的压力和温度变化。应当采取必要的措施来减少它们的发生,尤其需要防止它们同时发生。9.1所允许的初始压力变化任意 12 个月内汽轮机进口处的平均压力不应超过带负荷运行的额定压力。 在异常条件下,压力可能会瞬时超过额定压力20%,但在过去12 个月的运行时间内,不超过额定压力 20%的瞬时波动累计持续时间不应超过 12 小时。9.2允许

51、的再热压力变化汽轮机再热蒸汽的进口压力随负载不同而变化,在正常运行过程中无法进行控制。然而,当需要关闭再热主汽阀和调节阀时,可利用卸压阀来保护高压缸和再热器免受主蒸汽压力影响。在额定蒸汽和运行情况下,高压缸排汽接口处压力不应超过额定蒸汽参数时额定蒸汽流量下排汽压力的 25%。9.3允许的温度变化9.3.1概述任意 12 个月内任一汽轮机进口处的平均蒸汽温度不应超过额定温度。 为维持此平均值,除非以下情况存在,否则温度不应超过额定温度 8以上。 在任意 12 个月的运行期间,不超过额定温度 14的累计波动时间不应超过 400小时。 在任意 12 个月的运行期间,不超过额定温度 28的累计波动时间

52、不应超过 80小时。在任意一种情况下,温度波动时间不应超过 15 分钟。9.3.2主蒸汽导管间的温度差除非出现异常情况,否则为了将温度维持在上面所列的温度范围,应使各导汽管间的温度差不能超过 17。在每 12 个月的运行周期内,温度差不超过 42的累计时间应低于 400 小时。9.4上下缸间所允许的温度差可以利用积水检测热电偶确定上下缸间的温度差。这些热电偶分别安装在上下汽室内, 用来为记录仪提供信号。 通过对这些信号进行编译可以获得汽缸沿轴向的温度分布。9.4.1水含量限制值.资料汽缸下半温度快速降低或上下缸间温差的升高表明汽轮机内可能有水进入。值得注意的是,上下缸间温差超过第 9.4.2

53、节内规定的温差并不一定就表明有水进入。为了确定是否有水进入,操作人员必须考虑下部外壳的温度变化速度,并应当对与水分检测相关的仪表进行密切观测。9.4.2上下缸温差的限制值下图对汽轮机上下缸间温差的允许限制值进行汇总。这些允许限制值也可说明是否有水分进入。然而,正如第 9.4 节中所讨论的那样,温差超过允许限制值并不一定能够说明有水进入。为了确定是否有水进入, 必须对运行数据进行观察。 如果出现异常胀差或振动现象,则可能表明有水进入。9.4.3设定点当高压调节阀完全打开而汽轮机稳定运行时,设定点变化见图 9.1。当高压控制阀开始关闭时,设定点变化见图 9.2。图 9.1启动过程中上下缸间允许温差

54、.资料.图 9.2停机过程中上下缸间允许温差资料1010偏周波运行允许时间偏周波运行允许时间在转子共振的作用下,高周疲劳可能会导致汽轮机末级长叶片和临近区域损坏。通常情况下,这些叶片的固有频率通过调谐足可以避免在额定转速及其附近发生共振。某些与机组相连的管路,其固有频率的变化是不可避免的,此时应将担保连续运行频率之外的运行控制在图 10.1 中所示的曲线限制范围内。 此曲线是根据以上所讨论叶片材料的疲劳强度设计而成。运行过程中总损坏量不应超过 1.0。因此:其中:tfo= 频率 f 下的允许运行时间(参阅图 10.1)tf = 频率 f 下的实际运行时间受曲线控制的运行情况应当是包含空载运行情

55、况在内的整个负载范围。其原因在于空载运行下激振力通常很小,而在低负载运行过程中它可能会快速升高。在经过诸如启动、停机、调节器试验之类运行过程中的临界点时很难引起共振发生。因此,在计算叶片使用寿命时,不需要将经过临界点的时间计算在内。然而,如果出于某种原因在这些运行过程中将转速固定到偏周波状态,那么在计算叶片使用寿命时必须将此时间计算在内。当需要固定转速时,应当采用前一个等式并使转速尽快返回安全区域。根据上一个等式控制叶片使用寿命,如果总损坏量达到0.80.9,则可能会有裂纹形成并且必须在下一次定期检查中对叶片进行检查。当在检验前总损坏超过 1.0 时,根据疲劳失效的特点,即使可能已形成裂纹但却

56、不会导致叶片断裂。通常情况下,如果从那时起已经运行了足够长的时间,则可以按相同的运行路线继续运行,直到下一次定期检查为止。然而,从本质上讲最好是通过确认各个汽轮机运行限制值进行高频率控制来进行认真操作。尤其是在诸如高排汽温度、高排汽湿度或采用低压缸喷水装置长时间运行的特殊运行过程中,需要进行更加密切的观察。偏周波运行的允许时间(sleb48 系列).资料.资料1111限制条件限制条件在大多数汽轮机启动过程中,需要加以限制的主要条件包括:热应力与变形、振动、汽缸与转子胀差量,或者这些条件的任意组合。对这些条件加以限制的目的是确保汽轮机金属间不会出现过大的温差或温度变化速率。依据汽轮机设计结构与配

57、置不同,尽管后两种限制更为重要,但它们通常会发生在第一种限制之后。11.1热应力与变形在平稳运行状态下,阀门与汽缸内的组合压力与热应力以及转子内组合离心力与热应力相对较小。然而在诸如启动、停机、变载和紧急情况等瞬间运行状态下,巨大的热应力会加到汽缸与阀门内的压力和转子内的离心力上。剧烈瞬间状态可产生屈服,从而降低屈服部件的疲劳损失寿命。使用寿命的具体消耗值取决于每次运行过程中组合应力的大小。因此需要通过控制温度变化速度将这些应力限定在可以接受的等级。11.1.1温度汽轮机启动与加负荷的主要目标是通过控制重要汽轮机零件逐渐、均匀地加热产生最小的热应力。重要部分包括:调节阀阀腔、第一级喷嘴内流道、

58、第一级腔室区域、高压和再热转子及大多数机组都具有的主汽阀阀体。这些零件主要位于汽轮机高压与再热部分内的最热部分中。11.1.2温度限制汽缸与阀门厚壁截面上的温差不应超过图 11.1图 11.4 中温差曲线上允许的最大建议值。这些曲线可用于优化固定件每次循环对使用寿命的消耗量。金属温度变化速率不应超过转子循环损坏曲线图中单独曲线上的最大建议值。图 11.5 和图 11.6 上分别显示了高温和再热部分的曲线。限制这些变化速率的目的是将高压与再热转子的循环使用寿命消耗量限定到可以接受的等级。由于无法对转子温度进行准确测量,因此必须利用与其临近的固定件温度来代替它。距离高压转子最近的热电偶位于第一级汽

59、缸内表面。限制值曲线代表各种转子表面每次循环所消耗循环寿命的百分比,是利用实际金属温度变化量与预期金属温度变化量之间的关系绘制而成的。注意 绝对限制值以 7000 次循环的热疲劳强度为基础,不要超过此限制值。 正常运行过程通常在标准限制值下进行。如果超出此限制值需要进行连续观察。.资料当接近绝对限制值时需要执行诸如机组恒速之类的操作。 如果已达到绝对限制值,最好是根据锅炉的特点对运行程序进行修改。主汽阀阀体允许的温差阀腔内表面温度()图 11.1允许温差-主汽阀阀体.资料调节阀阀体允许的温差阀腔内表面温度()图 11.2允许温差-调节阀阀体.资料第一级腔室和再热腔室所允许的温差腔体内表面温度(

60、)图 11.3允许温差 第一级腔室和再热腔室表示温度变化率与各种周期性寿命损耗的预期变化量对比。转子部分转子名义直径热电偶的位置.高压部分736.6 mm(29)第一级汽缸内表面资料金属温度变化量()图 11.4转子循环损坏曲线-高压部分注意 曲线上的数值表示每次循环占用使用寿命的百分比。 阴影区域表示核心应力限制值,在加速过程中不要进行此区域。表示温度变化率与各种周期性寿命损耗的预期变化量对比。转子部分转子名义直径热电偶的位置.再热部分711.2 mm(28)再热汽缸内表面资料金属温度变化量()图 11.5转子周期性损坏曲线-再热部分注意 曲线上的数值表示每次循环占用使用寿命的百分比。.资料

61、负载(%)图 11.6第一级壳体温度与负荷百分比间的关系曲线11.1.3允许变化速率曲线的使用在可以利用这些曲线得到任何瞬间运行状态下的允许或理想速率之前,必须首先了解以下三项信息(在括号内给出了信息来源)。当瞬间运行过程开始时第一级壳体稳态时的金属温度。 (来源:金属温度记录仪)预期金属温度。(来源:第一级壳体温度与负荷或百分比负载的关系曲线。通过利用现场仪表数据绘制出实际金属温度与负载间的关系曲线可以获得这些曲线图)在特定运行过程中每次循环所消耗使用寿命的理想百分比。11.1.4使用寿命消耗值的选择每次循环使用寿命消耗值被定义为一次完整循环对裂纹形成的影响程度。例如当机组满负荷平稳运行时,

62、一次完整的循环包括满负荷停机时间、盘车时间加上起机达到满负荷平稳运行状态时间。如果机组位于盘车状态,则单个完整的循环周期包括达到满负荷平稳运行状态的启动时间和重新返回盘车的停机时间。从理论上讲,一旦这些因素之和达到 100%,则可能在高温固定件或旋转件内产生裂纹。在选择每次循环使用寿命消耗值百分比时需要考虑很多因素:(1)机组整个使用寿命内的总瞬时循环。如果在未来 30 年内机组可以承受 5000.资料次诸如启动之类的瞬间运行和主要变载循环,那么在假设每个循环周期相等的前提下,每次循环的消耗量为 100/5000%=0.02%。如果发现机组在未来 30 年内不能承受如此多的循环次数, 则每次循

63、环将使用较大的寿命消耗百分比。相反,如果机组循环可以在 5000 次以上,则每次循环使用较小的寿命消耗百分比。(2)瞬间循环状态下负荷增加和降低的速率。假设金属温度变化速率曲线在加热和冷却各半的循环中所选择的使用寿命消耗量相等。如果缓慢进行的启动或负荷增加过程中每次循环消耗量为 0.01%,而快速进行的停机或减负荷过程中每次循环的消耗量为 0.02%,那么每次循环的净使用寿命消耗量大约为 0.01%和 0.02%的平均值,即每次循环大约为 0.015%。因此在启动、加负荷和卸载过程中必须首先考虑第一级壳体内温度变化的速率。转子的合应力通常高于固定件的应力,故需要将它作为限制项。因此操作人员应当

64、对限制值的变化速率特别注意。限制阀门与汽缸金属温差、变化速度和热应力的最有效方式是使蒸汽温度与金属温度相匹配。在冷启动过程中,必须通过在低速下长期运行来使金属温度尽量接近蒸汽温度。建议启动时间图 11.5 中所提供的信息可帮助操作人员选择适当的加速速率和匀热时间, 从而确保温度变化的速率和温差在初始加负荷匀热限制值的范围内。11.2振动在冲转过程中,尤其是在汽封很紧的新汽轮机上,尽管采用最佳的运行程序和处于最佳热力条件下也可能导致汽封发生轻微磨损。 当接近临界转速, 转子中跨挠度最大时,此类现象更容易发生。如果在低于或接近临界转速时由于振动量加剧而导致磨损现象存在,应立即停止汽轮机运行并盘车

65、12 小时。通过此过程可将轴拉直,从而在重新启动后不会再发生进一步的磨损。如果在临近临界转速下继续运行,会在加速作用下加大轴的变形量,从而损坏汽轮机汽封、降低汽轮机的效率。在极端情况下很可能导致轴发生永久性变形。冲转时,恒定、平稳的加速可最大程度地降低转动过程中的磨损量,尤其是在经过临界转速时。在临界转速以下,转子变形导致的不平衡会加剧变形程度,从而导致更加严重的磨损和变形。在临界转速以上时,转子变形引起的不平衡会降低变形程度和缓解磨损。在临界转速以上发生的碰磨不像临界转速以下那样严重。在经过临界转速范围时转子的挠度会大大增加;因此操作人员应当使汽轮机快速地加速通过临界转速区域。特定机组的操作

66、人员应当快速了解机组的启动特性,并且能够对任何转速下的正常.资料与异常振动等级加以区分。例如在机组加速过程中,发电机支持轴承在发电机第一临界转速下振幅的增加是非常正常的。低于 0.15mm 的振幅被认为是正常的, 0.2 mm 的振幅是可以接受的。 此值对于特定的机组通常恒定不变, 随着运行环境变化不会有明显变化。在某些情况下,最后一级汽轮机轴承会受发电机影响,这也是很正常的。3000rpm 以下汽轮机轴振幅,尤其是高压汽轮机轴在 1000rpm 以下时振幅通常不会超过 0.075mm。如果振幅达到 0.125mm,则表明有严重的碰磨。现代 3000rpm 大型汽轮机的转子一阶临界转速范围通常

67、在 10002500rpm 之间。在此转速范围下的轴振幅增加是正常的。在确定振动情况是否正常时,操作人员应当考虑振幅是否已经达到或接近峰值以及振幅变化的快慢。通常情况下,在到达或接近汽轮机第一临界转速时,轴的振幅不应超过正常振幅的两倍。在某些情况下,特定机组的正常振幅可以接近 0.15 mm,而当汽轮机加速通过临界转速范围时,短时间稍高于此限制值的振幅也是可以接受的。当汽轮机在低于临界转速范围或正此范围内时,一旦有异常振动发生,应立即停机并盘车。平衡的机组通过临界转速范围后,轴的振幅将减小。振动强度是转速的指数,因此在较高转速下发生的少量位移是可以接受的。当转速超过 2700rpm 时,振幅通

68、常应低于 0.125mm。在 3000rpm 的转速下,允许在 0.175mm 的振幅下进行短暂的运行;在0.10.125mm运行,是可以接受的,但应采取措施修正;而低于 0.075mm 的振幅才是令人满意的。11.3汽缸与转子间的胀差高温转子的温度变化通常比汽缸快。如果转子与汽缸间的温差过大,将导致胀差增大引起内部碰摩。 应监视胀差将其控制在图 11.2 上所指示的范围内。 不影响热应力的控制。11.4监视仪表汽轮机上配置有各种监视仪表,用来记录转速、阀位、偏心度、轴振动量、汽缸与转子间的胀差、金属温度和盘车啮合情况。为了及时发现异常情况,应对这些仪表进行连续性监测。对于初次安装或经过大修的

69、汽轮机来说,会有意地将汽封的间隙设定为稍微小于经验值。在初始运行过程中的各种工况下汽封预期会有一定的磨擦。在这段时间内,负载的变化速度应稍微低于本使用手册内所规定的数值。根据锅炉和辅助装置特性或电厂其它情况的不同,可能需要对这些用法说明进行修改。.资料1212建议采用的程序建议采用的程序12.1启动前的预防措施和注意事项在低速下听摩擦声。检查振动、油压与油温、汽封压力和胀差。按使用手册中的规定观察主蒸汽和再热蒸汽的压力和温度、排气压力和温度等。冲转前,确认转子轴的直线度。为此,按本使用手册中规定的时间运行盘车,并按第 3 节“中的规定检查轴的偏心度。通过采用适当方法使蒸汽温度与金属温度相匹配可

70、在最短的时间内轻松地启动汽轮发电机机组。这些方法包括:在冲转、并网和带初负荷过程中采用全周进汽方式。由于所有调节阀处于全开状态,因此这些阀门后的部位接触到相同蒸汽温度。应当在所有启动加速、并网和带初始负荷时采用全周进汽方式。为了对蒸汽温度加以控制,所提供的蒸汽应具有较大的流量调整范围。12.2启动程序全部热运行应当满足转子周期损坏曲线内所规定的温度变化速率。曲线上的启动参数和建议启动时间(图12.1)是根据转子周期损坏曲线确定的,应作为操作人员的操作指南。在执行正常启动和加负荷时,建议采取以下程序。12.2.1冲转前的盘车在冲转前进行盘车可防止由于热变形导致的转子临时变形。最好是在上次停机以后

71、一直保持连续运行状态。在长时间的停机后需要进行至少 4 小时的盘车来确保无故障的平稳启动。通常情况下 8 小时更佳。然而,在机组安装有转子偏心度检测仪的情况下,在偏心度已经达到额定值的 10%后经过最少 1 小时的盘车便可启动机组。无论任何情况, 在汽轮机停机后应当按照每停机1分钟盘车10分钟的比例盘动转子,直到到达 8 小时为止。12.2.2调节阀预暖如果调节阀阀体外部金属温度低于主蒸汽饱和温度,则应当给调节阀阀体预暖。12.2.2.1阀体预暖的起始条件(1)凝汽器真空度33.9 kPa(g)(254mmHg).资料(2)入口蒸汽焓值2814 kJ/kg(3)MSP(主蒸汽管)和 MSV(主

72、汽阀)应当完全打开12.2.2.2检查控制阀是否已经关闭。12.2.2.3按下图中所示反复打开和关闭 MSV(主汽阀)旁路阀,直到满足以下两个条件之一为止。(1)调节阀阀体外部金属温度 210;(2)1 小时预热;MSV 旁路阀打开速度完全打开关闭12.2.3冷启动前高压缸的预热通过盘车进行预热可以降低由冷启动引起的热应力(温度不匹配)。实现预热最有效的方式是将缸体加压到大约 0.5MPa(g)。这种方法的另一个优点是可以同时预热动静部件,从而可以降低冷启动过程中高压汽轮机内出现过度胀差和碰摩的可能性。当第一级腔室内表面金属温度低于 130时我们建议加一定的压力。应当利用适当的阀门将蒸汽从辅助

73、蒸汽母管引到需要预热机组的冷再热管路内。预热结束后的金属温度最好高于 150(不低于 130)。高中压转子连接部分的再热端的预热是通过高压部分的轴向热传导和转子端部汽封蒸汽的热量来进行的。一旦建立了真空并且轴密封已经启动,便可以开始加压过程,但在真空被破坏的情况下不要启动或继续进行此加压过程。12.2.3.1预热条件(1)开始在凝汽器真空建立后如果调节级腔室内部金属温度低于 130,应开始高压缸预热过程。(2)结束当调节级腔室内部金属温度已到达 150时,汽轮机允许进汽,无需再进行高压缸预热。12.2.3.2程序.2 分钟 2 分钟 2 分钟资料(1) 打开汽轮机的全部阀门、 汽缸与再热蒸汽疏

74、水阀和位于截止阀汽轮机侧的全部抽汽管路疏水阀。(2)使汽轮机与盘车啮合并投入汽封系统。(3)确认凝汽器中冷却水已建立循环。通过启动凝汽器抽气设备来建立真空,并启动排汽缸喷水装置。除非其它设备需要较高的真空,否则在预热过程中应保持尽量低的真空。这样可使再热部分获得最佳的预热效果。(4) 从隔离阀和预热控制阀的进汽对高压汽轮机进行加压。 确认预热控制阀随时可以将压力控制到规定的数值(0.5MPa(g))。(5)通过隔离阀和控制阀向冷再热管路中通入辅助蒸汽将预热蒸汽通入汽轮机内。高压汽轮机被加压到规定的数值(0.5MPa(g))。在此预热过程中, 高压缸缸体内的压力(调节级压力)不应超过 0.6MP

75、a(g)。(6)预热过程中的理想升温速度如下所示。预热开始时的金属温度低于 70高于 70 而低于 100高于 100(7)必须确保汽轮机与盘车啮合。通过控制阀对流量进行调整。在预热过程中,通入过量蒸汽可能会使汽轮机与盘车脱离,汽轮机的转速超过盘车的转速。从保护汽轮机转动和固定件的观点看这种现象并不异常。当转速降低而转子停止转动时,盘车与汽轮机自动重新啮合。(8)在转子预热过程结束后,需对汽缸减压。(9)确认全部疏水阀已为正常启动做准备打开。(10)为了防止真空导致汽缸冷却,在预热完成后应尽快开始汽轮机启动程序。12.2.4启动的准备应当对以下汽轮机金属温度和蒸汽状态进行记录:主蒸汽温度主蒸汽

76、压力调节级腔室内表面金属温度中压汽轮机排汽缸上部内表面金属温度。12.2.5允许的温度变化率应当在冲转前根据图 11.4 和 11.5 中的转子循环损坏曲线确定调节级腔室金属温度所允许的变化率。使用这些曲线,需要已知启动结束时调节级腔室的蒸汽温度。假设启动结束时蒸汽.最大升温速度50/小时75/小时120/小时资料处于额定状态下,则可以利用调节级腔室温度与负荷百分比的关系曲线确定启动结束后的调节级温度。业主应当在确定了锅炉的特性后绘制此曲线。12.2.6启动参数根据推荐的启动时间表(图12.1)可利用在第2 步记录下的主蒸汽压力、温度和调节级腔室内表面金属温度来确定每个启动参数。应用图 12.

77、1 中的建议启动时间区域 2, 可以利用主蒸汽温度 1a 和主蒸汽压力 1b 确定调节级腔室排汽温度。从蒸汽温度 2 向区域 4 向下画一条直线,查看此直线与调节级腔室内表面金属温度 1c 斜线交点的读数。竖轴是不匹配的温度 3。对汽轮机部件不会构成不利影响的最佳不匹配温度范围是从-111到+167。控制对锅炉产生可获得焓值大于 2810kJ/kg 而温度位于上述范围内的干蒸汽。为了使汽轮机实现平稳暖机,不匹配温度应当被设定在+28和+56之间。利用区域 4 确定加速度。加速度的选项包括慢、中等、快或不启动。如果交叉点位于不启动区域内,除非有特殊要求,否则汽轮机的启动应被推迟。出于对蒸汽发生器

78、特点的考虑,应选用慢速来防止主蒸汽温度的意外降低。最好将汽轮机的启动固定到此区域内。主蒸汽温度在此区域内将会升高。在建议启动时间表上, 可以通过从上述提到的不匹配点向右绘制直线来确定 800RPM下的建议持续时间 5、 在额定转速下的持续时间 6 和初始负荷的建议值和持续时间 7、 8、9。 直线与粗黑线的交点便是我们所需要的点。 根据调节级腔室内表面金属温度 TFS 共绘制了四个图表; 即 TFS270、 270TFS350、 350TFS400和 400TFS。将转速精确选定为 800RPM 时的恒速持续时间定义为低速预热时间, 在 4 表 4.1 中对此值进行了规定。在冷启动过程中,当T

79、FS270时,低速预热时间取5a 和 5b 之间较长值。在恒速保持此时间后,确认中压汽轮机排汽缸上部和内表面的金属温度已经高于85,或者温度超过 80的时间已经超过 1 小时。如前所述,与转子循环损坏曲线所允许的温度变化时间相比,如果金属温度迅速上升应延长恒速时间,而如果金属温度上升缓慢应缩短恒速时间。由于转子碰摩变形,低速恒速会引起振动增加的可能性。为了消除这种恒速需要尽量缩小温差。在低速预热过程中,应对轴振幅进行连续观察以防止其进一步加剧。在低速匀热结束后,可以用适当的加速度将机组加速到额定转速。除非出于某些特殊目的,否则采用以上方式确定的加速度是合适的。额定转速下的恒速过程被定义为高速匀

80、热。应根据转子周期损坏曲线所确定的允许温度变化率,适当延长或缩短恒速时间。表 9 中给出了带初始负荷时间和恒负荷时间。为了使调节级腔室内表面所允许的温.资料度变化率满足转子周期损坏曲线所规定的限制值范围,应当根据需要延长或缩短恒负荷时间。图 12.1建议的启动时间12.2.7启动程序示例.资料表 12.1 为四种启动形式:极热态、 热态、温态和冷态启动的参数示例。利用已知调节级腔室内表面金属温度、主蒸汽温度与压力和图 12.1 确定其余数值。表 12.1 极热态、热态、温态和冷态启动参数示例参数主蒸汽温度主蒸汽压力调节级蒸汽温度温差加速度低速匀热时间高速匀热时间加负荷速度初始负荷极热态启动54

81、0473-27钟0 分钟10 分钟1 %/分钟5%热态启动450510438-12钟0 分钟10 分钟1%/分钟5%0 分钟温态启动410410313+13钟0 分钟15 分钟0.5%/分钟3%20 分钟冷态启动150380271+121钟30 分钟60 分钟0.5%/分钟3%65 分钟调节级内表面金属温度5008.5MPa(a)8.5MPa(a)8.5MPa(a)8.5MPa(a)300rpm/ 分300rpm/ 分150rpm/ 分100rpm/ 分初始负荷下的恒载时间0 分钟12.3升负荷根据图12.2图 12.5 的曲线或表 12.2 上的建议汇总确定带初始负荷后的升负荷速度。如果需要

82、,应当根据转子循环损坏曲线上选定的限制值对此速度进行修改。按照规定升负荷速率,检测金属温度变化率,将机组加负荷到转换点。操作人员应在继续监测金属温度变化率限制值的同时提高主蒸汽压力和 /或打开调节阀来增加机组的负荷。应当在机组启动和升负荷过程中对胀差进行监视,确保它位于第 5.2 节中所规定的限制值范围内。应根据经验选择升负荷率,确保膨胀量不超过这些限制值。注意 在冷启动过程中, 在汽轮机超速运行前至少已经在 25%额定负荷或更高负荷运行了3 小时。在第一次达到额定转速时,汽轮机转子中心金属的温度应低于脆性转变温度。为达到满意效果,当达到额定转速时应将危急遮断器断油跳闸。 热启动时应尽量缩短额

83、定转速、额定转速附近或空负载运行的时间。在全速、空负荷或减速时,尤其是在蒸汽温度降低的情况下运行热汽轮机,很可能会导致汽轮机入口金属温度急剧降低而发生裂纹现象。.资料12.4平稳变负荷过程平稳变负荷被定义为从一种平稳负荷状态到另一种平稳负荷状态的变化。在进行此类过程时,需要根据第 12.2.5 节“允许温度变化率”观察缸壁横截面上温差变化速度的最大允许值。可以假设初始条件相同,利用调节级腔室蒸汽温度与负载百分比间的关系曲线确定调节级腔室金属温度变化。12.5紧急操作紧急情况下任何机组都可能跳闸。如果情况不是太糟,也可以在遵守紧急情况下温度降低速度的同时降低负载。而从另一方面讲,即使紧急情况下升

84、负荷速度也不应超过正常值。在机组已经达到或接近额定蒸汽温度后,如果主蒸汽压力很高,则不要在任何转速下带厂用电负荷或空负荷运行汽轮机,尤其温度降低的情况下更应如此。此类操作通常发生在紧急电气跳闸后。应当尽量避免此类运行的出现,否则高压汽轮机最热部分的内表面将发生突然的急剧冷却。并进一步形成裂纹。如果在跳闸后可以快速恢复负载,则使汽轮机跳闸并使机组与盘车啮合来为重新热启动做好准备。表 12.2汽轮机启动建议汇总启动模式项目力主 蒸 汽 温度第 一 级 排汽温度第 一 级 腔室 内 表 面金属温度温差加速度低速匀热时间高速匀热时间0 负荷到初始负.单 位)极热态8.5540473热态8.551043

85、8温态8.5410313冷态8.5380271主 蒸 汽 压MPa(abs汽轮机启动条件rpm/分钟分钟分钟%/分钟500-273000101450-123000101410+131500150.5150+12110030600.5资料启动模式项目荷初始负载初始负载下的恒载时间%分钟单 位极热态热态温态冷态50503200 到 3% 0.53 到 7% 0.57 到 15% 0.515 到 30%0.530 到 100%1.03650 到 3% 0.53 到 7% 0.57 到 15% 0.515 到 30% 0.530 到 100%1.00 到 5% 1.00 到 5% 1.05 到 20%

86、 0.55 到 20% 0.5从初始负荷到满负荷%/分钟20 到 50%1.02.020 到 50%1.02.050 到 100%50 到 100%.资料.图 12.2典型启动曲线图(极热启动模式/2 小时停机)资料图 12.3典型启动曲线图(热启动模式/8 小时停机).资料图 12.4典型启动曲线图(温启动模式/56 小时停机)温度温度负荷温度变化速度50% 负荷30% 负.资料.图 12.5点火 滚动资料图 12.612.6汽轮机停机程序为了确保机组减负荷与停机过程中汽轮机能够正确运行, 最好对停机过程进行控制。汽轮机启动过程中的汽轮机金属温度控制及其重要,它将影响热应力、胀差量、零件的变

87、形或对中和从汽轮机一部分到另一部分的热传递。.资料不同的系统应采用不同的程序。应当通过所需要的停机条件或稍后进行的重新启动条件确定这些程序。为了适应相关的设备和控制,相同的汽轮机可能需要不同的运行程序。在描述使用手册内对控制设备的紧急或跳闸功能和正常汽轮机控制运行进行了描述。另外,在“监视性试验”中描述了停机过程中需要定期执行的试验。如转子循环损坏曲线图中所示,应当在内表面金属温度平稳降低的情况下进行减负荷操作。当到达最低目标负荷时,解列机组停止向汽轮机供汽。如果需要打开破真空阀,在规定转速以下打开此阀门。 如果紧急情况要求立刻使轴停止运行, 则应立即破坏掉真空。当在一定的负荷下停止汽轮机的运

88、行时,在关闭主汽阀之前不要断开断路器。如果主汽阀不能正常关闭,则应采取最佳保护措施以防止汽轮机超速。说明停机循环周期越短对运行协调和精度要求越高。为确保重新启动汽轮机达到最佳运行状态, 在减负荷和停机过程中, 按照需要运行机组及全部辅助设备应执行安全试验,停机过程应逐步减负载,避免汽轮机金属内出现不必要的应力,防止包含阀门、汽缸和转子在内的高温部件发生变形。12.6.1一般性停机对于许多机组来说,在大幅度减负荷过程中主蒸汽温度的变化相应很小。它的好处在于:如果在减负荷过程中蒸汽温度大致保持不变,那么汽轮机内温度的变化将趋于最小化。调节级区域内部件温度变化是最大的。当在恒定入口参数下降到低负荷时

89、,调节级汽轮机的温度应按调节级温度与负荷间关系曲线指出的数量降低。在锅炉控制点以下,为了使主蒸汽温度的降低速度满足金属温度降低速度限制值,应当降低减负荷速度。12.6.2在停机过程中冷却汽轮机金属在某些情况下停机前尽量降低汽轮机金属的温度可能会非常有益。这有利于缩短大修时间和在汽轮机上开展工作。这样可以尽量缩短停机与拆卸时间的间隔、降低零件发生热变形的可能性和增加操作人员的舒适程度。在减负荷的过程中可以通过降低主蒸汽温度来达到冷却效果。此过程应当缓慢、均匀,不应超过所允许的金属温度降低速度和所允许的金属壁温差。为了尽可能地降低温度也可能需要同时降低蒸汽压力。这种冷却方法使汽轮机高压部分的温降最

90、大,而对从连通管到排汽部分的影响逐步降低。12.6.3在最短时间内停机当要求汽轮机在最短时间内停机时,可以采用温度降低的紧急限制值。当负荷被降.资料低到 1/3 额定负荷时使机组跳闸可进一步缩短停机所需要的时间。12.6.4减负荷与停机在减负荷操作中应将调节级腔室内表面金属温度的变化速率限定到转子周期损坏曲线图上所给出的数值范围内。尽管也可采用其它方法,但下面按优先顺序给出了一些最适合的方法:(1)将负荷降低到最小程度,约为额定负荷 5%。利用主跳闸阀使机组跳闸。断开断路器。(2)将负荷降低到最小程度,约为额定负荷5%。手动操作跳闸杠杆。断开断路器。(3)将负荷降低到零附近,约为额定负荷的 0

91、.5。断开断路器。利用主跳闸装置使全部阀门跳闸。12.6.5盘动汽轮机一旦停止转动,应立即与盘车啮合。在汽轮机重新启动前应始终保持此运行状态。但是如果无法确定停机所需时间或需要拆卸机组,则在汽轮机彻底冷却前始终保持盘动。如果汽轮机需要拆卸, 则应当始终使盘车处于运行状态, 直到上部缸体被吊起为止。如果在停机后需要立即打开汽轮机或机组不得不过早地脱离盘车,则最好是在停机过程中对汽轮机进行冷却。通过在减负荷过程中尽可能地降低主蒸汽温度便可实现此目标。如果当盘车停止运行时机组过热,则汽轮机转子和缸体将发生变形,从而导致高热应力出现并严重影响转动件。在第 3 节中对盘车过程进行了详细描述。12.6.6

92、保温层的去除在去除高、中压力部分上的汽轮机保温和绝热材料前需要对这些部分进行至少24小时的冷却。从而可防止包含法兰在内的外壳发生过应力或变形。然而在时间紧急的情况下,机组退出运行与去除主法兰螺栓的时间间隔最少也应为 8 小时。.资料1313重新启动条件重新启动条件任意机组的受控启动和加负荷过程要求蒸汽与汽轮机金属温度之间具有正确的关系。在重新启动时这种相关性可能会受到停机程序控制的明显影响。例如:(1) 当机组在最低负荷下运行时, 机组将要跳闸前的蒸汽温度会直接影响汽轮机的冷却速度以及在最多 1 周停机过程结束时的最终温度。(2)停机过程中保留在蒸汽发生器内的压力将影响主蒸汽导管和阀门的温度。

93、在 8小时或更长时间的停机后,汽轮机缸体的最终温度会受到这些部分热量传递的影响。重新启动时的蒸汽温度也取决于锅炉和主要管路内所保存热量。(3) 排汽量、 疏水位置和主管路的布局都对主要管路和汽轮机外壳的温度产生影响。停机过程中或重新启动前流入汽轮机排汽缸或凝汽器内蒸汽的多少也对主蒸汽温度和排汽缸温度具有影响。锅炉、主要管路和汽轮机周围的环境温度-尤其是户外电厂-可对停机过程中的机器冷却构成影响。采取这些程序的必要性主要取决于停机循环的频率。诸如整夜或周末停机之类的重复性操作尤其需要采取精确的程序。.资料1414进水后的紧急汽轮机运行进水后的紧急汽轮机运行汽轮机任何部件意外进水都会导致高压缸、转

94、子、叶片和推力轴承严重损坏。每种类型损坏的程度取决于进水量、进水点、暴露金属零件的初始温度、汽轮机的转速和可能减弱冷却效果的正常蒸汽流速。我们可以将由于进水而导致汽轮机损坏划分为以下六类。.资料1515由于进水而导致汽轮机损坏的分类由于进水而导致汽轮机损坏的分类15.1推力轴承失效在机组启动前进行汽轮机跳闸试验,目的是验证紧急跳闸系统和汽轮机所有蒸汽阀门的运行情况。来自锅炉中的水会增加轴向推力,进而导致推力轴承发生损坏。轴向推力的实际增加量可能达到正常轴向推力的 10 倍。 由于水的密度大于蒸汽, 阻碍了汽轮机喷嘴正常的加速和转向。因此水的相对速度与叶片的转动方向相反而不是一致,从而在叶片间形

95、成巨大的压降。15.2损坏叶片由于进水点位于汽轮机入口的后部,因此增加了调节级与水发生接触的长度,在冲击力的作用下会导致叶片损坏或碎裂。末级叶片损坏的实质是有无数裂纹或裂缝出现,在极端情况下,叶片会断裂,这一般都是汽轮机在额定转速下运行时受到来自汽轮机低压级处抽出管路内水的冲击造成的。15.3热应力裂纹在极高热应力或小幅热应力的反复作用下很容易产生热应力裂纹。在某些情况下水或冷蒸汽进入后不会出现明显的永久性损坏,但随着类似情况的反复出现,裂纹可能会进一步加大。除一两条压力最低的抽汽管路外,来自任意其它位置的水或冷蒸汽一旦与汽轮机的高温金属件发生接触,便很可能发生此类损坏。如果来自汽封系统的水或

96、冷蒸汽反复骤冷汽轮机,密封层和转子表面的密封区域很可能会产生裂纹。15.4碰磨损坏从主蒸汽和再热管路进入的水可能会导致动静部件间出现膨胀不均的问题,从而导致轴向碰磨。从抽汽管路和冷再热管路倒退回的水会导致外缸下半部分收缩,从而可能导致隔板汽封相对于转子向上顶起,最终导致径向碰磨。当由于摩擦在转子表面产生热量不均现象导致转子呈弓形。这种附加变形会进一步加剧碰磨。汽封圈、汽封片和围带是最容易损坏的零件,而转子发生永久性弯曲的现象并不多见。15.5永久性扭曲及变形在受到骤冷时金属件很容易发生永久性扭曲或变形。阀门和汽缸接合面处发生蒸汽泄漏可能会引发类似情况。.资料在由于变形而导致严重碰磨,盘车停转的

97、情况下,一旦热转子的一面与水发生接触,则隔板将出现凹陷而转子将呈弓形。15.6间接影响另外,间接影响如推力轴承失效后引起的轴向摩擦,汽轮机振动而导致推力轴承损坏、基础和油路管路损坏,这些影响会加剧碰磨现象甚至导致叶片损坏。.资料1616利用热电偶检测进水利用热电偶检测进水汽轮机内进水后的前期征兆通常表现在启动困难、蒸汽管路水击、转子偏心度偏高或胀差大。在修理工作中会发现诸如汽封圈磨损严重和在动静部件中出现小裂纹之类的损坏迹象。为了更好地确定是否由于进水导致这些征兆发生和便于确定进水点,应当在汽轮机上安装检测用热电偶。应当在临近主汽阀的汽封总管内安装热电偶,从而可以在汽轮机金属温度记录仪上对此点

98、的蒸汽温度进行记录。 通过在记录仪上查看是否有异常低温或温度突变现象存在,可以检测出汽封总管内是否有水或冷蒸汽存在。通过操作主汽阀或改变汽封蒸汽查看温度变化,很容易查找到原因。为了进行进水检测,在高压、中压缸上均提供了热电偶。这些热电偶在汽缸的顶部与底部沿轴向成对均匀分布,对来自这些热电偶的温度进行记录可确定水是从哪个开孔进入汽轮机内的。在正常情况下,顶部和底部成对出现的热电偶会指示大致相同的温度。如果底部热电偶的温度突然降低或者顶部与底部的热电偶间出现很大温差,则表明有水存在并且导致外缸变形。热电偶不能阻止水进入汽轮机,但有水进入时可以及时检测到。如果检测到巨大温差,则应当找到水源并及时修复

99、此故障,以防止进一步的损坏发生。.资料1717影响损坏程度的因素影响损坏程度的因素一旦有水进入汽轮机, 操作人员将无法对进入点和金属件暴露的初始温度进行控制。然而,操作人员通过采取适当的措施可以尽量降低其它潜在因素所导致的损坏程度。电厂运行记录清晰显示:从开始有水进入到最终发生严重损坏通常需要很长的时间。为了降低进水损坏的程度,操作人员可以控制的三个因素,分别是水量、蒸汽流量和转速。17.1水量进入汽轮机的水量多少对由于骤冷和变形而导致的损坏程度具有直接的影响。一旦发现有进水, 应立即采取行动来切断水源并将水排出汽轮机和蒸汽管路。 第 18 章内对进水源和防止进一步损坏的程序进行了讨论。17.

100、2蒸汽流量当汽轮机带负荷运行时,保持适当的蒸汽流量有助于水的均匀分布和减少变形量。另外在保持适当蒸汽流量的情况下,当水被去除后外缸能够更加迅速地恢复正常。为此,除非出现振动大、胀差大或某些需要停机等其它严重情况,否则当有水进入时应保持汽轮机带负荷运行状态。必须立即切断进水源。17.3转速由于热应力变形而导致碰磨损坏的程度取决于汽轮机的转速。摩擦在转子表面所产生的热量不足以导致永久性变形,因此最好是在盘车的驱动下使汽轮机保持缓慢转动。如果水进入时汽轮机已接近额定转速,那么应当使汽轮机跳闸。当转速等于或略低于转子临界转速时,发生的碰磨损害最大,此时的转子会向加重碰磨的方向弯曲。在找到并切断进水源,

101、并且轴偏心度恢复正常前不要让汽轮机脱离盘车,除非转子已经发生永久性变形,否则偏心度将在 26 小时内恢复正常;但是,隆起的汽缸可能需要更长的时间才能恢复正常。在有水进入初始温度高于 500的汽轮机外壳后,建议汽轮机启动前盘车 24 小时。汽缸隆起会导致剧烈碰磨,从而导致盘车电机不能驱动转子转动。当这种情况发生时,最好的做法是将水全部从汽缸中排出并定期(大约每小时 1 次)试着使转子与盘车齿轮啮合。在偏心度恢复正常前不要重新启动机组。当在转子临界转速以上的范围内发生碰磨时,转子会向减弱碰磨的方向弯曲。这也从另一方面说明,当汽轮机在额定转速下运行时如果有水进入,在条件允许的情况下最好继续使汽轮机保

102、持运行,而不要进行跳闸并惰走到临界转速范围以下。.资料以下给出了进水后的运行建议:(1)一旦发现有进水立即采取行动。(2)如果在额定转速运行,除非振动大、胀差大或其它要求停机的严重情况存在,否则应当使汽轮机保持运行。(3)如果在额定转速以下运行,立即使汽轮机停止运行。(4)在任何情况下都要立即切断进水源并将相应区域内的水排干。(5)如果与盘车啮合,除非轴的偏心度已恢复正常、上下缸间的温差已位于正常范围内、已经找到和切断水源并解决了问题,否则不要试图重新启动汽轮机。(6)如果盘车电机不能盘动转子,则定期(每小时1 次)试着使转子与盘车齿轮重新啮合。.资料1818水源水源进水的检测与预防问题与以下

103、五类主要进水来源相关。18.1抽汽系统抽汽系统是导致汽轮机出现事故最常见的进水源。由于在汽轮机上存在大量抽汽孔并且它们之间距聚水点很近,因此在设备失效、操作错误和系统设计缺陷的共同作用下会产生严重的后果。经验证明有四种主要进水原因与抽汽系统有关。(1)给水加热器管泄漏。(2)加热器液位控制失效或不足。(3)加热器和抽汽管路疏水管不足或布局不合理。(4)抽汽管路与诸如启动时供给除氧器的蒸汽源连接处的阀门发生泄漏或误操作。在从抽汽管路中进水之前,通常会发出加热器高液位报警。这时,只需要注意报警,确认水源一般很容易。水检测热电偶是用来查找水源的最佳方式。在发出高液位报警时,如果立即采取行动可以尽量降

104、低或避免汽轮机损坏,因此高液位报警开关的可靠性显得尤其重要,必须定期对液位开关进行试验。通过升高传感管路内的水位移动浮球来触动开关试验非常耗时,但却是唯一可靠的试验方法。加热器液位控制装置通过调整从加热器中流出凝结水的流量使加热器保持恒定的液位。流速在电厂的整个负载范围内的差异很大,因此汽轮机启动、变载和跳闸的过程中流量必须快速变化。液位控制装置不允许加热器内的液位出现波动,以防止触发液位报警。在新机组开始运行后,应按需要尽快整定液位控制系统,做出调整和修改,从而完全消除这些虚假报警。一旦由于液位传感器、阀位控制器、执行机构和相关空气管路内出现故障而切断了冷凝水管路,加热器内的水位将快速升高。

105、逐渐升高的液位会降低并最终终止加热器内蒸汽的冷凝过程。这种情况非常危险。除非关闭从高压加热器流入此加热器的全部水流和诸如正在发生泄漏的给水加热器管之类的全部水源,否则液位会持续上升并最终导致汽轮机进水。如果加热器安装高度大于汽轮机,则这种情况会很快发生。高液位报警或给水管路内的热电偶指示功能有异常现象时,则应当立即将相应的加热器旁路打开。在无法使用旁路单台加热器和为了使一台加热器退出运行需要设旁路多台加热器的情况下,出于对加热器退出运行的限制,需要大幅度降低汽轮机负载。通过单独设旁路,每台加热器可为操作人员采取行动提供更大的自由度。在从汽轮机引出的抽汽管路大多数都安装有抽汽止回阀(或单向阀)。

106、它们的主要作用是在汽轮机甩负荷时可防止蒸汽进入汽轮机,因此它们是用来防止汽轮机严重超速.资料的控制系统中的重要元件。 因为再热截止阀和截流阀可保护汽轮机免受此加热器的影响,所以汽轮机上用来从冷再热管路中抽取蒸汽的抽汽管路中不需要安装这些阀门。另外,通过限制最低压力,加热器内的存水量也可以省去用来进行超速保护的抽汽止回阀。但是,抽汽止回阀是防止汽轮机进水的重要手段。故而,保护汽轮机的最佳做法是在每条抽汽管路上都安装止回阀,根据加热器液位可强行关闭。当需要切断倒流向汽轮机水时,止回阀可能密封不严。这是由于进入的冷水仅与部分阀体接触而导致了变形。因此,一旦发现有进水,一定要打开抽汽止回阀汽轮机侧的抽

107、汽管路疏水阀。抽汽管路内的截止阀可最大程度地防止汽轮机进水。这些阀门应当采用电动阀门,并开设置连锁,一旦在加热器内出现高液位会自动关闭。如果是由于加热器管泄漏而导致液位升高,则需要通过此加热器旁路来防止加热器壳体上的安全阀自动打开。在任何情况下都应对汽轮机提供保护。安装在汽轮机侧抽汽管路疏水管中的止回阀或快关阀应能防止潮气在管路内聚集和返回汽轮机内。这些启动的疏水阀应当采用电动驱动方式并且能在加热器投入运行后可以及时关闭。在收到来自加热器高液位开关的信号后,这些疏水阀应当立即打开。在高于 15%的负载下抽汽管路内的疏水阀可以关闭。这些管路内的疏水器不能提供充足的保护,只能与抽汽管路疏水阀并联使

108、用。这些疏水阀必须与凝汽器相连。应当将启动和运行过程中不常用的隔离阀保持常开。运行建议如下所示:(1)指导操作人员留意全部液位报警,迅速采取行动来防止汽轮机进水。(2) 针对特定的运行程序对操作人员进行指导, 使他们能够对高液位报警做出快速响应。(3)对报警器和阀门定期进行检验。(4)在某些保护性设备存在故障的情况下不要运行加热器。18.2锅炉和主蒸汽管主蒸汽管是强制停机过程中水或冷蒸汽的另一个主要来源。常见原因是由于误操作或设备功能异常而导致蒸汽温度或锅炉汽包液位失控。如果机组处于循环负载下,则这种现象发生的几率更大。由于负载突然大幅度增加,例如因系统扰动引起,很可能会导致蒸汽中夹带有水。通

109、过采用初始压力调节器,在锅炉压力降低时会关闭汽轮机进汽阀门,从而可降低此类进水事件的发生。我们建议在初始压力调节器退出运行时,不要长时间运行汽轮机。当锅炉运行状态不稳定并且可能导致水或冷蒸汽进入汽轮机时,应当停止汽轮机运行。当锅炉内的火已经熄灭,继续使蒸汽进入汽轮机是非常危险且不合理的。.资料在锅炉启动循环中,某些直流锅炉在额定锅炉压力下会在汽轮机截止阀内积聚水。由于误操作或阀门泄漏而导致截止阀骤冷及进水会造成这些机组的严重问题。在启动过程中,这些环路内的许多给水加热器受到压力作用,从而增加了水从这些位置进入汽轮机的可能性。在对这些系统的控制与设备进行设计和维护时应当进行认真考虑。频繁停机会导

110、致主蒸汽管或锅炉过热器出现疏水不足的问题。汽轮机截止阀座前疏水阀将负责阀体与部分主蒸汽管的疏水。它们不足以完成从锅炉到汽轮机的整个疏水工作,因此必须额外安装蒸汽管疏水管路。有部分汽轮机严重骤冷的原因我们无法解释清楚,但我们相信是因过热器或主蒸汽管中的水分引起的。当在跳闸后立即进行热启动时很容易发生此类事故。可能的原因是当汽轮机跳闸时,锅炉熄火,但锅炉有一定的延迟,而过热器已经冷却,从而导致冷凝现象出现。在彻底疏水前重新启动了汽轮机,蒸汽将水夹带到了汽轮机内。蒸汽管路上的温度、压力或密度传感仪表可能已经检测到蒸汽通道内有水存在,但响应非常缓慢,不能通过跳闸对汽轮机进行保护。为了获得即将有水进入的

111、警告,操作人员必须依据各种指示,即在蒸汽带水前汽包液位的不稳定和温度与压力快速降低等现象。通过在汽轮机跳闸系统上连接止推失效继电器或推力轴承磨损检测器,通常可以减少推力轴承的损坏。一旦轴向碰磨加剧,将导致推力轴承损坏。在水流导致推力轴承损坏时,一些现象可帮助验证水是否就是轴承失效的原因。如温度位于过热区域,它将会突然下降到饱和温度,并且温度记录仪将提供相应显示。如在低温启动时发生,则很难进行检测。温度突然降低会导致内表面收缩,截止阀阀头和汽缸水平中分面处可能会发生临时性泄漏。流量计通常会指出流量发生突然增加。实际上流量并没有增加,但水在流经喷嘴时产生很大的压降,从而产生虚假指示。18.3再热喷

112、水减温器通常通过向冷再热管路内喷水来控制再热器出口的蒸汽温度。在误操作或阀门泄漏时很有可能会进水。通过喷嘴将水喷入文丘里混合管内。通过在水与蒸汽间保持适当的压差可进行实现快速雾化和蒸发,从而确保只有干蒸汽进入再热器内。即使是微量蒸汽流也能将水雾携带到再热器内。但是在没有蒸汽流动的情况下,水雾将发生冷凝,依据蒸汽管路倾斜方向的不同,水将经过冷再热管路流入汽轮机或聚集在再热器内,在启动过程中,这些聚集的水分很容易被吹入汽轮机内。经验证明:因雾化水进入汽轮机而导致的汽轮机损坏,仅发生在停机或启动过程中。当然,由于减温水流量采用自动温度控制,所以出现较大的蒸汽温度变化一般都是因为控制系统故障。当汽流经

113、再热器的蒸汽停止时必须立即停止喷水。应定期对阀门泄漏和关闭回路的运行情况进行试验。.资料18.4汽封系统水或冷蒸汽从汽封系统进入汽轮机,通常不会造成强制停机。致使汽轮机遭受严重热冲击而不至于停机的事故更加常见。这些情况通常发生在采用辅助蒸汽源的汽封系统中。随着直流锅炉使用的增加,此类系统也比较普遍。在停机后汽封蒸汽源从主汽源切换为辅助汽源时,汽缸内将不再有蒸汽通过高压缸端汽封与最初进入的蒸汽混合。最初进入的蒸汽将进入温度较高的高压端汽封和低压端汽封内。因此这种辅助密封蒸汽的温度必须位于相匹配的限制值范围内。应当对从辅助蒸汽源引出的管路进行疏水,从而确保在辅助供汽阀打开时没有水不被吹入汽封总管内

114、。在某些情况下,可以通过喷水来调整辅助蒸汽,此时需要附加保护措施,比如附加的汽水分离器等。汽封母管通过最低点连续向凝汽器中疏水,从而可防止因水不断积累而淹没母管并进入汽轮机内,这条疏水管路会发生阻塞,因此应当进行定期检查。在任何情况下,都不允许大量水进入汽封系统内,因为这条疏水管路不能提供充足的疏水能力。应在汽封母管内安装热电偶,利用它可方便地检测出疏水管路是否阻塞以及是否有冷蒸汽进入总管。当抽汽管路内没有蒸汽流动时,不能将汽封系统的过量蒸汽排入抽汽管路中,否则水分可能会被吹入汽轮机内。在装有汽封切换阀的机组上,提供连锁机构,将蒸汽切入凝汽器,以防未做功的蒸汽倒流入汽轮机,引起汽缸变形。在给水

115、加热器未投入并且没有抽出蒸汽的情况下,操作人员有责任将蒸汽引入凝汽器。为此需要安装蒸汽密封切换阀继电器开关。运行建议如下:(1)如果水有进入主蒸汽管的可能,则切断密封蒸汽或切换到辅助蒸汽源。(2)定期检查汽封母管的疏水情况,确保它没有阻塞。可以利用接触式高温计。(3) 如果用来接收汽封母管卸载蒸汽流的给水加热器停止运行, 则将汽封切换阀切换到凝汽器。(4) 在各种运行模式下观察汽封母管的热电偶, 找到温度快速变化的原因并及时修正。(5) 如果需要采用手动方式切换到辅助汽封汽源, 应对辅助汽源管路进行一定时间的吹扫,以除去管路中的水并暖管。.资料1919盘车盘车盘车是指汽轮机转子系统、辅助系统和

116、装置连续或间断的低速运行,包括盘车机构及辅助系统。盘车装置包括一台电动机和一系列减速齿轮。最后一级齿轮与转子固定在一起,用来带动转子。盘车速度受齿轮减速比的控制,可以建立平稳转动和适当油膜厚度。盘车装置正常运行要依赖润滑油系统。因此操作人员一定要了解油泵管理对盘车系统润滑性能的重要性。依据机组不同的工况,盘车也有不同的作用。本节描述了部分工况和运行方式。19.1汽轮机启动前的盘车为了防止汽轮机启动过程中,尤其是加速过程中发生异常振动,转子的偏心度必须稳定并处于正常数值范围内。通常情况下,在机组跳闸后无论是否处于盘车状态,在上下缸之间都不可避免地存在温差。暂停盘车时,在温差作用下转子会发生弹性弯

117、曲。在汽轮机启动前进行盘车的主要目的是防止或更正此类弯曲。转子前端的前轴上通常安装有偏心度检测终端,操作人员可以通过查看偏心度表上的读数来监视转子的弯曲。监视偏心度的方法请参阅“汽轮机运行”。以下列出了为一台普通机组启动准备而进行的盘车操作。汽缸最高温度低于 180高于 180 而低于 350高于 350为 4 小时。汽缸的最高温度表示与转子系统相对应的汽缸的最高温度。通常是调节级处和再热进汽口处的汽缸内表面温度。以上的数值表示以汽缸内表面温度为基础的转子弯曲程度,显示了更正此类弯曲通常需要的小时数。因此对于偏心度的监视显得及其重要。19.2汽轮机启动时的盘车当蒸汽进入汽轮机时, 转子与盘车装

118、置自动分离, 其转速从盘车速度开始连续增加。此时的轴承润滑从边界润滑向液体润滑平稳转变。这是在汽轮机启动过程中进行盘车的.建议运行时间8 小时6 小时4 小时这些盘车建议是基于汽缸温度和盘车终止时的情况提出的。所建议的最低盘车时间资料另一个目的。如果不通过盘车只利用蒸汽增加转子的转速,由于轴承内表面与轴颈间的静摩擦将转换为动摩擦,因此可导致轴承和转子损坏。启动汽轮机时,当确认转子与盘车装置脱离时,可以停盘车电机,盘车结束。19.3汽轮机停机时的盘车在汽轮机停止运行时进行连续盘车的目的是使转子和汽缸的变形量最小,并使它们均匀冷却。转子的严重变形会导致动静碰磨,进而损坏。盘车过程可使汽轮机汽缸内部

119、与转子上的温度分布更加均匀。不过需要注意的是,上下缸间存在温差是再所难免的。从另一方面讲,由于汽轮机结构方面的原因,轴承底面是动静部件的接触部分。当汽轮机在高温下停止运行时,热量沿转子轴向从轴承表面向静止部件传导。为了防止轴承金属温度升高需要保证油循环。汽轮机停机时的盘车取决于盘车装置和/或油泵应当停止的时间。 在考虑终止盘车运行的时间时,应当将与转子系统相对应汽缸的内表面金属最高温度作为标准。在 250下停止运行盘车装置。在 200下停止运行油泵。它们是正常停机程序中的最低运行温度。 应当持续进行盘车, 直到温度足够低为止,在汽轮机临时性停机的情况下盘车时间应持续到下一次启动。19.4汽轮机

120、长期停机当计划使汽轮机停止运行 2 周到几个月时, 应当根据以下方法对盘车系统进行维护:(1)应当每周运行油泵 1 小时,以便于及时更新系统内的润滑油。在油泵运行过程中,应当连续运行盘车大约 10 分钟,以便于更新轴承内的油膜。(2)操作辅助润滑系统的各个部件时应严格遵守操作指南。(3) 在汽轮机长期停机期间, 应确保发电机的各电极间相互垂直。 每次盘车结束时,应交换电极的方位。.资料2020盘车注意事项盘车注意事项20.1油泵在盘车开始前必须对每个轴承进行润滑。通常采用联锁来防止在轴承油压达到规定值前盘车电机自动启动。20.2汽封系统当汽封系统投入时, 应当投入盘车来防止因汽封蒸气加热而导致

121、的转子弯曲。 不过,发生转子弯曲的可能性很小,如果不准备启动汽轮机,可以不投入盘车。如果在未投入盘车的情况下再次投入汽封系统,则应当将汽封蒸汽温度限定到250以下。在这种情况下油泵必须连续运行。如果在以上条件下长期运行,则应当每周转动转子180 度。如果汽封蒸汽温度在250300之间,则应当每天转动转子 180 度。20.3轴承供油温度在连续盘车过程中,由于各个轴承均处于边界润滑状态,因此在确保油泵不会发生过载的情况下,应尽量降低供油温度。但在启动汽轮机前,供油温度应在2738之间。在“汽轮机运行限制值”的“润滑系统”内给出了这些限制值。同时这也是汽轮机停机后盘车装置启动的推荐油温范围。然而,

122、当温度超出了建议的范围却在上限以下时, 如果在 15 分钟内温度会下降到建议的范围内, 则可以开始盘车。如果温度高于此范围,则可以根据机组与轴承的不同以及时间的长短留出一定的余量,使温度维持在限制值范围内。如果相关机组专门列出了所允许的限制值,为了保护轴承,在温度下降到限制值范围内之前不要投入盘车操作。20.4轴承金属温度对于进行轴承金属温度测量的机组来说,可以对轴承金属进行更加直接的监视。在盘车开始前,轴承金属温度应当接近供油的温度。在油泵正常运行过程中,金属温度应当与油温大致相等。.资料2121盘车中断盘车中断当盘车在短暂中断后重新投入时,与停止时间相比应当延长 10 倍的盘车时间。在此过

123、程中应对偏心度进行密切监视。为了进行平衡调整而暂停盘车操作时,只要盘车油泵处于运行状态,可随时使盘车装置停止。然而,在汽轮机停机过程中,应尽可能冷却汽轮机金属。在汽轮机转速下降到盘车启动转速后,在进行下一步之前,需要进行至少一小时的盘车,以确保汽轮机转子的温度均匀分布。盘车的暂停时间不应超过 30 分钟。如果工作不能在 30 分钟内完成,应当将工作分为两到三个部分进行。要想在工作完成后恢复盘车,应当转动转子半圈并在暂停时间的 1/3 长度内保持此状态,之后进行连续运行。在继续工作前必须至少应盘车 10 分钟。这种方法可快速有效减少暂停盘车时转子弯曲所导致的偏心。在进行转子平衡调整结束后,无论暂

124、停时间多长都应继续进行至少 4 小时的盘车。此盘车过程可最大程度地降低临时性的转子弯曲、检查转子平衡的效果并且应当在第19.1节所讨论的汽轮机启动条件前进行。.资料2222紧急盘车紧急盘车此处不可能对全部紧急情况下的盘车一一进行说明。但是,以下各小节内对典型情况和通用盘车方法进行了说明并提供了示例。22.1由于轴振动大而引起的汽轮机跳闸在正常运行过程中,因剧烈碰磨或类似异常情况所引起的剧烈轴振动而导致汽轮机跳闸时,在进行盘车操作前必须查找故障原因。只有严重的机械故障才会导致轴振动量过高和汽轮机跳闸。因剧烈碰磨而导致动静部分发生严重变形时,不可能进行平稳的盘车操作。如在这种情况下进行强制盘车,会

125、加重汽轮机内部构件的损坏。因此当在汽轮机缓慢降速过程中,振动监视器指示有碰磨现象存在时,应根据碰磨声音和振动强弱来确定是否可以执行进一步的盘车操作。在盘车操作开始时,应根据盘车电机的电流和碰磨声音确定是否应当进行连续盘车。如果振动大不是由碰磨引起的,原因可能是由于汽轮机内部损坏或包括联轴器在内的转子驱动系统出现异常,导致了不平衡现象出现。在此类情况下,可根据振动记录图表和碰磨声音来判断是否继续进行盘车。通常如果原因不清楚,最好不要盘车。如果振动是由碰磨引起的,通常需要最少盘车 4 小时来修正转子的临时变形。22.2轴承损坏如果怀疑轴承损坏是由正常运行过程中的轴承金属温度或回油温度异常升高引起的

126、,则应当使汽轮机跳闸。当径向轴承被烧坏时,汽轮机惰走曲线以及减速所需要的时间通常发生变化。因此在打开检查轴承前,可以从某种程度上对这种情况进行判断。如果机组装配有轴承金属温度记录仪,可以在汽轮机减速过程中看它与正常情况的明显偏差。在正常运行或缓慢减速过程中发现异常情况时,应当立即终止盘车过程。此时如果继续进行盘车,不但会增加轴承的损坏几率,同时还会损坏汽轮机的内部构件。通过检查窥油窗及在停止转动后测量挡油环的间隙可以确定已烧坏的轴承。如果未发现异常情况, 则应当根据第 19.2 节中所描述的方法投入盘车。 不过在此过程中,应当对轴承金属温度、轴承回油温度以及回油情况密切监视。如果发现异常,应立

127、即停止盘车。如果汽轮机跳闸, 但并未发现异常情况或只有轻微损坏, 应按照标准程序执行盘车。但是在下次启动汽轮机时,应当对轴承附近部位包括金属温度和振动情况认真观察。一定要将观察到的轴承金属温度与正常值进行对比。.资料在安装有轴承金属温度测量装置的机组时,通过将测量结果与正常运行时温度的发展趋势进行对比,可以更加精确地确定轴承损坏的程度。为此通常需要比较轴承金属温度变化趋势及水平。22.3盘车装置问题某些机械问题可能会导致汽轮机停机后不能立即进行盘车。在此类情况下,不要立即转动转子,而是应当在温度降低后重新试着盘车。尽管从某种程度上讲转子的变形可能与盘车暂停有关,但更严重的损坏通常是由紧急情况下

128、的强行转动引起的。在启动前进行充分的盘车通常可以消除变形。在重新盘车时,操作人员应当认真检查内部接触现象。如果发现异常迹象,在汽轮机温度降低之前应暂停正常的盘车操作。对于配有手动曲柄(由气泵驱动)的机组来说,进行缓慢的盘车可防止临时性转子变形产生。与其它盘车装置运行情况类似,一定要确保润滑油泵尽可能长时间运行。22.4润滑油冷却水系统的停止如果轴承润滑油冷却水系统停止运行,应尽可能使盘车和油泵保持运行。但是,如果发现冷却水温度和轴承供油温度有升高的趋势,即使可以继续运行冷却水系统,也最好停止冷却水循环过程。在某些盘车装置恢复过程中,在机组已经恢复正常并且可以开始盘车时,润滑油冷却水系统可能还不

129、能工作。尤其在恢复之后,一定要通过快速恢复盘车来尽量降低转子的临时性变形并加快正常运行。 此时轴承供油的温度很可能不在第 22 节 “汽轮机运行限制值”和图 22.1 与 22.2 中所规定的正常运行限制值范围内,我们建议采用以下程序运行盘车装置。(1)当轴承供油温度超过第 22 节“汽轮机运行限制”和图 22.1 与 22.2 中所规定限制值在+6以内时,应当将转子转动 180 度,之后每隔 6 小时转动转子半圈。(2)轴承供给油温度一旦进入正常运行限制值范围内应当连续盘车。说明 只有在紧急情况下才能采用这种盘车方法,不应无端地执行。22.5油泵的停止我们的原则是除非满足第 19.3 节中所

130、讨论的条件, 否则应始终保持油泵的运行。 油泵的连续运行是盘车装置安全运行和停止工作的前提。在出现电气故障、保安电源断电、和只剩有限的直流电源时,应当每 15 分钟运行一次直流油泵。.资料在紧急情况下不连续的油泵运行会损坏轴承的巴氏合金。如果安装有轴承金属温度热电偶,则需要对它们进行监视。如果巴氏合金温度超过 150,则在盘车前必须打开进行检查。在重新开始盘车时应当通过观察轴承仪表来验证显示值是否位于限制值范围内。当为维护而暂停盘车时,应停止向轴承中供油。在执行油泵暂停操作时应遵循以下建议:油泵暂停所允许的最高温度高于 300高于 200而低于 300低于 200暂停时间10 分钟30 分钟可

131、以进行正常停止.资料2323进水进水在由于汽轮机中进水而使汽轮机跳闸后必须立即为盘车操作做好准备。在大量水进入汽轮机时,会因汽缸变形而无法投入盘车。在这种情况下,应避免进行强制盘车以防进一步损坏汽轮机。在汽轮机跳闸后应立即查找并切断水源,应当将此时的停机曲线与正常停机曲线进行对比,观察发现异常振动和噪音。如果发现异常,应使汽轮机与盘车脱开。在根据上下缸温差、下缸金属温度或上下缸温差已位于限制值范围内判断水已被完全排除后才能开始盘车操作。如果盘车电机启动电流大或者汽轮机转动不稳或出现异常振动与噪音,必须立即终止盘车。也可以通过使盘车操作多暂停几个小时来确保汽缸金属温度均匀。当可以进行正常盘车时,

132、应当采用第 19.1 节中的程序恢复操作。如果在正常盘车过程中有水进入汽轮机,则应采取必要措施来切断进水源。为了防止汽轮机发生内部损坏并消除进水的影响, 必须马上停止盘车。 在重新开始盘车操作时,应按照以上给出的程序进行。在上下缸温差和/或下缸金属温度表明有少量进水的情况下, 在进水源已经被找到和消除的前提下可以开始盘车过程。.资料2424低速运行低速运行应当避免汽轮机连续低速运行。在启动时,只有在确定轴承和零件间无异常摩擦后才能增加转速。应当将转速升高到 400 rpm 并恒速 5 分钟。只有在确定无碰磨后才能增加转速。如果怀疑有碰磨,则操作人员应当立即使汽轮机跳闸并开始盘车。24.1在低速

133、区域内提高转速在以下过程中进行碰磨检查直到达到下一个低速匀热转速为止,如果无异常振动则可以进行加速。在 400500rpm 的转速范围内,触发报警或跳闸机构前所允许的振动量远远低于较高转速区域内的允许振动量。如果发出了报警,汽轮机应保持转速 2 分钟。如果在这 2分钟内未能找到剧烈振动的原因,则必须跳闸。24.2低速匀热为了避免转子发生共振,将低速匀热的转速设定为 800rpm。在汽轮机运行过程中,只允许在此转速和额定转速下进行定速运行。(参阅“汽轮机运行”部分。).资料2525超速试验冷启动程序超速试验冷启动程序启动与加负荷指导要求:冷启动后,在汽轮机超速试验前应在 25%或以上额定负荷下运

134、行至少 3 小时。在此过程之前,汽轮机转子中心处的金属温度将低于它向额定转速升速时的过渡温度。过去,在新装汽轮发电机组或大修后旧机组并网前,在额定转速以上进行一系列的控制系统检查。这些检查包括临近超速跳闸转速下的汽轮机运行,此时汽轮机转子上的应力比额定转速下高出大约 20%。然而,随着对转子材料特性理解程度的加深,我们发现这种做法对于冷态汽轮机并不可取。当转子温度高于脆性转变温度 120时,高温运行条件下汽轮机转子所用合金材料具有较大余量,以承受超速运行时产生的较大应力。当汽轮机达到额定转速时,冷态启动时汽轮机上转子中心的温度达不到 120。 当空负荷进行升速且在额定转速下运行时,汽轮机内的蒸

135、汽压力很低,传递给转子的热量不足以将转子加热到脆性转变温度以上,因此在转子全部被加热到 120或更高温度之前,我们通过超速来增加冷转子上的应力是不可取的。为了将转子中心温度从转变温度升高至延展性更好状态,需要继续带负荷运行一段时间。在 25%负载下运行 3 小时可达到加热效果。必须在超速前,在额定转速下运行半小时后相对较冷机组的并网。当在 25%负载下运行 3 小时后,需要卸去机组的负荷,并在额定转速以上完成控制系统的检查,其中包括超速标准、备用超速跳闸、断路调节器和转速调节器。由于在机组并网前未执行实际超速跳闸转速检查,因此需要根据最低汽轮机跳闸转速来检查是否可以进行超速运行和此转速是否位于

136、合理范围内。在停机检验前应对超速跳闸系统进行试验和记录。如果超速跳闸点令人满意,则汽轮机最低跳闸转速应当与停机时检查记录的转速相等。.资料2626全周进汽全周进汽全周进汽启动和加负荷的目的是通过控制重要部位的金属温差来降低瞬时工况下所产生的热应力。调节阀进汽通道的高温区是汽轮机的一个重要部分。应当根据“汽轮机运行”中启动和加负荷来指导来控制这些金属部分的温差。在这些情况下,当全部调节阀全开时,全部汽道内具有均匀的蒸汽流。 在这些汽道内蒸汽流速有所降低, 因此热传递系数较小,并且金属温度不会快速变化。在启动和初始加负荷过程中,可以利用位于高温差位置的热电偶来监视外壳金属温度。建议在启动、空负荷和

137、低于7%额定负载的过程中采用全周进入方式。这些情况还包括在条件允许情况下返回全周进汽的过程,例如当负载降低到7%额定负载以下时,或当在空负荷情况下执行特定运行试验时。这样做可以避免汽轮机调节级部分发生局部温度变化(和应力循环)。为了充分发挥全周进汽方式的优势,在条件允许的情况下应尽量采用这种方式。当前对汽轮机金属裂纹的知识表明在汽轮发电机停机过程中无需采用全周进入方式。而是应当采用以下方式完成停机过程:采用部分进汽方式,即在额定蒸汽参数下快速降低负荷,随后通过油路使汽轮机跳闸。在调节阀完全打开的情况下,通过降低锅炉的压力和温度来减负荷,使汽轮机的金属温度达到重新启动的理想温度,之后通过油路使汽

138、轮机跳闸。但是,如果需要在空负荷下执行运行试验或机组需要在低负载下运行较长时间,则最好采用全周运行方式。(参阅操作、启动和加负荷指导,“汽轮机运行”。).资料2727最低负荷建议最低负荷建议汽轮机通常具有最低负荷点,在此点以下,若为确保排汽缸及后面各级部件不发生过热,汽轮机就不能连续运行。末级鼓风产生热量,此热量大于低负荷低流量情况下产生的热量。所产生热量的大小与多种因素有关,其中包括:入口蒸汽温度、凝汽器内的背压、汽轮机的负荷以及排汽缸和凝汽器的结构。所以操作人员最好根据现场经验确定不会导致排汽缸过热的汽轮机最低负荷。由于再热循环导入汽轮机的蒸汽温度较高而压力较低,因此当汽轮机在低负荷时再热

139、汽轮机的低压部分在较高温度下运行。为了降低或控制再热汽轮机上的排汽缸温度,在汽轮机末级叶片的出口安装有喷水装置。在低负荷运行时,最后几级叶片的水蚀加剧。原因是来自喷水的水滴经过末级叶根从其叶顶流出,以及来自由于锅炉工质温度性质的不同,蒸汽内本身可能含有的水滴。.资料2828低负荷运行限制值低负荷运行限制值低负荷运行应遵循以下限制值:当排汽缸温度80时机组可以在低负荷下连续运行,但不能快速增加汽轮机的负荷。由于存在诸多变化因素,因此不能精确确定出现此温度的负载点,但通常是在空负荷情况下出现。当排汽缸温度52时可以快速提高机组的负荷。此温度通常出现在 10%额定负载下,在投入喷水的情况下会更低。当

140、排汽缸温度52时,应当缓慢增加负荷直到温度下降到52以下为止,随后可以根据正常程序加负荷。为减轻末几级叶片的水蚀,应尽量减少在 5%额定负荷下的运行时间。为了防止排汽缸过热和叶片发生水蚀,除非情况紧急,否则不要使机组逆功率运行。即使在紧急情况下,也应尽量减少倒拖时间,倒拖时间不允许超过 90s。.资料2929给水加热器退出运行时的运行限制值给水加热器退出运行时的运行限制值在假设进汽流量不变的前提下,当给水加热器退出运行时会出现以下情况。(1)如果压力最高的加热器退出运行则发电量输出增加。这是因为,以前抽出的蒸汽现在流经汽轮机到达凝汽器。因此当压力最高的加热器退出运行时,为了保持恒定的发电输出需

141、要减小调节阀的开度。(2)当其它加热器退出运行时,由于通过加热器的给水温度增加,因此加热器的抽汽量增加。汽轮机的输出功能会小幅降低。(3)当任意一给水加热器退出运行时汽轮机和给水回热循环的效率降低。条件 1 和 2 将改变级间压降和流经汽轮机的蒸汽流量, 影响叶片、 隔板和轴向推力。在最初汽轮机设计时,一般都考虑了这些较高负荷的工况。在汽轮机的设计和建造过程中通常考虑了以下情况, 即在加热器退出运行时任何部件不会出现过载和超应力 (图29.1)。负荷工况 A:一个或多个不相邻的加热器退出时,调整蒸汽流量确保功率不超过铭牌功率。负荷工况 B:如果相临的加热器退出运行时需要机组保持铭牌上功率的输出

142、量下工作, 则必须使压力较高的全部加热器也退出运行。 加热器退出运行必须按特定顺序进行,即从压力最高的加热器到压力最低的加热器依次进行。与此类似,当使加热器重新投入运行时,必须按从压力最低加热器到压力最高加热器的顺序依次进行。必须通过调整蒸汽流量来确保负荷不超过铭牌功率。负荷工况 C:可以在其它加热器退出而只有压力最高加热器运行的状态下运行汽轮机。此时应调整蒸汽流量,确保每有一台临近加热器退出,降低至少 10%的铭牌功率。也就是说,当两台临近加热器退出运行时大约降低负载 10%,而当有三台临近加热器退出运行时降低 20%,以此类推。在加热器正常运行情况下,通过降低最多 50%铭牌功率便足以将全

143、部叶片、隔板和轴向推力的负载限定到设计负载以下。同时也会大幅度降低抽汽级的振动。 由于在加热器退出运行的情况下进行额定负载以上的运行会超出设计余量,因此业主应对相应的后果负责。超出量随退出运行给水加热器数量的增加而增大。除以上所描述的负荷工况 A、B 和 C 外,给水加热器的退出都会对叶片、隔板、轴向推力造成不利的影响。示例.资料汽轮机加热器(除氧器)加热器(退出)负荷A8,6,3100%B8,7,6,DEA,4100%7,690%C6,DEA,480%7,6,DEA,470%7,6,DEA,4,360%图 29.1 加热器退出运行时所允许的最大负荷.资料3030超出合同承诺的机组运行超出合同

144、承诺的机组运行机组在设计与制造中留有足够的余量,从而可以按合同约定连续运行,或进行变负荷运行。设计余量时考虑了各种异常工况, 机组可能会频繁地在超出合同规定的工况下运行。异常工况包括流量系数、图纸上加工误差和可能影响流量的其它变量的实际值与预期值出现了偏差。不过,汽轮机设计中选用了更大的入口流量,从而将这些意外情况全部包含在内。与此相对应,我们所设计的汽轮机在阀门全开和合同所规定的蒸汽与循环工况下可以安全的运行。然而,如果所产生的载荷超过合同约定的数值,就有可能超出汽轮机与发电机的设计余量边界,因此应当尽量避免。在额定流量、排汽压力低于额定压力并且无抽汽器的情况下的运行会产生超出合同约定的载荷

145、。只要不超出发电机的能力限制,此类载荷升高现象是允许存在的。在超出合同约定的情况下运行会增加维护费用或缩短机组的使用寿命。对于由于超出合同约定运行所引发的故障,制造厂不承担任何责任。买方应对此类操作的后果自行负责。.资料3131应力腐蚀裂纹和给水处理应力腐蚀裂纹和给水处理在大型、现代化、高效汽轮机的设计所采用的材料及其应力等级,如果含有钠、硫酸盐或氯的化合物随蒸汽进入汽轮机, 可能会导致汽轮机的各种部件出现应力腐蚀裂纹。诸如应力腐蚀裂纹之类的现象很难预测。在某些情况下,这些污染物进入蒸汽不会导致明显故障。但是大量事实已经证明很多严重的应力腐蚀开裂现象都是由于这些污染物进入蒸汽中而引起的。而且,水处理不但会导致水垢沉积或通流部分积盐。制造厂强烈要求不要让含有钠、硫酸盐和氯的化合物进入汽轮机内,对于因这些化合物进入汽轮机内而导致汽轮机出现的任何问题,制造厂不承担任何责任。.

展开阅读全文
相关资源
正为您匹配相似的精品文档
相关搜索

最新文档


当前位置:首页 > 建筑/环境 > 施工组织

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号