摘要：汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，汽轮机的出现推动了电力工业的发展，目前汽轮机在社会经济的各部门中都有广泛的应用。汽轮机作为离心式压缩机的驱动，采用蒸汽作为汽轮机的驱动介质，由于汽轮机叶轮结垢所造成的安保系统失灵以及通流部件腐蚀等一系列问题，使得汽轮机运行状态逐渐变差。通过对造成汽轮机转速提高困难及通流部件腐蚀等问题的原因进行了分析并提出了应对措施。
关键词：汽轮机；叶轮结垢；清洗
引言：汽轮机的出现推动了电力产业的发展，目前汽轮机在社会经济的各部门中都有广泛的应用。通过对汽轮机结垢原因的分析，提出了相关的解决措施，找出造成汽轮机叶轮结垢的主要症结所在，并在以后加以预防。要尽快解决汽轮机叶轮结垢问题，不然将会对汽轮机的安全运行造成很大的风险。同时要制定明确的清洗方案，否则将会影响运行的经济性与安全性。汽轮机叶轮结垢导致的汽轮机出力不足效率低及调速安保系统失灵等问题的原因进行了分析提出针对性的防范措施。
1 汽轮机
1.1汽轮机的概念
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，汽轮机是一种较为精密的重型机械，通常在高温高压及高转速的条件下工作，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。汽轮机一般须与锅炉、发电机以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备，一起协调配合工作。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。
1.2汽轮机的工作原理
汽轮机在运行过程中，蒸汽通过静叶喷嘴、转子叶片、驱动转子做功，在这个过程中，蒸汽温度和压力都发生了明显的下降趋势，在这个过程中，蒸汽析出盐分。如果汽轮机叶轮部位结垢，那么将会导致气流的流通面积减少，汽轮机的工作效率下降，如果还想维持原来的效率，且汽轮机转速保持不变，那么则需要将进气阀开大，如果进气阀已经开到极限，但是还是不能提供合适的转速时，正常的生产就会被影响。一旦汽轮机叶轮出现了结垢现象，流道就会逐渐变窄，蒸汽流量也慢慢下降，最大输出功率随之下降，从而无法保证装置的正常生产。而且调节阀、汽阀、及排气阀也会结垢，引起卡涩，影响装置的正常生产。
2 汽轮机叶轮结垢原因
2.1炉水水质恶化造成汽轮机叶轮结垢
我们对汽轮机的运行参数和炉水蒸汽的品质进行了相关的分析，我们可以认为是炉水品质的恶化导致其所产生的蒸汽成分不纯，从而造成了汽轮机叶轮积结垢，进而引起了汽轮机效率下降、转速减慢等一系列问题。而且锅炉产生的蒸汽并不是十分的干净，多多少少会存在一些盐分或其他杂质，当蒸汽在进入汽轮机 内做功时，参数降低，蒸汽携带盐份的能力就会变弱减，这种情况下，盐份就会被分离出来，紧紧的依附在动叶和汽阀和叶轮等部分的表面上，就形成了一层坚硬的污垢。即使说汽轮机叶轮结垢的物质可分为易溶于水的、稍溶于水的和完全 不溶于水的，但是不管怎样，还是对汽轮机装置的运行造成了一定的影响。根据多方数据显示，汽轮机炉水的检查指标 长期是不合格的状态，从而造成压力蒸 汽中N a和SO大量增加，造成了汽轮机叶轮结垢的问题。
2.2蒸汽系统的不完善造成汽轮机叶轮结垢
蒸汽进入加热系统后，与新鲜盐水混合后进入锅炉然后再重新发汽。由于蒸汽冷凝水占整所有炉水的一半，而且 这些冷凝水是没有经过任何的净化处理就 流放到了炉水中并进入系统，随着这种情况的次数增多，将会导致炉水中的盐分增加，从而使汽轮机叶轮结构问题日益严重。
2.3蒸汽蒸发造成汽轮机叶轮结垢
蒸汽中的钠、硅离子含量经常超标，锅炉水含盐量、加药不均匀、不及时排污等相关方面的工作总是不到位，问题不能及时解决，导致汽轮机叶轮结垢问题日益严重。经过数据分析，当锅炉汽包水中含有较多的悬浮物和溶解盐类时，炉水的含盐量会不断增高，这个时候就会出现有很多的胶体粒子升到表面蒸发，从而使锅炉水蒸发时所形成的微小气泡既难以合并变大，又不易破裂，就聚集在蒸发面上的现象，但是这样又会使比较多的水分、盐份和其他的杂质夹带在蒸汽中，当蒸汽在汽轮机内部流通时，就会使这些成分滞留在机器上，从而造成汽轮机叶轮的结构问题。
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3 汽轮机叶轮结垢的解决方案
3.1明确解决方向
在学习了有关汽轮机叶轮蒸汽清垢的有关文献后，初步认为汽轮机动、静叶片结垢是目前状态的主要原因，正是这个原因造成了蒸汽能耗损失，转速一直无法提高的问题。采用饱和蒸汽进行冲洗，可以利用湿蒸汽溶解叶片上的污垢，因为造汽轮机的反应系统压力很难控制，而且如果频繁的打开火炬阀，放火炬降压，就会造成装置的波动。但是经冷凝水排液系统排除，这样就可维持压缩机负荷，确保装置稳定运行。同时也可以减少时间上的损失，有效地清除汽轮机叶轮泥垢。
3.2制定解决方案
3.2.1汽轮机拆分清洗
将汽轮机各部分进行拆分，将工具准备充分，相关人员准备到位，按照正常的步骤进行，先暂停汽轮机的工作，汽轮机停止转动后将汽轮机的出、入口蒸汽门关闭，打开汽轮机的排凝阀，用饱和湿蒸汽带动汽轮机的转动，然后用用高压水枪对各结垢部件表面进行清扫。
3.2.2低温蒸汽清洗
在汽轮机运行中，使用低温蒸汽进行吹洗，将机内溶于水的盐垢清洗掉。在汽轮机运行正常的情况下，蒸汽温度越低，清洗效果越好。在清洗过程中，密切观察各部参数，及时联系，现场检查发现透平有无异常声音，如果发生紧急情况要及时停止清洗。而且要随时蒸汽成分进行采样分析，分析其中的化学成分含量。
如果想要采用拆分的方法进行清洗，那么不仅要投入大量的人力物力，而且也需要较长的时间，肯定会造成巨大损失，造成资源浪费。而采用汽轮机低温蒸 汽进行吹洗的方法，虽然省时省力，但机组运行工况将发生很大变化，如果清洗过程出了意外，那么就会对汽轮机的安全运行会造成很大的威胁。
4 清洗原则及注意事项
4.1清洗原则
4.1.1 保证人身安全
4.1.2保证 设备 安全，在运行过程中不能停车
4.1.3制定应急方案，如遇紧急情况立即启动应急预案
4.1.4必须严 格按照方案要求进行清洗
4.2注意事项
4.2.1注意数据收集
做好整个吹扫过程中各类工艺参数和监测数据的收集。
4.2.2注意意外情况
要密切注意气压机和透平的运行状态，一旦有意外情况的发生，立即停止吹扫，恢复原状。
4.2.3要确保蒸汽中不夹带水
采取降温不降压措施，在工艺上可以通过调整温水用量，从而控制进水量与出水量。
结束语
在电力需求日益增大的今天，汽轮机的稳定运行就越来越受到关注。当汽轮机叶轮结垢严重时，汽轮机很容易发生故障。为保障相关工作正常进行，必须做好检修工作，为防止汽轮机叶轮结垢，必须加强水质管理，应每天对水进行清理管理。充分做好在线清洗准备工作和方案的讨论，操作要以稳妥、安全和以不损坏设备为总原则。更要注重汽轮机的稳定性，重视汽轮机叶轮结垢问题，认识造成汽轮机叶轮结垢的原因，当机器发生故障时，要即使进行检修工作。由于汽轮机叶轮结垢引发的问题多，涉及面广、内容多，用简单有效的方法解决问题已迫在眉睫。汽轮机通流部分结垢主要是蒸汽品质不良引起的，而蒸汽的品质主要取决于锅炉给水的品质好坏，当炉水水质恶化时，必然会导致汽轮机通流部分结垢。同时，加强创新意识，提高相关技术也是十分有必要的，通过更新技术来推动汽轮机的不断发展。
参考文献
[1] 谭天恩，窦梅，周明华.化工原理.北京：化学工业出版社，2006.
论文作者:方友锡
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/21
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