摘要:运行中对汽轮机设备进行正确的维护、监事和调整,是实现安全、经济运行的必要条件。为此机组正常运行时监视主要参数的变化情况,并能分析产生变化的原因。
关键词:汽轮机;参数;寿命
一、汽轮机在运行中需监视的参数:
汽轮机在运行中要监视的参数非常多,根据其重要性可分为以下两种:
(1)运行中需监视的参数有:汽轮机负荷、轴向位移、主蒸汽压力、温度、凝汽器真空、排汽温度、汽轮机转数(独网运行时)、各轴承温度、推力瓦温度、油压、油温,以及转动设备声音(这些参数是汽轮机在运行过程中必须监视的)。
(2)运行中应经常巡视的参数有:主蒸汽流量、各抽汽口压力、凝结水温、循环水进出口温度、高低加进出口温度及水位、油箱油位、一二段脉冲油压力、各轴承振动、汽轮机膨胀和胀差、调速汽门开度等(要定期对此类参数进行巡查,其对于汽轮机的运行也有举足轻重的作用)。
二、对汽轮机运行主要参数的监视
2.1监视段压力的监视
在凝汽式汽轮机中,可调节气室的压力、各段抽气压力都和主蒸汽流量成正比关系。根据三者之间的关系,在汽轮机运行的监视阶段,只要保证前二者汽室压力正常,那么就可以判断通流阶段的工作是否在正常范围之内。所以,它们也被称为监视段压力。
汽轮机在出厂之初已经规定了其在高压额定负荷下蒸汽流量和各监视段的压力值和最大范围承受压力峰值。但是每台汽轮机的工作特点都不尽相同,因此即使同类型号的汽轮机,在相同额定负荷情况下,各监视段的压力也不是完全相符的。所以,在监视每台汽轮机前,都应仔细阅读厂家出具的数据信息,在对其进行安装或者检修后,要对各段通流部分进行监视,根据所得监视数据求出负荷、主蒸汽机流量和监视段压力的值并从中找到三者的关联性,将其作为以后运行参数监视的依据。
若在同一流量情况下,监视段的压力呈现升高趋势,那么则表明此监视段之后的部分存有金属碎片、盐垢等杂物,从而导致空间面积减少。如果调节级和高压缸各个抽汽段的压力都在上升,那么则表明中压调速汽门的开合度出现问题。如果其中一台加热器停止工作的时候,汽轮机的进汽量还保持原有额度,将导致相关联的抽汽段压力不断上升。
监视段压力不仅仅只看三者比例关系是否超出正常范围,还要监视各个通流阶段的压力差是否在正常值范围之内。若某个段的压力差超出正常值,将会导致该段相关联部分工作承受力加大,长此以往会使设备造成严重的损伤。
汽轮机盐垢及金属杂质要定时清理,若某台加热器停止工作,要根据实际工作运行情况进行限制相关负荷范围数值。如果出现损伤而不能及时修复,要将汽轮机的负荷值降低来保证汽轮机的正常运行。
2.2胀差的监视
正常运行中,由于汽缸和转子的温度已趋于稳定,一般情况下胀差变化很小。但当机组运行中蒸汽温度或工况大幅度快速变动时,胀差变化有时也是很大的;有可能出现动静部分摩擦。机组参与电网调峰时,负荷变化速率过大,主蒸汽、再热蒸汽温度短时内有较大的变化,汽缸夹层内由于导热管泄漏有冷却蒸汽流动,汽缸法兰结合面漏入冷空气,汽缸下部抽汽管道疏水不畅等都将将引起胀差的变化。特别是在高压加热器发生满水,致使汽缸进水时,胀差指示很快就会超限。
2.3轴向位移及轴瓦温度的监视
汽轮机转子的轴向位移,用于监督推力轴承工作状况。轴向位移动作保护值,一般为推力瓦厚度减0.1——0.2mm,其意义是当推力瓦乌金熔化,磨损面瓦胎金属尚未触及推力盘时即跳闸停机,这样推力盘和机组内部不致损坏,修复比较容易。推力瓦工作失常的初期,较难从推力瓦回油温度来判断。推力瓦乌
金温度表能较灵敏地反应瓦块温度的变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆蒸汽流量增大,真空降低,隔板磨损使漏汽量增大,通流部分结垢等,特别是汽缸进水都会引起轴向推力增大。
2.4对主蒸汽参数的监视
主蒸汽温度的变化与燃烧调整、减温水调整、燃料水比例有直接关系。主蒸汽参数出现变化的时候,会使汽轮机的功率和效率出现变化,从而使得通流部分的相关联部件压力和轴向推力出现变动。汽轮机运行技术人员对汽温、汽压不能人为控制,为了避免机组受损,在安装之初调试相关蒸汽参数的出厂设置。如长期处于超压状态,汽轮机零件使用年限会大大缩短。主蒸汽压力降低的时候,汽轮机焓降随之减小,导致经济性下降。技术人员在对其监视时部分观点提出滑压运行是汽压降低温度不会改变的正常情况,因此其对汽轮机运行没有损害。比如汽压降低的同时汽轮机调节气阀的开度没有变化,那么对汽轮机是没有危害的;但一味地使额定出力保持不变,有可能促使调节级理想焓减小,最低级别焓不断升高,加之蒸汽流量也在不断增加,从而使末级隔板和动叶的应力上升幅度增大。
2.5再热蒸汽参数的监视
再热蒸汽压力与蒸汽流量成正比例关系,运行技术人员必须对不同负荷下的再热蒸汽压力有所熟悉。再热蒸汽压力升高出现异常,则是中压调节气阀脱落或者是相关联调节系统出现异常导致的故障,大多数是中压调节气阀或者是自动主汽阀关闭操作失误等原因造成的。若出现故障要及时处理,保证其恢复正常。再热蒸汽温度变化对中压缸及低压缸有十分不利的影响。
2.6真空的监视
汽轮机经济性运行取决于运行参数中的真空,真空与其是成反比例关系。真空值减小,排汽压力随之上升,汽轮机总的焓会不断减少,若进汽量保持不变的情况下,汽轮机的效率则会大大降低。若真空下降的同时其保持在满负荷状态,蒸汽流量就会增大,此时汽轮机的前几级承受压力过大。真空恶化时排汽室温度随之增高,从而导致汽轮机运作中心出现较大的振幅。汽轮机在运行中若真空出现异常性降低,技术人员必须按照规定章程进行处理,此外,末级长叶片对真空值的范围要求十分严格。
2.7机组振动
不同机组、同一台机组的不同轴承,都有其振动特点和变化规律,因此应经常注意机组振动情况及变化规律,以便异常时能够正确判断和处理。引起机组振动的原因有:机械激振力、电磁激振力、轴承座松动以及由于运行工况变动引起振动。引起振动的运行工况主要有:
(1)摩擦振动。若运行调整不当,蒸汽参数变化过快以及汽轮机进水或冷蒸汽,造成机组膨胀或收缩不均,差胀急剧变化,以及轴向位移过大,都会引起动静部分间隙消失,以至产生摩擦振动。
(2)油膜自激振荡。当转子的旋转速度超过一定值时,其转子的旋转中心出现一种不稳定的涡动现象。转子的涡动转速约为转子转速的一半,又称半速涡动。如果正好碰上涡动转速与转子的临界转速相重合,则半速涡动的幅值由于发生共振而激烈增加,这就是油膜自激振荡。
(3)临界转速共振。大容量机组转子的固有频率都比中小型机组低,相应的临界转速也低;另外,大容量机组转子数量多,轴系临界转速分布复杂。机组在升、降速过程中要越过多个转子临界转速和轴承座、基础框架等构件的共振转速。启动过程中要避开各临界转速,找到一个合适的定速暖机转速;出现故障需要保持转速时,不要停留在临界转速附近。
总结
汽轮机作为火力发电厂中的重要运转部分,其安全性、效率的高低,都是影响发电厂质量的关键,所以对于汽轮机运行中各个参数的实时监视和分析,是很有必要的。只有贯穿始终的监视,才能避免故障的发生、降低故障的损害程度、提高整个系统的运行效率,使整个电力运转系统更经济、安全、有效地运行,为居民生活提供便利,从而促进整个社会的和谐发展。
参考文献
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[3]梁天生,苏引平.一种凝汽器抽真空系统[S].中机国能电力工程有限公司,2011.
论文作者:杨明旭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签:汽轮机论文; 蒸汽论文; 压力论文; 机组论文; 推力论文; 转速论文; 转子论文; 《电力设备》2018年第16期论文;