汽轮机汽门严密性试验方法探讨与实践论文_汪炜

汽轮机汽门严密性试验方法探讨与实践论文_汪炜

(国家能源集团谏壁发电厂 212009)

摘要:工业是国民经济的重要支柱产业之一,对于我国经济实力的快速增长起着不可替代的重要作用,也因此对于工业发展的永动机——汽轮机的研究和更新有着极其重要的作用和意义。汽门严密性的好坏直接关系到汽轮机的正常运转和性能优劣,因此本文通过对汽轮机汽门的概述,结合科学的严密性试验方法论述,进一步探究和提高汽轮机汽门的严密性,节约能源的同时更好的推动汽轮机乃至整个工业动力的发展再上一个新的台阶。

关键词:汽轮机;汽门;严密性试验;方法探讨

工业的发展可以说是现代科学技术的起步和强大推动力,而因此为工业生产源源不断提供驱动力的汽轮机在时代、科技的发展史中也扮演了极其重要的角色,并且被广泛应用于发电、冶金、化学等各行各业,全方位作用于工业的发展进步,助力国民经济的腾飞。汽门作为汽轮机最重要的部件,其安全性、可靠性、严密性的重要程度不言而喻,在使用汽轮机的过程中,我们必须提高警惕严格监控汽门的严密性以防意外事故的发生,但同时从另一方面讲,更好的改进了汽门的严密性也就更好的提高了汽轮机的性能,对于我国工业的发展也将具有里程碑式的重要意义。

一、汽轮机汽门严密性试验概述

(一)汽轮机发展史及工作原理

汽轮机,最早又可以称为风神轮,不同于一般意义上的风车将自然的不稳定的风能转化为动能,汽轮机是将可以人为控制的较为稳定的蒸汽热能转化为机械设备在旋转运动过程中做的功即机械能,并由此再次向人们的目标能源进行转化。目前来说,汽轮机是现代火力发电厂原动机中的主力军,同时它的身影也常常出现在化学生产、船舰动力等领域,发挥着重要作用。

19世纪汽轮机的出现直接推动了整个电力工业的发展,进而为我们的生活带来了翻天覆地的变化。而随着时代的进步,汽轮机凭借其高速的连续蒸汽和较大的面积流量,产能快、热效率高,在工业领域大放异彩。与此同时,科学家也不断地通过各种方法如回热循环、再热循环等来提高汽轮机在产能、安全、耐用等方面的性能,进一步节约能源,提高性价比。即使如此,目前汽轮机的热效率也仅达到40%左右,也就意味着在热能的转化过程中还有一大半的流失和损耗,而这些损耗除了机械设备运转的必然损耗外,还有相当一部分取决于汽门的严密程度。

(二)汽门严密性试验

汽门,简单来说就是高温蒸汽进入设备需要经过的门,通常在汽轮机中有两个主汽门将主蒸汽兵分两路,并由四个调门汽门进入高压缸再进行进一步的能量转化。安装在主蒸汽管路上的主汽门是高温蒸汽进入汽轮机的第一道关卡,分为高、中压汽门以满足不同情况下的蒸汽进入要求,为自动性汽门,呈现全开和全关两种工作状态,主汽门将蒸汽分为两路更快、更多的进入汽轮机中,同时在意外发生时及时切断蒸汽的进入保护机组的安全;

而调节汽门被设置为不同的打开程度,通过控制汽门开度的不同对高压缸内负荷的大小进行相应的调节,从而满足不同的热能需求,同时合理的蒸汽控制能够极大的减少能源的损耗。这两道关卡是汽轮机正常运转和性能要求必不可少的一部分,此外对于蒸汽的有效控制对于汽轮机以及整个机组安全问题也是非常重要的一个保障途径。

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二、汽轮机汽门严密性试验方法与实践

(一)试验方法

过高或者过低的负荷不仅对高压缸等设备本身造成一定的损害,同时也是极大的能源浪费,增大了安全事故的发生概率,而事故发生时蒸汽的继续涌入则极易引起较大范围较大程度的爆炸事故,密闭的汽门对于汽轮机有着重要的作用,因此对于汽门的严密性试验是汽轮机生产运行不可或缺的一个环节。

汽门的严密性试验分为两大部分,对于高、中压主汽门的严密性试验和对于高、中压调节汽门的严密性试验,前者要求在当汽轮机没有蒸汽进入即真空状态下,将汽轮机内环境设置为额定汽压,将调速汽门开度调至最大后迅速打开主汽门,每隔30秒测量记录汽轮机转速、汽轮压力和温度等数值,直至转速降至合格转速即1000r/min以下停止试验;而后者则与之相反,保证真空和额定汽压这些安全条件的前提下,将四个调速汽门的完全关闭后,迅速打开主汽门,每隔30秒记录转速、高压排汽压力和温度等数据,直至转速合格停止试验,而后回复汽轮机正常转速后结束试验。

(二)试验标准即合格转速计算公式

对于不同的容量、产能的汽轮机有着不同的合格转速标准,这个标准通常由汽轮机合格转速公式计算而来,等于一千倍的主蒸汽压力和额定压力比值。不可避免的,在试验过程中由于机械或者人工操作会产生一定的误差,且多次的试验对机械本身的振动产生了较大的影响,因此我们并不能单单依赖于该公式的数值,通过对大量试验数据的分析,在实际试验过程中通常将主蒸汽、再热蒸汽压力控制在额定压力的50%以上,从而减少试验次数,并通过分配系数来尽可能地修正实验误差。根据汽门严密性试验合格转速修正计算公式:

通过上式就可以计算出合格的转速,然后与实际转速进行对比,即可发现汽门严密性试验合格情况。除了合格转速的计算公式和修正办法以外,我国相关法律法规对于蒸汽机汽门的严密性试验条件、时间、周期都有着严格的规定,例如在机组修整前后、运行状态的每年都必须进行相应的检查等,以最大可能的避免人身安全和财产损害事故发生的可能和概率。

三、结语

综上所述,汽门的严密性对于汽轮机整体性能的提升和安全问题的保障起到了重要的作用和意义,为了汽轮机更好的发展和工业的进一步提高,我们必须加大此方面的研究、投入,更好的节约能源、提高热效率。而随着汽轮技术的进一步提高和新结构、新工艺、新材料的不断出现应用,汽轮机将助力我国工业、经济再上一个层面,在世界之林展示属于独一无二的风采。

参考文献

[1]郎强.鸭电350MW汽轮机主机保护的特点,问题及处理方法[J].东北电力技术,1998(7):47-48.

[2]贾仰生.汽轮机自动主汽门调门严密性试验方法探讨[J].汽轮机技术,2006(03):76-77.

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[4]郎强.鸭电350MW汽轮机主机保护的特点、问题及处理方法[J].东北电力技术,1998(07):47-48+63.

论文作者:汪炜

论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期

论文发表时间:2019/10/21

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