摘要：汽轮机汽缸上下缸温差大将导致汽缸变形，叶片损坏，大轴弯曲等重大设备事故，本文就某电厂#5机组启停过程中发生的汽缸上下壁温差大进行了分析，指出了原因和解决措施。
关键词：汽轮机；气缸；温差
1 实例概述
某电厂#5机为哈尔滨汽轮机厂生产的超高压，一次中间再热，双抽三缸双排冷凝式机组。在两次启动过程中出现高压外缸内壁上、下缸温差大的情况，且在一次机组保护误动情况下跳机后也出现高压缸内壁上、下缸温差大的现象。以下就这一问题的原因和解决措施进行探讨。
2 现象
改机组在启动过程中曾出现高压缸内壁上、下缸温差大的现象以及紧急停机时中压缸上、下缸温差大的现象，最大超过70℃，1）2009年4月30日，该机组冷态滑参数启动，在启动过程中高压缸上下缸温差达到50℃，且还在继续增大。2）2010年12月8日，该机组极热态启动过程中高压缸上下缸温差达到58℃，这些将对机组的安全运行和寿命造成了严重的威胁。
3 分析原因
一是各加热器或是凝汽器水位过高，水进如汽缸；二是汽缸的疏水系统设计存在缺陷；三是运行人员在操作的时候操作不恰当或错误；四是机组启停过程中主蒸汽或再热蒸汽过热度太低；五是汽缸的保温不良。经过历史查证后，造成汽缸上下壁温差大的原因排除第一，第四，第五项，当机组紧急停机时汽轮机本体和主蒸汽管道的所有疏水门都连锁打开，大量的疏水进入疏水扩容器，因此造成两次温差大的原因是疏水设计上存在缺陷和运行人员在操作上也欠妥。
操作上存在的不足之处：当出现机组跳闸时候，所有的疏水电动门全部打开，之所以设计这样的逻辑是因为，怕运行人员忘记开某一疏水门而使汽缸内积冷气和冷水，从而使温差增大，而此时运行人员第一时间是观看高中压主汽门，调节汽门有没有全关，各抽汽逆止门有没有全关，机组转速是否在下降，当转速到一定速度时要开顶轴油泵，启动交直流润滑油泵等等这些事故措施，保大设备的安全停运，而疏水门全开后，由于主蒸汽的压力高，温度高，就会将高压缸内的疏水道内的冷水倒逼回汽缸，使汽缸温差增大，投运夹层加热的时候，运行人员疏水不彻底，时间不够，这是因为疏水管道长，积存的冷水较多，如果疏水不彻底就会使温度的汽水进入夹层，从而使汽缸温差增大，通过观看CRT历史曲线可查得，以往两次未出现汽缸温差大的情况均是在极热态启动的时候，考虑极热态启动的时候，新蒸汽的压力高，温度高，会使疏水扩容器产生极大冲击，所以每次极热态开机的时候，我们运行人员都是将安装在主蒸汽疏水管道上的排大气门是打开的，其它的操作都和冷态启动的情况是相同的，因此我们判断应该是在冷，温态启动的时候，应该将装在主蒸汽疏水管道上排大气门充分打开，不让其高温高压的疏水将高压缸疏水管道内较低压力的疏水倒流回汽缸，因此就不会引起较大的汽缸温差。
4 系统改造
针对上述缺陷，利用机组大修，进行以下方面的改造：1）取消机组联开各疏水门逻辑；2）检修中压缸调门疏水的电动门，使其关严；3）主蒸汽、高旁门前管道的疏水应同高压套缸的疏水分开疏书联箱接入疏水扩容器。4）所有疏水管道应没有积水现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所有的疏水按压力高低的实际情况重新排列，从而更有利于疏水的畅通，防止疏水的回流。
5 运行操作改进
1）冲转前，将主蒸汽、高旁前疏水改为排大气，一直到疏水扩容器的疏水门关闭，避免同一疏水联箱的疏水由于高温高压疏水造成其它低压疏水的挤压，从而发生倒流现象存在；2）投夹层时，将加热手动门后的积水排干净。
6 应采取的相关措施
6.1提高汽缸的保温质量
针对高中压缸下缸的保温工艺质量差的问题，已多次出现，应引起足够的重视，可从以下两个方面着手处理：
1）在高中压缸的下缸外壁加多一些带倒钩的保温钉，防止下缸保温层脱胎，从而影响保温效果。
2）应聘请专门从事火电厂保温工作且保温工艺、质量水平均较高的保温公司来进行汽缸的保温工作。
6.2提高各缸温测点测温元件的可靠性
针对各种测温元件应该进行综合考察、对比，尽量选择质量好安装使用后可靠性高的产品。
6.3及时破坏真空停机
跳机之后若短时间内无法重新启机时，应破坏真空，防止长时间的高真空导致汽缸更容易进冷汽、冷水和拉大上下缸温差。
6.4及时调整疏水系统
因至五抽母管的管道长期停用，该逆止门及其前后和疏水总门均在关位，从而导致该逆止门前会集积有部分凝结水。当停机之后，在真空和传热作用下，这部分凝结水会汽化并沿着五抽管道进入中压缸，致使中压下缸温度下降较快及中压缸上下缸温差拉大或超限。
6.5完善汽缸夹层加热的投入方法
由于夹层联箱正常暖箱时高压缸上下夹层进汽门后的一截管道无法暖管，还可能有积水或冷汽。因此，应完善夹层加热装置的暖管及投入方法。当夹层联箱暖箱正常后，关闭主汽至夹层联箱进汽门，由于夹层联箱疏水至扩容器门是全开的，故夹层联箱也处于真空状态。
7结论
通过本次设计改造，以及以后的冷态启动情况来看，本次改造是成功的，合理的。再也没有出现汽缸温差大的情况，都是在合理范围以内，从而保证了机组的安全经济运行，也为我厂的经济效益起到了一定的推动作用。
参考文献
[1]火力发电厂200MW机组运行培训教程2016 [S]
[2]孙为民等编.电厂汽轮机.中国电力出版社，2011（03）
[3]廖天聪.汽轮机原理.北京：水利电力出版社，2015
论文作者:楼毅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/13
标签：疏水论文; 汽缸论文; 温差论文; 机组论文; 夹层论文; 高压论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2017年第29期论文;