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汽輪機(jī)進(jìn)水的對(duì)策
汽輪機(jī)進(jìn)水的對(duì)策
摘要：針對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)水的現(xiàn)象及危害，分析了其原因，提出了防止汽輪機(jī)進(jìn)水的對(duì)策。
關(guān)鍵詞：汽輪機(jī) 進(jìn)水事故 事故危害 對(duì)策
汽輪機(jī)是一種復(fù)雜的機(jī)械，其工質(zhì)是來自鍋爐的高溫高壓蒸汽，任一與之相連的系統(tǒng)故障都有可能導(dǎo)致汽輪機(jī)進(jìn)水。
由于制造、設(shè)計(jì)、安裝等諸多的原因，致使機(jī)組設(shè)備和熱力系統(tǒng)存在缺陷或防進(jìn)水機(jī)制的可靠度不高，均可能造成汽輪機(jī)進(jìn)水。
而進(jìn)水事故發(fā)生的直接原因，一般則是由于運(yùn)行人員的誤操作。
準(zhǔn)確分析出引起汽輪機(jī)進(jìn)水的原因，及時(shí)提醒運(yùn)行人員采取措施，對(duì)防止事故的進(jìn)一步發(fā)展和擴(kuò)大起到了至關(guān)重要的作用。
1、汽輪機(jī)進(jìn)水危害
汽輪機(jī)進(jìn)水會(huì)引起汽缸變形、動(dòng)靜間隙消失發(fā)生碰磨、大軸彎曲等，直接表現(xiàn)為葉片的損傷與斷裂、閥門及汽缸結(jié)合面漏氣、動(dòng)靜部分碰磨、推力瓦的燒損、汽封磨損、汽輪機(jī)的高溫金屬部件產(chǎn)生永久變形、熱應(yīng)力引起金屬裂紋影響使用壽命。
2、引起汽輪機(jī)進(jìn)水的來源
2.1 來自鍋爐及主蒸汽系統(tǒng)
由于司爐人員誤操作，使汽包水位過高，疏水未排凈，水分直接進(jìn)入汽輪機(jī);鍋爐燃燒調(diào)節(jié)失靈或誤操作造成滅火或機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)汽溫調(diào)節(jié)一時(shí)未跟上，汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度突然下降，蒸汽過熱度降低，使進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽含水;在機(jī)組調(diào)峰頻繁啟停過程中，由于司爐人員調(diào)節(jié)不當(dāng)，汽壓升高，調(diào)速汽門突然關(guān)小，也會(huì)使主蒸汽管路中的過熱蒸汽變成濕蒸汽。
2.2 來自再熱蒸汽系統(tǒng)
再熱蒸汽管路中，通常設(shè)有再熱汽溫調(diào)節(jié)裝置，若減溫水門不嚴(yán)或運(yùn)行人員誤操作，都可能造成蒸汽帶水;再熱蒸汽疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，也可能使積水進(jìn)入汽輪機(jī)。
2.3 來自回?zé)岢槠到y(tǒng)
當(dāng)加熱器運(yùn)行故障、管束泄漏、水位調(diào)節(jié)失靈，疏水系統(tǒng)阻塞、抽汽逆止閥不嚴(yán)，都有可能使加熱器積水進(jìn)入汽輪機(jī)。
在汽輪機(jī)進(jìn)水事故中，以高壓加熱器管束泄漏，抽汽系統(tǒng)故障造成事故的比例比較高。
另外由于除氧器水位控制失靈及其他因素影響，使除氧器滿水倒流至汽輪機(jī)汽缸的事故也有發(fā)生。
2.4來自軸封系統(tǒng)
如果在啟動(dòng)時(shí)，軸封供汽系統(tǒng)暖管或疏水不充分，在給軸封送汽時(shí)，將會(huì)把水帶入汽封。
尤其在甩負(fù)荷后或熱態(tài)啟動(dòng)，軸封投入高溫汽源時(shí)，如果暖管不充分，又沒有監(jiān)視手段，積水或低溫蒸汽可能進(jìn)入轉(zhuǎn)子軸封部分，使高溫的轉(zhuǎn)子受到不均衡的聚冷沖擊而產(chǎn)生彎曲。
一般正常運(yùn)行的高壓汽輪機(jī)，軸封汽源通常都來自除氧器的汽平衡，當(dāng)除氧器水位失去控制時(shí)也會(huì)使汽封系統(tǒng)進(jìn)水。
2.5來自凝汽器真空系統(tǒng)
機(jī)組停止運(yùn)行后，如果忽視凝汽器水位的監(jiān)視，一旦進(jìn)入凝汽器的化學(xué)補(bǔ)水或與其凝結(jié)水系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)門未關(guān)嚴(yán)，時(shí)間一長(zhǎng)，水將灌至凝汽器喉部以上而進(jìn)入汽缸，造成汽缸變形和大軸彎曲。
2.6來自汽輪機(jī)本身疏水系統(tǒng)
從疏水系統(tǒng)向汽缸返水，一般是設(shè)計(jì)的問題。
如把不同壓力等級(jí)的疏水接到一個(gè)聯(lián)箱上，壓力高的疏水就可能從壓力低的疏水管返至汽缸。
這時(shí)的事故現(xiàn)象，首先表現(xiàn)為上、下缸溫差增大，繼而使汽缸變形，動(dòng)靜部分發(fā)生碰摩。
3、汽輪機(jī)進(jìn)水的處理
運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)水沖擊立即破壞真空緊急停機(jī)，在惰走時(shí)密切監(jiān)視機(jī)組軸向位移、差脹、推力軸承金屬溫度、振動(dòng)、機(jī)內(nèi)聲音，檢查開啟蒸汽管道、汽輪機(jī)本體所有疏水門充分疏水。
由于加熱器水測(cè)泄漏引起的汽輪機(jī)進(jìn)水，應(yīng)關(guān)閉抽汽逆止門、關(guān)閉加熱器進(jìn)汽門，停止該加熱器運(yùn)
行，開啟加熱器事故放水門及管道疏水門。
若因主再熱蒸汽減溫水或旁路系統(tǒng)減溫水閥門不嚴(yán)泄漏引起，則應(yīng)迅速關(guān)閉相應(yīng)減溫水門及其隔離門。
停機(jī)過程中，準(zhǔn)確記錄和分析惰走時(shí)間，并在惰走時(shí)仔細(xì)傾聽汽輪機(jī)內(nèi)部聲音。
轉(zhuǎn)子靜止后，及時(shí)投入盤車運(yùn)行，注意盤車電流變化情況，檢查偏心、軸向位移、差脹、汽缸上下溫差的變化。
如檢查發(fā)現(xiàn)軸向位移超限，惰走時(shí)間明顯縮短，推力軸承金屬溫度超限，汽機(jī)內(nèi)部有異聲和轉(zhuǎn)動(dòng)部分發(fā)生摩擦等任一現(xiàn)象，停機(jī)后必須先進(jìn)行推力軸承檢查，并根據(jù)推力軸承情況，決定是否揭缸檢查。
若在惰走時(shí)未能聽出異聲和察覺轉(zhuǎn)動(dòng)部分有摩擦聲，同時(shí)惰走時(shí)間、軸向位移、差脹、推力軸承金屬溫度均正常，充分放盡疏水后可重新啟動(dòng)。
在啟動(dòng)過程中，發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)內(nèi)部有異音或轉(zhuǎn)動(dòng)部分發(fā)生摩擦或振動(dòng)異常增大，應(yīng)立即破壞真空緊急停機(jī)，揭缸檢查。
汽輪機(jī)盤車中發(fā)現(xiàn)進(jìn)水，必須保持盤車運(yùn)行，一直到汽輪機(jī)上下缸溫差恢復(fù)正常。
同時(shí)加強(qiáng)汽輪機(jī)內(nèi)部聲音、轉(zhuǎn)子偏心度、盤車電流等的監(jiān)視。
4、防止汽輪機(jī)進(jìn)水的對(duì)策
4.1汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，要注意監(jiān)視汽缸金屬的溫度，當(dāng)汽缸上下金屬部分的溫差大于 56 ℃時(shí)，必須立即停機(jī)，并迅速切斷與水源的聯(lián)系(溫差升高，說明下缸底部積水)。
即使停機(jī)后也要注重汽缸金屬的溫度。
4.2注意監(jiān)視鍋爐汽包、給水加熱器、除氧器和排汽裝置水位，杜絕滿水情況發(fā)生。
4.3啟動(dòng)時(shí)，主蒸汽和再熱蒸汽系統(tǒng)、汽封系統(tǒng)的暖管疏水要暢通，疏水閥要及時(shí)打開。
在機(jī)組增加負(fù)荷至 10%額定負(fù)荷時(shí)，再熱閥上游各疏水閥應(yīng)保持開啟狀態(tài)，以便排除再熱主汽門上游的疏水;為了排放汽輪機(jī)再熱調(diào)節(jié)汽門下游的疏水，在機(jī)組負(fù)荷達(dá)到20%額定負(fù)荷前應(yīng)保持開啟狀態(tài)。
在降負(fù)荷過程中，當(dāng)負(fù)荷降至額定負(fù)荷的 20%時(shí)，再熱調(diào)節(jié)汽門下游的各疏水閥應(yīng)打開;當(dāng)負(fù)荷降至額定負(fù)荷的 10%時(shí)，還要將再熱汽門上游的各疏水閥打開，直至汽輪機(jī)冷卻為止。
疏水管徑不應(yīng)過小，疏水要暢通。
4.4汽輪機(jī)的疏水閥應(yīng)采用動(dòng)力操作，且執(zhí)行器失去動(dòng)力源時(shí)，疏水閥應(yīng)處于開啟狀態(tài)。
由于主蒸汽管道上的疏水閥閥前后承受很大壓差(超臨界機(jī)組閥前蒸汽壓力 25.4 MPa，閥后與真空狀態(tài)的排汽裝置相通)，關(guān)閉稍不嚴(yán)密，蒸汽就會(huì)泄漏。
泄漏的高溫高壓蒸汽不經(jīng)汽輪機(jī)做功直接排入排汽裝置，既減少了機(jī)組的出力，同時(shí)又增加了排汽裝置的熱負(fù)荷。
因此，電廠在招標(biāo)時(shí)候應(yīng)選擇能適應(yīng)高壓差、泄漏等級(jí)低的進(jìn)口氣控或電控閥，雖然價(jià)格較貴，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，還是十分經(jīng)濟(jì)的。
4.5滑參數(shù)停機(jī)時(shí)，汽溫和汽壓應(yīng)按規(guī)定逐漸降低。
一定壓力下的主蒸汽溫度應(yīng)保證有大于 50 ℃的過熱度。
進(jìn)入汽輪機(jī)汽封的蒸汽，也應(yīng)保持 12.1 ℃以上的過熱度。
4.6當(dāng)高壓加熱器保護(hù)裝置發(fā)生故障時(shí)，不應(yīng)投入運(yùn)行。
如發(fā)現(xiàn)加熱器水位升高時(shí)，應(yīng)把正常運(yùn)行時(shí)排至低壓加熱器的過量疏水切換到流入排汽裝置。
抽汽逆止閥在加熱器水位高時(shí)，應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉。
4.7在再熱器的減溫水調(diào)節(jié)門前設(shè)置1個(gè)動(dòng)力操作截止閥，這兩道閥門都應(yīng)能主控室遠(yuǎn)程操作。
當(dāng)再熱器內(nèi)蒸汽停止流動(dòng)時(shí)，兩閥門應(yīng)能迅速自動(dòng)關(guān)閉。
4.8鍋爐滅火過程，在鍋爐滅火時(shí)，汽機(jī)應(yīng)及時(shí)降負(fù)荷，并保證蒸汽參數(shù)有足夠過熱度，如蒸汽溫度在10min內(nèi)下降大于50℃，及時(shí)打閘停機(jī);鍋爐短時(shí)間內(nèi)無法點(diǎn)火，主再熱蒸汽溫度下降到420℃時(shí)，汽機(jī)應(yīng)打閘停機(jī)，防止蒸汽帶水進(jìn)入汽輪機(jī);檢查高、中、低壓段疏水開啟，檢查各段抽汽逆止門、電動(dòng)門關(guān)閉;監(jiān)視各加熱器、除氧器、排汽裝置水位正常，水位報(bào)警及保護(hù)應(yīng)可靠;檢查軸封汽源切換正常;監(jiān)視汽缸溫度、汽缸溫差、振動(dòng)、軸向位移等參數(shù)無異常。
4.9停機(jī)過程
在停機(jī)時(shí)，根據(jù)負(fù)荷下降情況，高、中、低壓段疏水順序開啟，否則手動(dòng)開啟。
嚴(yán)密監(jiān)視各加熱器、除氧器、排汽裝置水位，并根據(jù)實(shí)際情況，可退出高、低壓加熱器汽側(cè)和切換除氧器汽源，關(guān)閉各段抽汽逆止門、電動(dòng)門，開啟抽汽管道上的疏水門。
根據(jù)鍋爐減溫水使用情況及時(shí)關(guān)閉給水泵中間抽頭。
停機(jī)后運(yùn)行人員應(yīng)經(jīng)常檢查汽輪機(jī)的隔離措施是否完備落實(shí)，檢查汽缸溫度是否下降，汽輪機(jī)上、下缸溫差是否超限。
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