汽輪機進(jìn)水的對策
汽輪機進(jìn)水的對策
摘要：針對汽輪機進(jìn)水的現象及危害，分析了其原因，提出了防止汽輪機進(jìn)水的對策。
關(guān)鍵詞：汽輪機 進(jìn)水事故 事故危害 對策
汽輪機是一種復雜的機械，其工質(zhì)是來(lái)自鍋爐的高溫高壓蒸汽，任一與之相連的系統故障都有可能導致汽輪機進(jìn)水。
由于制造、設計、安裝等諸多的原因，致使機組設備和熱力系統存在缺陷或防進(jìn)水機制的可靠度不高，均可能造成汽輪機進(jìn)水。
而進(jìn)水事故發(fā)生的直接原因，一般則是由于運行人員的誤操作。
準確分析出引起汽輪機進(jìn)水的原因，及時(shí)提醒運行人員采取措施，對防止事故的進(jìn)一步發(fā)展和擴大起到了至關(guān)重要的作用。
1、汽輪機進(jìn)水危害
汽輪機進(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，直接表現為葉片的損傷與斷裂、閥門(mén)及汽缸結合面漏氣、動(dòng)靜部分碰磨、推力瓦的燒損、汽封磨損、汽輪機的高溫金屬部件產(chǎn)生永久變形、熱應力引起金屬裂紋影響使用壽命。
2、引起汽輪機進(jìn)水的來(lái)源
2.1 來(lái)自鍋爐及主蒸汽系統
由于司爐人員誤操作，使汽包水位過(guò)高，疏水未排凈，水分直接進(jìn)入汽輪機;鍋爐燃燒調節失靈或誤操作造成滅火或機組甩負荷時(shí)汽溫調節一時(shí)未跟上，汽輪機進(jìn)汽溫度突然下降，蒸汽過(guò)熱度降低，使進(jìn)入汽輪機的蒸汽含水;在機組調峰頻繁啟停過(guò)程中，由于司爐人員調節不當，汽壓升高，調速汽門(mén)突然關(guān)小，也會(huì )使主蒸汽管路中的過(guò)熱蒸汽變成濕蒸汽。
2.2 來(lái)自再熱蒸汽系統
再熱蒸汽管路中，通常設有再熱汽溫調節裝置，若減溫水門(mén)不嚴或運行人員誤操作，都可能造成蒸汽帶水;再熱蒸汽疏水系統設計不合理，也可能使積水進(jìn)入汽輪機。
2.3 來(lái)自回熱抽汽系統
當加熱器運行故障、管束泄漏、水位調節失靈，疏水系統阻塞、抽汽逆止閥不嚴，都有可能使加熱器積水進(jìn)入汽輪機。
在汽輪機進(jìn)水事故中，以高壓加熱器管束泄漏，抽汽系統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(mǎn)水倒流至汽輪機汽缸的事故也有發(fā)生。
2.4來(lái)自軸封系統
如果在啟動(dòng)時(shí)，軸封供汽系統暖管或疏水不充分，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(méi)有監視手段，積水或低溫蒸汽可能進(jìn)入轉子軸封部分，使高溫的轉子受到不均衡的聚冷沖擊而產(chǎn)生彎曲。
一般正常運行的高壓汽輪機，軸封汽源通常都來(lái)自除氧器的汽平衡，當除氧器水位失去控制時(shí)也會(huì )使汽封系統進(jìn)水。
2.5來(lái)自凝汽器真空系統
機組停止運行后，如果忽視凝汽器水位的監視，一旦進(jìn)入凝汽器的化學(xué)補水或與其凝結水系統的聯(lián)絡(luò )門(mén)未關(guān)嚴，時(shí)間一長(cháng)，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(lái)自汽輪機本身疏水系統
從疏水系統向汽缸返水，一般是設計的問(wèn)題。
如把不同壓力等級的疏水接到一個(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)的事故現象，首先表現為上、下缸溫差增大，繼而使汽缸變形，動(dòng)靜部分發(fā)生碰摩。
3、汽輪機進(jìn)水的處理
運行中發(fā)現水沖擊立即破壞真空緊急停機，在惰走時(shí)密切監視機組軸向位移、差脹、推力軸承金屬溫度、振動(dòng)、機內聲音，檢查開(kāi)啟蒸汽管道、汽輪機本體所有疏水門(mén)充分疏水。
由于加熱器水測泄漏引起的汽輪機進(jìn)水，應關(guān)閉抽汽逆止門(mén)、關(guān)閉加熱器進(jìn)汽門(mén)，停止該加熱器運
行，開(kāi)啟加熱器事故放水門(mén)及管道疏水門(mén)。
若因主再熱蒸汽減溫水或旁路系統減溫水閥門(mén)不嚴泄漏引起，則應迅速關(guān)閉相應減溫水門(mén)及其隔離門(mén)。
停機過(guò)程中，準確記錄和分析惰走時(shí)間，并在惰走時(shí)仔細傾聽(tīng)汽輪機內部聲音。
轉子靜止后，及時(shí)投入盤(pán)車(chē)運行，注意盤(pán)車(chē)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，汽機內部有異聲和轉動(dòng)部分發(fā)生摩擦等任一現象，停機后必須先進(jìn)行推力軸承檢查，并根據推力軸承情況，決定是否揭缸檢查。
若在惰走時(shí)未能聽(tīng)出異聲和察覺(jué)轉動(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(guò)程中，發(fā)現汽輪機內部有異音或轉動(dòng)部分發(fā)生摩擦或振動(dòng)異常增大，應立即破壞真空緊急停機，揭缸檢查。
汽輪機盤(pán)車(chē)中發(fā)現進(jìn)水，必須保持盤(pán)車(chē)運行，一直到汽輪機上下缸溫差恢復正常。
同時(shí)加強汽輪機內部聲音、轉子偏心度、盤(pán)車(chē)電流等的監視。
4、防止汽輪機進(jìn)水的對策
4.1汽輪機運行時(shí)，要注意監視汽缸金屬的溫度，當汽缸上下金屬部分的溫差大于 56 ℃時(shí)，必須立即停機，并迅速切斷與水源的聯(lián)系(溫差升高，說(shuō)明下缸底部積水)。
即使停機后也要注重汽缸金屬的溫度。
4.2注意監視鍋爐汽包、給水加熱器、除氧器和排汽裝置水位，杜絕滿(mǎn)水情況發(fā)生。
4.3啟動(dòng)時(shí)，主蒸汽和再熱蒸汽系統、汽封系統的暖管疏水要暢通，疏水閥要及時(shí)打開(kāi)。
在機組增加負荷至 10%額定負荷時(shí)，再熱閥上游各疏水閥應保持開(kāi)啟狀態(tài)，以便排除再熱主汽門(mén)上游的疏水;為了排放汽輪機再熱調節汽門(mén)下游的疏水，在機組負荷達到20%額定負荷前應保持開(kāi)啟狀態(tài)。
在降負荷過(guò)程中，當負荷降至額定負荷的 20%時(shí)，再熱調節汽門(mén)下游的各疏水閥應打開(kāi);當負荷降至額定負荷的 10%時(shí)，還要將再熱汽門(mén)上游的各疏水閥打開(kāi)，直至汽輪機冷卻為止。
疏水管徑不應過(guò)小，疏水要暢通。
4.4汽輪機的疏水閥應采用動(dòng)力操作，且執行器失去動(dòng)力源時(shí)，疏水閥應處于開(kāi)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)閉稍不嚴密，蒸汽就會(huì )泄漏。
泄漏的高溫高壓蒸汽不經(jīng)汽輪機做功直接排入排汽裝置，既減少了機組的出力，同時(shí)又增加了排汽裝置的熱負荷。
因此，電廠(chǎng)在招標時(shí)候應選擇能適應高壓差、泄漏等級低的進(jìn)口氣控或電控閥，雖然價(jià)格較貴，但從長(cháng)遠考慮，還是十分經(jīng)濟的。
4.5滑參數停機時(shí)，汽溫和汽壓應按規定逐漸降低。
一定壓力下的主蒸汽溫度應保證有大于 50 ℃的過(guò)熱度。
進(jìn)入汽輪機汽封的蒸汽，也應保持 12.1 ℃以上的過(guò)熱度。
4.6當高壓加熱器保護裝置發(fā)生故障時(shí)，不應投入運行。
如發(fā)現加熱器水位升高時(shí)，應把正常運行時(shí)排至低壓加熱器的過(guò)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)，應自動(dòng)關(guān)閉。
4.7在再熱器的減溫水調節門(mén)前設置1個(gè)動(dòng)力操作截止閥，這兩道閥門(mén)都應能主控室遠程操作。
當再熱器內蒸汽停止流動(dòng)時(shí)，兩閥門(mén)應能迅速自動(dòng)關(guān)閉。
4.8鍋爐滅火過(guò)程，在鍋爐滅火時(shí)，汽機應及時(shí)降負荷，并保證蒸汽參數有足夠過(guò)熱度，如蒸汽溫度在10min內下降大于50℃，及時(shí)打閘停機;鍋爐短時(shí)間內無(wú)法點(diǎn)火，主再熱蒸汽溫度下降到420℃時(shí)，汽機應打閘停機，防止蒸汽帶水進(jìn)入汽輪機;檢查高、中、低壓段疏水開(kāi)啟，檢查各段抽汽逆止門(mén)、電動(dòng)門(mén)關(guān)閉;監視各加熱器、除氧器、排汽裝置水位正常，水位報警及保護應可靠;檢查軸封汽源切換正常;監視汽缸溫度、汽缸溫差、振動(dòng)、軸向位移等參數無(wú)異常。
4.9停機過(guò)程
在停機時(shí)，根據負荷下降情況，高、中、低壓段疏水順序開(kāi)啟，否則手動(dòng)開(kāi)啟。
嚴密監視各加熱器、除氧器、排汽裝置水位，并根據實(shí)際情況，可退出高、低壓加熱器汽側和切換除氧器汽源，關(guān)閉各段抽汽逆止門(mén)、電動(dòng)門(mén)，開(kāi)啟抽汽管道上的疏水門(mén)。
根據鍋爐減溫水使用情況及時(shí)關(guān)閉給水泵中間抽頭。
停機后運行人員應經(jīng)常檢查汽輪機的隔離措施是否完備落實(shí)，檢查汽缸溫度是否下降，汽輪機上、下缸溫差是否超限。
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