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汽轮机进水事故的危害及预防(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/7/16 11:24:32   

  所属频道:  火力发电    关键词:  汽轮机进水 汽轮机

前言

汽轮机的工作介质是高温高压的过热蒸汽,一旦蒸汽温度突降或者有液态水进入汽轮机,便会造成汽轮机组进冷气或进水事故。通常进水事故的开始是进冷汽,如果不及时发现处理,便造成汽轮机进水事故。汽轮机进水事故在汽轮机的启停、负荷变动以及停机后都可能发生。汽轮机进水会造成汽轮机的重大事故,引起机组重大损坏。

1. 汽轮机进水的危害

1) 叶片的损伤与断裂。汽轮机流通部分进水,水对高速旋转的叶片有制动作用,特别是低压级的长叶片,其叶顶的线速度可达300—400m/s以上,水滴对其打击相当大,严重时把叶片打弯或打断。

2) 阀门及汽缸结合面漏汽。

3) 动静部分碰磨。水或冷蒸汽 由主蒸汽管道或再热蒸汽管道进入汽轮机时,会发生机组强烈振动,并可能引起汽缸变形或相对胀差的急剧变化导致轴向碰磨。水或冷蒸汽由抽汽管道或高压缸排气管倒流入汽轮机时,则引起下汽缸收缩,发生汽缸拱背变形,导致动静部分碰磨,甚至产生大轴弯曲。

4) 推力瓦的烧损。锅炉带出的水进入汽轮机,由于水的密度比蒸汽大得多,在喷管内不能获得恰当地加速和喷射角,就会打至叶片背弧上,且水在流动过程中速度慢,不能很好的通过叶片,使叶片中压降增加,并使轴向推力增加,推力轴承工作瓦片因超载损坏。在实际中其值最大可达通常值的十倍。对于中间再热机组,若主蒸汽温度急剧下降,严重时,使汽轮机发生水击,高压缸进水,使得负轴向推力增大,非工作瓦片的承载能力小于工作瓦片,若不及时停机,会引起转子的向前串动而烧损,产生轴向动静碰磨。

5) 汽轮机的高温金属部件产生永久变形。汽轮机高温金属部件受到极具冷却时,可能产生永久变形。隔板若有一侧受到水冷却时,将产生皿状变形。

6) 产生大的热应力引起金属裂纹,影响使用寿命。在高的热应力下,或者在频繁交变的低热应力下,都将引起金属裂纹。在进汽或进水时,可能出现肉眼未发现的永久性损伤,多次重复这种损伤就可能出现金属裂纹。特别是高温部件,极具冷却引起的损伤尤为严重。由于受到汽封供气系统来的水或冷蒸汽的反复极具冷却,就会使汽封套或汽封套处转子表面产生裂纹。

2. 现象

1) 主汽或再热汽温度急剧下降。

2) 严重进冷汽、冷水称为水冲击,并从蒸汽管法兰,汽缸结合面,阀门压盖,汽机轴封部冒出白色湿蒸汽。

3) 主汽管,再热汽管,抽汽管能听到清晰的水击声。

4) 推力轴承金属温度及回油温度异常升高,轴向位移增大。

5) 机组振动增大,严重时发生强烈振动。

6) 上、下缸温差增大,高低压胀差向负方向急剧变化。

7) 调节级压力及监视段压力异常升高。

8) 汽机内部发生金属噪音和冲击声,严重水击将造成推力轴承烧损,机组内部动静部分摩擦,汽缸或管道裂纹等严重后果,但由于冷汽冷水的程度不同,上述现象不一定同时出现。

3. 汽轮机进水事故的原因

3·1设计方面

由于汽轮机疏水系统设计或者安装不合理,

把不同等级压力的疏水并接到同一联箱上,同时联箱的泄压管通路又不够,在高低压力疏水同时打开的时候,高压力的疏水很容易从低压力的疏水管道倒回汽缸。

3·2锅炉方面

1) 来自锅炉和主蒸汽系统。由于运行人员误操作、设备误动作或者锅炉水位控制故障,造成汽水分离器满水。或由于锅炉气温控制故障,减温减压阀失灵、泄漏或调整不当,减温水大量进入主蒸汽管道,造成主蒸汽温度急剧下降甚至带水,主蒸汽或锅炉的过热器输水系统不完善,可能把积水带到汽轮机内

2) 来自再热蒸汽系统。对中间再热机组再热器间温水装置故障或误操作,可能使水进入汽轮机。再热器疏水系统设计不合理,机组启动中没有充分暖管或疏水排泄不畅,也有可能使水由再热蒸汽冷管段内倒流入汽轮机高压缸。

3) 锅炉的蒸发量过大或者蒸发不均匀引起汽水共腾。

4) 在滑参数停机时,由于控制不当,降温速度太快,而汽压有没有相应降低,使得蒸汽的过热很低,可能在饱和温度状态下,在管道中凝结成水,到达一定积水后突然进入汽轮机。

3·3汽机方面

1) 来自轴封系统。在机组启动时,由于轴封供气系统管道没有充分暖管

2) 和疏水排除不充分,使汽,水混合物被送入轴封。正常运行中由本机汽平衡供轴封时,轴封供气来自减温装置或除氧器。若减温控制不良,除氧器满水时,轴封加热器满水有可能使水倒入轴封。在停机或者事故过程中,切换备用轴封汽源时由于疏水不够充分,备用系统积水,使得轴封供汽带水造成汽轮机进水。

3) 来自凝汽器。停机后,忽视对凝汽器水位的监督,发生凝汽器满水倒入汽缸。

4) 来自抽汽系统和给水加热器。高,低压加热器水管破裂,再保护装置失灵,抽汽止回阀不严密,水由抽汽管道返回汽轮机内。由于加热器或者除氧器满水而从抽汽管道倒入汽缸造成汽轮机进水。另外,如果除氧器漏水,水可能从抽汽、门杆漏汽倒入汽轮机,造成汽轮机进水,进而产生水冲击。

5) 在机组启动时,由于疏水不够充分,运行人员操作不当或疏忽,使冷汽进入汽轮机内。

6) 由于减温水关不严密,使得水从再热蒸汽冷段反流到高压缸。

来源:互联网
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