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      汽輪機運行知識總結,到位

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      汽輪機運行知識總結,到位

      發布日期:2022-10-18 作者: 點擊:

      一、汽輪機的沖轉

      1、汽輪機的沖轉方法:

      利用主汽門或電動主汽門旁路門沖轉,調門均能開足,全周進汽,汽輪機受熱均勻,優點較多故一般都采用這種方法沖轉。但用主汽門沖轉,節流狀態下閥線容易吹壞,不容易控制汽輪機的轉速。利用調門進行沖轉,容易造成汽輪機因部分進汽而造成受熱不均勻,引起鄰組噴嘴側壁發生裂紋。

      2、蒸汽對汽輪機的熱交換形式:

      蒸汽對汽輪機金屬部件表面的熱傳遞有兩種方式:當金屬溫度低于蒸汽的飽和溫度時,熱量以凝結故熱方式傳遞給金屬表面。凝結放熱時熱交換是通過蒸汽凝結放出汽化潛熱的方式來實現的,故其放熱系數一般較大。凝結放熱有兩種形式,蒸汽在金屬表面凝結形成水膜,而后蒸汽凝結時放出的汽化潛熱通過水膜傳給金屬表面,這種方式叫膜狀凝結。冷態起動初始階段蒸汽對汽缸內表面的放熱就是這種方式,蒸汽在金屬表面凝結放熱時,不形成水膜則這種凝結方式叫珠狀凝結。冷態起動初始階段,由于轉于旋轉的離心力,蒸汽對轉子表面的放熱屬于珠狀凝結。當金屬表面溫度等于或高于蒸汽的飽和溫度時,熱量以對流放熱方式傳結金屬表面。


      3、潤滑油膜的形成和對油溫的要求:

      軸瓦的孔徑較軸頸稍大些,靜止時,軸頸位于軸瓦下部直接與袖瓦內表面接觸,在軸瓦與軸頸之間形成了楔形間隙。當轉子開始轉動時,軸頸與軸瓦之間會出現直接摩擦。但是,隨著軸頸的轉動,潤滑油由于粘性而附著在軸的表面上,被帶入軸頸與軸瓦之間的楔形間隙中。隨著轉速的升高,被帶入的油量增多,由于楔形間隙中油流的出口面積不斷誠小,所以油壓不斷升高,當這個壓力增大到足以平衡轉子對軸瓦的全部作用力時,軸頸被油膜托起,懸浮在油膜上轉動,從而避免了金屬直接摩撩,建立了液體摩擦。當轉速較低,油溫設定較低,以提高潤滑油粘度,方便建立油膜。當轉速較高時,應提高油溫以提高油膜剛度,防止發生油膜振蕩。


      二、汽輪機的暖機

      1、汽輪機啟動暖機的目的:

      汽輪機維持在一定轉速下運行,蒸汽通過汽輪機對轉子和汽缸均勻受熱膨脹,使轉子由于停機后微量彎曲得到緩緩伸直。同時通過汽輪機暖機,使汽缸充分膨脹,防止因轉子膨脹過快,造成汽輪機轉子和汽缸差脹加大,使汽輪機動靜之間發生摩擦,造成汽輪機振動。通過汽輪機的中速暖機使汽輪機轉子中心孔的內部金屬溫度高于脆性轉變溫度。

      2、中速暖機時為什么要注意機組振動情況 :

      大型機組起動時,發生振動多在中速暖機及其前后升速階段,特別是通過臨界轉速的過程中,機組振動將大幅度的增加。在此階段中,如果振動較大,Z易導致動靜部分摩擦,汽封磨損,轉子彎曲,轉子一旦彎曲,振動越來越大,振動越大摩擦就越厲害。這樣惡性循環,易使轉于產生永久性變形彎曲,使設備嚴重損壞。因此要求暖機或升速過程中,如果發生較大的振動,應該立即脫扣停機,進行盤車直軸,消除引起振動的原因后,再重新起動機組。


      3、啟動時,汽缸為什么要放疏水:

      汽輪機在起動過程中,汽缸金屬溫度較低,進入汽輪機的主蒸汽溫度及再熱蒸汽溫度雖然選擇較低,但均超過汽缸內壁溫度較多。蒸汽與汽缸溫度相差超過200℃。暖機的Z初階段,蒸汽對汽缸進行凝結放熱,產生大量的凝結水直到汽缸和蒸汽管道內壁溫度達到該壓力下的飽和溫度時凝結故熱過程結束,凝結疏水量才大幅減少。在停機過程中,蒸汽參數逐漸降低,特別是滑參數停機,蒸汽在前幾級做功后.蒸汽內合有濕蒸汽,在離心力的作用下甩向汽缸四周,負荷越低,蒸汽含水量越大。另外汽輪機打閘停機后,汽缸及蒸汽管道內仍有較多的余汽凝結成水。由于死水的存在,會造成汽輪機葉片水蝕,機組振動下缸產生溫差及腐蝕汽缸內部,因此汽輪機起動或停機時須加強汽輪機本體及蒸汽管道的疏水。


      4、高、低壓加熱器隨機啟動的優點:

      高、低壓加熱器隨機起動,能使加熱器受熱均勻,有利于防止銅管脹口漏水.有利于防止法蘭因熱應力大造成的變形:對于汽輪機來講.由于連接加熱器的抽汽管道是從下汽缸接出的,加熱器隨機起動,也就等于增加了汽缸疏水點,能減少上下汽缸的溫差。此外,還能簡化機組并列后的操作。


      三、汽輪機并網初負荷

      1、冷態、溫態、熱態和極熱態閥切換的區別:

      由于我廠汽輪機負荷調節方式為噴嘴調節,因此1/2號機組在冷態、溫態、熱態啟動時采用主汽門并網,汽輪機初負荷暖機結束后,進行閥切換,這樣可以使汽輪機的轉子和噴嘴得到均勻加熱,防止產生過大的熱應力。

      由于極熱態啟動時,汽輪機的轉子和噴嘴溫度較高,因此我廠1/2號機組在極熱態啟動時先進行閥切換,然后機組才并網,機組并網后可以迅速增加負荷。

      我廠3號機組有全周進汽功能,因此冷態、溫態、熱態啟動時可采用全周進汽方式,先進行閥切換然后并網暖機。

      2、汽輪機并網后為什么進行初負荷暖機:

      汽輪機啟動后,雖然經過了2350RPM的中速暖機,但由于沖轉時主汽流量較小,汽輪機內蒸汽的流量也較小,使主蒸汽對汽輪機的轉子加熱量很小,汽輪機轉子內部金屬溫度還很低,汽輪機轉子的熱應力很大。當汽輪機并網初負荷后,隨著主汽流量的增加,汽輪機轉子的內部金屬溫度迅速上升,減小了熱應力,使汽輪機具備了升負荷的條件。

      四、正常運行時蒸汽參數對汽輪機的影響

      1、主蒸汽壓力升高機組運行的影響:

      主蒸汽壓力升高后,總的有用焓降增加了,蒸汽的做功能力增加了,因此如果保持原負荷不變,蒸汽流量可以減少.對機組經濟運行是有利的。但Z后幾級的蒸汽濕度將增加,特別是對末級葉片的工作不利。對于調節級,Z危險工況是在第一調節汽門剛全開時,此時初壓升高,調節級的焓降及流量均增加,對調節級是不利的,但在額定負荷下工作時,調節級焓不是在Z大,一般危險性不大。主蒸汽壓力升高而沒有超限,機組在額定負荷下運行,只要末級徘汽濕度沒有超過允許范圍,調節級可以認為沒有危險,但主蒸汽壓力是不可以隨意升高的。主蒸汽汽壓過高,調節級焓降過大,時間長了會損壞噴嘴和葉片,另外主蒸汽壓力升高超限,Z末幾級葉片處的蒸汽濕度大大增加,葉片道受沖蝕,新蒸汽壓力升高過多,還會導致導汽管、汽室、汽門等承壓部件應力的增加,給機組的安全運行帶來一定的威脅。


      2、主蒸汽壓力降低對汽輪機運行的影響:

      假如新汽溫度及其他運行條件不變,新蒸汽壓力下降,則負荷下降。如果維持負荷不變、則蒸汽流量增加。新汽壓力降低時,調節統焓降減少,反動度增加,而末級的焓降增加,反動度降低,對機組總的軸向推力沒有多大的變化,或者變化不明顯,新汽壓力降低,機紀汽耗增加,經濟性降低,當新蒸汽壓力降低較多時,要保持額定負荷,使流量超過末級通流能力,使葉片應力及軸向報力增大,故應限制負荷。

      3、主蒸汽溫度過高對汽輪機的影響:

      制造廠設計汽輪機時、汽缸、隔板、轉于等部件根據蒸汽參數的高低選用鋼材,對于某一種鋼材有它一定的Z高允許工作溫度,在這個溫度以下,它有一定的機械性能,如果運行溫度高于設計值很多時,勢必造成金屬機械性能的惡化,強度降低,脆性增加,導致汽缸蠕脹變形、葉輪在抽上的套裝松弛,汽輪機運行中發生振動或動靜摩擦。嚴重時使設備損壞,故汽輪機在運行中不允許超溫運行。


      4、主蒸汽溫度降低對汽輪機運行的影響:

      當新蒸汽壓力及其他條件不變時,新蒸汽溫度降低,循環熱效率下降,如果保持負荷不變,則蒸汽流量增加,且增大了汽輪機的濕汽損失,降低了機內效率。新蒸汽溫度降低還會使除未級以外各級的焓降都減少,反動度都要增加。轉子的軸向推力增加.對汽輪機安全不利。新汽溫度急劇下降,可能引起汽輪機水沖擊,對汽輪機安全運行更是嚴重的威肋。

      五、汽輪機參數的監視

      1、為什么正常運行中排汽溫度應低于80℃ :

      汽輪機正常運行中蒸汽流量大,排汽處于飽和狀態,若排汽溫度升高,排汽壓力也升高凝汽器單位面積熱負荷增加,真空將下降。凝汽器銅管脹口也可能松弛漏水,所以排汽溫度應控制在65℃以下。同時汽輪機排汽溫度的升高,真空的下降時主蒸汽流量增加,汽輪機的軸向推力的增加和汽輪機效率的下降。


      2、什么叫差脹?差脹正負位說明什么問題:

      汽輪機起動或停機時,汽缸與轉子均受熱膨脹,受冷收縮。由于汽缸與轉子質量上的差異。受熱條件不相同,轉子的膨脹及收縮較汽缸快,轉子與汽缸沿軸向膨脹的差值,稱為差脹。差脹為正值時,說明轉子的軸向膨脹量大于汽缸的膨脹量;差脹為負值時,說明轉子軸向膨脹量小于汽缸膨脹量。 當汽輪機起動時,轉子受熱較快,一般都為正值;汽輪機停機或甩負荷時,差脹較容易出現負值。


      3、差脹的影響因素:

      (1)起動機組時,汽缸與法蘭加熱裝置投用不當,加熱汽量過大或過小。

      (2)暖機過程中,升速率太快或暖機時間過短

      (3)正常停機或滑參數停機時,汽溫下降太快

      (4)增負荷速度太快。

      (5)甩負荷后,空負荷或低負荷運行時間過長

      (6)汽輪機發生水沖擊。

      (7)正常運行過程中,蒸汽參數變化速度過快


      4、汽輪機結垢的原因和壞處:

      帶有各種雜質的過熱蒸汽進入汽輪機后,由于做了功,壓力和溫度便有所降低,而鈉化合物和硅酸在蒸汽中的溶解度隨著壓力的降低而減小。當其中某種物質的攜帶大于它在蒸汽中的溶解度時,該物質就會以固態排出。沉積在蒸汽的通流部分。 汽輪機通流部分結垢后,(1)降低了汽輪機的效率,(2)使汽流通過隔板和葉片的壓降增加,葉片的反動度增加,造成隔板及推力軸承過負荷,(3)鹽垢附在主汽門的門桿上,使門桿卡澀。

      六、汽輪機負荷的調節

      1、汽輪機負荷調節的方式:

      (1)節流調節:主蒸汽通過一個或幾個同時開閉的閥門然后進入汽輪機。

      (2)噴嘴調節:負荷變化時,依次開啟或關閉若干個調節閥,改變調節級的通流面積控制進入汽輪機的蒸汽流量。

      (3)滑壓調節:汽輪機的調門開度保持不變,通過調節主蒸汽的壓力以調節進入汽輪機的蒸汽流量和汽輪機的負荷


      2、各調節的方式的優缺點:

      (1)節流調節:調節裝置的結構比較簡單,沒有調節級結構簡單 ,制造成本低,但在部分負荷下因有節流損失,效率較低。

      (2)噴嘴調節:噴嘴調節的調門控制機構比較復雜,不利于維修,但在部分負荷下只有部分調門存在節流損失,其他調門全開,因此經濟效率較高。

      (3)滑壓調節:一般滑壓運行時,調門開度為全開位置,不存在節流損失,但由于主蒸汽壓力下降,使蒸汽的作功能力下降,降低了汽輪機的效率,但有利于汽輪機的快速加減負荷。

      3、汽輪機負荷低于30%時為什么不得投入協調控制:

      由于我廠1、2U機組的DEH對汽輪機的負荷控制有調節級壓力控制和功率控制兩路反饋調節方式。當汽輪機負荷低于30%負荷時,由于調節級壓力不能準確的反映汽輪機的進汽量,因此不能作為汽輪機負荷調節的反饋。這時,1、2U的DEH采用功率控制的模式,由于MCS也以汽輪機的功率作為對汽輪機調節的反饋,而MCS和DEH的功率儀表的偏差會造成汽輪機調節指令的頻繁晃動,并造成汽輪機的調節不穩,因此應在DEH投入調節級壓力控制,切除功率控制后,投入MCS控制。


      4、汽輪機負荷低于30%時為什么不得投入協調控制:

      由于我廠1、2U機組的DEH對汽輪機的負荷控制有調節級壓力控制和功率控制兩路反饋調節方式。當汽輪機負荷低于30%負荷時,由于調節級壓力不能準確的反映汽輪機的進汽量,因此不能作為汽輪機負荷調節的反饋。這時,1、2U的DEH采用功率控制的模式,由于MCS也以汽輪機的功率作為對汽輪機調節的反饋,而MCS和DEH的功率儀表的偏差會造成汽輪機調節指令的頻繁晃動,并造成汽輪機的調節不穩,因此應在DEH投入調節級壓力控制,切除功率控制后,投入MCS控制。


      5、汽輪機負荷低于30%時為什么不得投入協調控制:

      由于我廠1、2U機組的DEH對汽輪機的負荷控制有調節級壓力控制和功率控制兩路反饋調節方式。當汽輪機負荷低于30%負荷時,由于調節級壓力不能準確的反映汽輪機的進汽量,因此不能作為汽輪機負荷調節的反饋。這時,1、2U的DEH采用功率控制的模式,由于MCS也以汽輪機的功率作為對汽輪機調節的反饋,而MCS和DEH的功率儀表的偏差會造成汽輪機調節指令的頻繁晃動,并造成汽輪機的調節不穩,因此應在DEH投入調節級壓力控制,切除功率控制后,投入MCS控制。


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