汽轮机停机后高压缸上下缸温差大的原因分析
汽缸上下缸温差大的原因及采取的措施

汽缸上下缸温差大的原因及采取的措施PART 1汽缸上下缸温差大的原因一、汽缸上下缸温差大的原因1、上下缸具有不同的重量和散热面积,下缸重量大于上缸,下缸布置有抽汽管道,散热面积大,在同样的加热或冷却条件下,下缸散热快而加热慢,所以上缸温度大于下缸;2、在汽缸内,蒸汽上升,其凝结水下流,使下缸受热条件变化;3、在周围空间,运转平台以上的空气温度高于其以下的温度,气流从下向上流动,造成上下缸冷却条件不同,使上缸的温度高于下缸;4、当调速汽门开启的顺序不当时,造成部分进汽,也会使上下缸温差增大;5、在启机过程中,汽缸疏水不畅,停机后有冷汽冷水从抽汽管道返回汽缸,使下缸温度下降;6、下汽缸保温不良,因为下汽缸保温不如上汽缸那样易于严密,从面造成空气冷却下汽缸;7、停机后汽缸内形成空气对流,温度高的空气聚集于上汽缸而下汽缸内的空气温度低,从面使上下缸的冷却条件不同。
展开剩余86%二、防止汽缸上下缸温差大技术措施汽缸上下温差是造成汽轮机大轴弯曲的重要原因之一,为了在操作上避免汽缸出现过大的温差,特制定如下措施:停机后防止温差措施1、机组停机打闸前应关闭所有减温水调整门、截门,保证减温水隔离彻底。
2、停机打闸后及时关闭下列疏水门:高、中压缸汽缸疏水门;高中压缸进汽导管疏水门;高中压主汽门、调门疏水门;各段抽汽逆止门前后疏水门;高排逆止门前疏水门。
3、停机转子静止真空到零后,停止轴封供汽,关严轴封各路汽源的供汽调整门、截门,关闭高中压缸供汽分门,开启轴封母管大气疏水门。
4、停机打闸后,应检查高中压主汽门、调门、高排逆止门、低压蝶阀、各段抽汽逆止门、各段抽汽电动门关闭到位严密。
5、机组停止后应马上投入连续盘车,因故连续盘车投不上应按规程要求进行定期手动盘车。
6、停机后缸温最高点高于150℃不得随意停止盘车运行,如必须停止需主管运行公司领导批准。
7、停机后应经常监视高低加、轴加、除氧器、凝汽器的水位,保证各水箱水位正常,防止冷水返入抽汽管道。
汽轮机高、中压缸温差大的原因分析及对策

b 无论采用哪种方式启停机, , 启停机过程都要 严格控制升( 温、 降) 汽缸金属温升( 率 降) 升( 压、 降) 在规定范围, 并适当安排暖机。 在停机过程中应注意 蒸汽参数与负荷 的相互配合 , 在降低蒸汽温度时不 要过多降低负荷, 在比较大的降负荷时力求蒸汽温 度适当稳定或只有较小下降。热备用停机方式应选 择主蒸汽温度、 压力维持较高的滑压单阀停机方式。 c疏水系统布置合理, . 相应疏水压力等级一致, 否则应及时改造。定期检查轴封、 各段抽汽疏水阀 门, 防止内漏、 外漏。 机组停运初期注意充分疏水。 机 组打闸后, 要注意及时调整轴封压力、 轴封供汽汽 源, 防止轴封漏人空气, 并注意轴封供汽温度与转 子、 缸体金属温度的匹配。定期检查缸体保温情况。 短时无法处理的阀门内漏, 应注意停机后, 除氧器等 高压容器的放水、 降压。 当主汽门有泄漏 , 必要时, 也 可以采取锅炉定排泄压 , 提前放水。 d 机组一旦形成缸温差 , . 可根据缸温差的大小、 变化率、 产生位置和时间, 利用测温枪迅速查找原 因。 观察汽缸温度下降曲线是否比较平滑, 以此说明 本次停机有没有冷汽、 疏水进人缸体。 e《 . 防止电力生产重大事故 的二十五项重点要 求》 规定: 高压外缸上下缸温差不超过 5 0℃, 高压内 缸温差不超过 3 " 5 C。当出现缸温差大引起大轴弯 曲, 发生动静部分碰磨时, 将转子高点置于最高位 置, 采取闷缸措施 , 直到确认转子弯曲度正常。当盘 车盘不动时, 严禁用 吊车强行盘车, 应采取直轴
1 缸温差形成的原因
11 非设备及操作异常 . 一般来说, 机组在启动过程 中汽缸 内的热汽流 偏于向上流动, 启动初期部分凝结放热, 凝结水在下 缸形成水膜 , 从而影响下缸传热, 造成下缸温升比上 缸慢 , 如在启动中采用非圆周进汽, 根据进汽的特点 也会影响缸体的加热 。但是在机组带上一定的负荷 之后 , 汽缸内壁已有较高的温度 , 由于此时机组进汽 量明显增加 , 汽缸内汽体流速流量增大, 冲刷及卷带
概述汽轮机运行中上下缸温差大的问题及应对策略

概述汽轮机运行中上下缸温差大的问题及应对策略摘要:随着我国改革开放以来,经济的快速发展,工业化程度的迅速提升。
各种现代工业设备的需求不断地加大。
为满足我们对其的需求量,尤其是在汽轮机方面,我们不断加大研发的力度,取得了很大的成果,但在投入使用过程中汽轮机运行中上下缸的温差过大对汽轮机的运行造成了严重的危害,而且还会导致后续一系列的问题产生,制约着我国在汽轮机方面的发展。
在热力发电厂的整个体系当中,疏水系统可以说是发电厂整体性热力系统当中十分重要且不能缺失的一个组成部分,并且对发电厂的经济运行安全有着非常重要的影响。
如果疏水系统的接入方式不恰当,轻则能够引发震动、水击等责任事故,严重的甚至能够造成设备或者是管道的损坏,在国内已经发生了很多起因为汽轮机在疏水过程中的不顺畅而导致的责任事故,甚至还出现过严重的大轴弯曲的责任事故。
关键词:汽轮机运行;上下缸温差大;应对策略在整个的热力发电厂体系当中,疏水系统可以说是发电厂整体性热力系统当中十分重要且不能缺失的重要的组成部分,并且对发电厂的经济运行安全有着非常重要的影响。
如果疏水系统的接入方式不恰当,轻则能够引发震动、水击等责任事故,严重的甚至能够造成设备或者是管道的损坏,在国内已经发生了很多起因为汽轮机在疏水过程中的不顺畅而导致的责任事故,甚至还出现过严重的大轴弯曲的责任事故。
在对疏水系统进行改造之后,盘车的电流稳定性会加强,这种情况下汽机运行中的上下缸的问温差就会出现明显缩小的趋势,在投入较小的运行费用的前提之下,汽机的热经济性也会得到明显的提高,截止目前为止,汽轮机很少再出现类似的问题。
一、汽轮机的上下缸温差大的危害1、导致汽缸的形状发生变化,削弱材料的强度。
根据常识可知材料具有热胀冷缩的性质,汽轮机上下缸的温差过大,会导致汽缸上下缸壁的热胀冷缩程度不同,因此很容易导致汽缸发生变形,使汽缸密封性能降低,从而产生漏汽的情况。
尤其是在高压缸调节级处,由于缸内压力较大,汽缸壁所受的冲击力也较大,再加上汽缸由于温差而产生的不均匀变形很容易发生一种动静摩擦的现象,造成主轴的弯曲,进而造成汽轮机的振动剧烈,有时严重时会损坏汽轮机,对电网的正常供电造成严重影响。
汽轮机启停过程上下缸温增大的原因

大唐阳城发电有限责任公司DATANG YANGCHENG POWER GENERATING CQ.,LTD发电部汽机专业资料编号:FDQJ201003日期:2010年5月2日■技术资料 □运行分析 □临时措施 □补充运行规定主题:汽轮机启停过程上下缸温增大的原因及控制措施国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》,关于防止汽轮机大轴弯曲、轴承烧损事故条文明确规定:汽轮机起动前必须符合高压外缸上、下缸温差不超过50℃,高压内缸上、下缸温差不超过35℃,否则禁止启动。
本文就汽轮机在启停机过程中出现的汽机上下缸温差异常增大的原因进行了阐述,着重介绍了如何从运行调整方面入手,通过有效的控制措施,对启停机过程中汽轮机上下缸温差进行控制,保证汽轮机组的安全的启动和停运。
为机组在启停过程中上下缸温差控制提供参考和借鉴。
1 高压缸上下缸温差1.1差造成高压缸上下缸温差增大的原因分析蒸汽在高压缸内做完工后,经高排逆止门排至锅炉冷再热器继续加热。
停机后,高压缸处于密闭状态,温度一般都在400℃以上。
锅炉停炉后,冷再仍有一定的压力,如果高排逆止门关闭不严密,那么炉侧300℃以下的冷再蒸汽就会从高排逆止门倒流回汽机高压缸,使得高压缸排汽口下部金属温度下降过快。
而停机后在高压缸内部,由于热汽上升,上缸金属温度本来就要高于下缸。
两者共同的因素就造成在高排处上下缸温差急剧增大。
随着锅炉冷再压力的逐渐降低,漏入高压缸的冷的蒸汽量减少,并且高压缸内部温度场逐渐均匀分布,上下缸温差会逐渐的减小,最后趋于一个先对稳定的温差。
一般来说,在停机后的60小时内高压缸上下缸温差呈逐步增大的趋势,最大能达到66℃甚至更大。
停机72小时以后,温差逐渐减小,最后趋于一个相对平稳的状态。
图表1为某次停机后,高排处上下缸温差的变化趋势。
图中,停机后34小时,上下缸温差最大,为66℃。
图表1:高排上下缸温差变化趋势1.2减小高压缸上下缸温差采取的措施停机后减小高压缸上下缸温差,最根本的办法就是保证高排逆止门在关闭之后严密不泄露。
汽轮机高压缸上、下缸温差大的原因分析及处理措施

1 旺隆 公司汽 轮机 高压 缸上 、下缸 温差 大现象
1 20  ̄1月2 日1 1 ,# 机保护动作机组掉闸,机组停运后 ) 06 2 4 点3分 2 在3 O 点3 分时左右汽缸温差 已扩大到5 ℃, 0 机组停定后3 , 内,下缸温 d时
度 降 幅 l ̄/以上 。 OCh
2 20 年5 日1点3 分 ,}1 ) 0 8 月8 5 5 f 机保护动作机组掉闸 , 闸前汽机 掉 上缸内壁温度5 2  ̄ 0 . C,下缸 内壁温度4 8  ̄ 6 9. C。1点3 分上缸 内壁温度降 5 7 4 至4 7 ℃,下缸内壁温度降至4 6 ' 上下缸温差5 ℃,机组停定后3 7. 4 2 .E, 4 l 小时内,下缸温度降幅l℃/以上。 O I 1 3 通过收集2 0 年两 台机滑参数停机后缸温数据发现 ,机组停定8 ) 09 小时后两台机上、下缸温差均会超过5 ℃,机组停定后3 , 内,下缸 O d时 温 度 降 幅 1℃m以上 。 O 4)20  ̄至20  ̄期间,机组热态开机过程中有数次高压缸上、下 06 09 缸温差超过5 ℃, 0 机组被迫打闸停机 。
2 缸温差 大 的影响 和危害 当出现缸温差时 ,转子偏心会出现一定程度的变化 。当出现较大偏 心尤其异常性反弹时,可能会发生缸体 内部的动静部分摩擦 , 摩擦处产 生热量温度升高 , 动静部分间隙进一步减小 ,碰磨加剧 ,给机组带来严 重损害。 另外 ,当缸温差较大时,缸体将发生 “ 猫拱背 ”变形 , 轻则破坏汽 机结合面的严密性 ,导致漏汽,重则致使动 、静部分间隙变小 ,导致动 静摩擦 ,另外缸体变形会使轴承中心发生变化 , 使机组发生剧烈振动。 因缸温差大会对汽轮发 电机组产生严重危害 , 一般来讲 , 运行规程
关 键词 旺隆热 电;汽轮机 ;温差现象 ;原因 识码 A 文 章编 号 17 —6 1( 1)5— 120 K 6 639 7一 00 200— 2 2 0
汽轮机上下缸温差大的分析研究与解决措施

汽轮机上下缸温差大的分析研究与解决措施汽轮机是一种常见的动力设备,广泛应用于发电、制氢、化学工业等领域。
在汽轮机运行过程中,由于各种原因,经常会出现上下缸温差大的现象,这对汽轮机的性能和寿命都会产生很大的影响,因此需要对其进行分析研究并提出解决措施。
1. 上下缸温差大的原因(1)机组负荷不平衡汽轮机的运行负荷是影响其上下缸温差的重要因素之一。
如果机组负荷不平衡,就会导致其中某些高温高压部位得到的热量多,导致上下缸温差增大。
(2)进气系统不平衡进气系统是汽轮机运行的重要组成部分,如果其中存在不平衡情况,如进气管道或流量计等存在故障,就会导致进气不均匀,引起上下缸温差大。
(3)排气系统不平衡排气系统也是汽轮机的重要组成部分,其中如排气阀门或排气管道等存在故障,也会导致排气不均匀,引起上下缸温差大。
(4)叶片损伤汽轮机的叶片是其核心部件之一,若其中存在磨损、断裂等损伤情况,也会影响汽轮机运行的稳定性,进而导致上下缸温差大。
2. 解决上下缸温差大的措施(1)优化机组负荷为避免机组负荷不平衡而导致的上下缸温差大,应优化机组负荷,确保各部位得到均衡的热量。
(2)寻找并修复进气系统的故障进气系统的故障往往会导致进气不平衡,应及时寻找并进行修复。
如果是进气管道导致的故障,应优化其结构,提高进气均衡性。
(3)寻找并修复排气系统的故障排气系统的故障同样会导致排气不平衡,应及时寻找并进行修复。
如排气管道不平衡,应进行优化设计。
(4)及时更换损伤的叶片汽轮机叶片的损伤情况往往会导致其运行不稳定,应及时更换或修复叶片,确保汽轮机运行正常。
总之,上下缸温差大是汽轮机常见故障之一,需要对其进行分析研究并采取相应的措施。
只有通过持续优化机组运行措施,提高设备的性能和稳定性,才能确保汽轮机的安全、高效运行。
汽轮机上下缸温差大原因分析及对策

152研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2020.05 (上)某公司装配两套由哈尔滨电气引进美国GE 技术生产的F 级燃气-蒸汽联合循环机组,采用分轴布置,整套联合循环发电机组由一台PG9371FB 燃气轮机、一台哈电配套蒸汽轮机、两台发电机和一台余热锅炉及相关设备组成。
两套联合循环机组自投入商业运行以来,参与启停调峰时,多次发生汽轮机冲转过程中振动大导致手动打闸的异常工况。
为了让汽轮机满足燃气-蒸汽轮机联合循环快速启停调峰的要求,在保证安全的基础上,通过查找汽轮机停机后上下缸温差大的原因并设法分析解决,减少中速暖机的时间。
一方面,可以减少燃机低负荷停留时间,对燃烧室等部件起到保护作用,降低NOX 排放,达到环保的要求;另一方面,可以降低启动过程中天然气用量及厂用电量,减少余热锅炉启动排气阀和汽轮机旁路开启时间,节约工质,降低汽水损失率,提质增效。
1 汽轮机设备简介汽轮机为哈电配套LC112/N156-11.20/3.42/1.50型三压、再热、两缸、冲动、抽凝式,高中压合缸,通流部分反向布置,高压缸有8个压力级,中压缸有10个压力级,进入中压汽缸的蒸汽做功后,与从余热锅炉来的低压补汽混合,从中压缸上部排汽口排出,经中低压连通管,分别进入低压缸内缸。
低压缸为对称双分流结构,蒸汽从通流部分的中部流入,经过正反向各6级压力级作功后,排入安装在低压缸下部的凝汽器,同时,机组带两级抽汽,其中第一级抽汽位于高排,为非调整抽汽,第二级抽汽位于中压缸第5级后,为可调整抽汽(用转动隔板控制),用于对外供热。
汽轮机无回热系统。
2 异常情况该公司参与保护的上下缸温度共有5对,分别是高汽轮机上下缸温差大原因分析及对策张俊宏(江苏华电昆山热电有限公司,江苏 苏州 215333)摘要:某公司汽轮机停机后短时间即产生较大的上下缸温差,导致下次启动时,即使是热态启动,均需强制解除汽轮机防进水保护(上下缸温差大保护),冲转过程中,为避免缸温差大引起振动大跳闸,采取延长中速暖机的时间,保证缸温差控制在合理范围内,但这种措施远远不能满足燃气轮机快速启停调峰的要求。
汽轮机上下缸产生温差的原因

汽轮机上下缸产生温差的原因:1、上下缸具有不同的重量和散热面积,下缸重量大于上缸,下缸布置有抽汽管道,散热面积大,在同样的加热或冷却条件下,下缸散热快而加热慢,所以上缸温度大于下缸;2、在汽缸内,蒸汽上升,其凝结水下流,使下缸受热条件变化;3、在周围空间,运转平台以上的空气温度高于其以下的温度,气流从下向上流动,造成上下缸冷却条件不同,使上缸的温度高于下缸;4、当调速汽门开启的顺序不当时,造成部分进汽,也会使上下缸温差增大;5、在启机过程中,汽缸疏水不畅,停机后有冷汽冷水从抽汽管道返回汽缸,使下缸温度下降;6、下汽缸保温不良,因为下汽缸保温不如上汽缸那样易于严密,从面造成空气冷却下汽缸;7、停机后汽缸内形成空气对流,温度高的空气聚集于上汽缸而下汽缸内的空气温度低,从面使上下缸的冷却条件不同。
8、缸体温度测点:高中压缸温度测点一般布置在外缸内壁面.这种布置便于现场检修和日常维护,但不能及时反映内缸金属温度的真实变化,特别在高中压内缸,高、中压缸进汽部分温度变化剧烈。
9、系统分析:抽汽口一般布置在内缸的正下方.缸体正上部的区域相对于缸体下部来说,蒸汽流动阻力增大.蒸汽受排挤,蒸汽流动变化很小,换热相对滞后从另外一个角度来说,由于缸体正下方抽汽口的抽吸作用.大部分的上部蒸汽做功后,折向进入抽汽管道.而没有与内缸外壁、外缸内壁进行充分的热交换。
从传热学角度来说,该部分内缸下壁的传热过程包括强制对流传热和辐射换热。
而上壁可以类似的看作是有限空间自然对流和辐射换热。
所以传热强度相差很大,因此在机组启停过程中下缸的温度要较明显低于上缸。
9、缸体保温层的影响:(1)汽轮机高中压合缸的下缸由于抽汽管、疏水管布置多,增加了缸壁的散热面积,又因汽缸下部基本成一个竖井状.形成了热对流.使冷空气不断进入汽缸下部,冷空气吸热上升,外面的冷空气又不断补充.增加了下部缸体的散热损失。
(2)在汽缸下部贴壁处,由于重力的作用,导致保温贴壁处松动,存在间隙。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
汽轮机高压缸上、下缸温差大的原因分析及处理措施(广州市旺隆热电有限公司,广东广州511340)摘要:针对广州市旺隆热电有限公司两台N110/C68-8.83/0.981汽轮机开机过程和停机后高压缸上、下缸温差大的现象,详细分析造成此现象的原因,在机组检修和开、停机过程中采取有针对性的处理措施,控制高压缸上、下缸温差。
广州市旺隆热电有限公司(以下简称旺隆公司)两台汽轮机为哈汽生产的N110/C68-8.83/0.981双缸、单轴、冲动式、单抽、凝汽式汽轮机,分别于2005年9月和10月投入运行。
自投产后两台汽轮机多次在开机过程和停机后出现高压缸上、下缸温差大的现象,特别是当机组故障停机后三小时内汽轮机高压缸上、下缸温差就超过50℃,致使机组无法快速恢复运行。
1. 旺隆公司汽轮机高压缸上、下缸温差大现象1.1 2006年12月24日1点31分,#2机保护动作机组掉闸,机组停运后在3点30分时左右汽缸温差已扩大到50℃,机组停定后3小时内,下缸温度降幅10℃/h以上。
1.2 2008年5月8日15点35分,#1机保护动作机组掉闸,掉闸前汽机上缸内壁温度502.6℃,下缸内壁温度498.5℃。
17点34分上缸内壁温度降至477.4℃,下缸内壁温度降至426.4℃,上下缸温差51℃,机组停定后3小时内,下缸温度降幅10℃/h以上。
1.3 通过收集2009年两台机滑参数停机后缸温数据发现,机组停定8小时后两台机上、下缸温差均会超过50℃,机组停定后3小时内,下缸温度降幅10℃/h以上。
1.4 2006年至2009年期间,机组热态开机过程中有数次高压缸上、下缸温差超过50℃,机组被迫打闸停机。
2. 缸温差大的影响和危害当出现缸温差时,转子偏心会出现一定程度的变化。
当出现较大偏心尤其异常性反弹时,可能会发生缸体内部的动静部分摩擦,摩擦处产生热量温度升高,动静部分间隙进一步减小,碰磨加剧,给机组带来严重损害。
另外,当缸温差较大时,缸体将发生“猫拱背”变形,轻则破坏汽机结合面的严密性,导致漏汽,重则致使动、静部分间隙变小,导致动静摩擦,另外缸体变形会使轴承中心发生变化,使机组发生剧烈振动。
因缸温差大会对汽轮发电机组产生严重危害,一般来讲,运行规程规定机组启动前当上、下缸温差超过50℃时机组不得启动,机组启动过程中上、下缸温差超过50℃应打闸停机,如机组启动过程中或热态停机后缸温差超标,则机组将被迫停机或延迟启动,特别是热态停机后如缸温差超标,通常只得等缸温下降至冷态水平上、下缸温差才降低到50℃以下,延误时间至少3天以上,给电厂带来极大的经济损失。
3. 旺隆公司汽轮机高压缸缸温差大形成的原因分析3.1 热态开机缸温差大原因分析汽轮机在启动初期蒸汽在汽缸内壁凝结放热,凝结水在重力作用下沿汽缸内壁向下流动,在下缸形成水膜,影响下缸传热,造成下缸温升比上缸慢,因此在机组启动初期会出现上缸温度高于下缸,且差值迅速增大。
但是在机组带上一定的负荷之后,汽缸内壁已有较高的温度,蒸汽凝结放热过程逐渐结束,且由于此时机组进汽量明显增加,汽缸内蒸汽流量增大,冲刷及卷带作用显著加强,水膜不易形成,下缸传热相对加强,同时随着高、低压加热器随机投入,各抽汽口起到很大的导流作用,加速了汽缸下部的传热,下缸温升会高于上缸,所以机组启动到一定阶段时下缸温度会逐渐超过上缸,且差值不断增大。
从旺隆公司2006年~2009年间两台机组历次正常开机过程中搜集到的缸温数据来看,启动初期上缸温度最高比下缸温度高20℃左右,并网后暖机过程中下缸温度最高比上缸高25℃左右,这说明开机过程中出现缸温差超过50℃的现象应有其他异常原因。
通过查看DCS历史曲线和报警历史发现这几次开机过程中运行人员在机组挂闸、开启自动主汽门和中调门(该型汽轮机中调门在自动主汽门全开后自动开启)准备冲转时发现中调门大幅摆动,根据以往操作经验来看中调门大幅摆动原因为中压油动机油室内积存空气,运行人员解决方法为冲转前一小时启动高压油泵赶空气或是在中调门出现摆动后打闸,然后重新挂闸后再次开启自动主汽门和中调门,摆动即可消失。
在这几次开机过程中运行人员均采用打闸后重新挂闸的方法解决中调门摆动问题,通过查看缸温历史曲线发现在打闸至重新挂闸这段时间调节级汽温和下缸内壁温度出现30℃以上的大幅异常降低,可以断定这段时间汽缸进入冷水或冷汽。
查看DCS内汽缸电动疏水门操作记录发现高压缸各疏水门并未开启,从汽缸疏水管倒入冷水或冷汽这一原因可以排除,进一步排查发现从挂闸到打闸再到重新挂闸这个阶段导汽管和调速汽门座电动疏水门处于开启状态,那么问题是否出在导汽管和调速汽门座疏水上呢?2010年3月份#2机开机时做实验发现冲转前当自动主汽门未开启时开启导汽管或调速汽门电动疏水门后调速级汽温和下缸内壁温度(实验前下缸内壁温度120℃)即开始下降,降幅较快,关闭疏水门后调速级汽温和下缸内壁温度便可稳定住。
分析认为,因主蒸汽管和A、B电动主汽门前疏水及高旁疏水与导汽管和调速汽门座疏水布置在同一疏水扩容器,而机组冲转前主蒸汽管和A、B 电动主汽门前及高旁疏水门均处于开启状态,疏水量较大,使得疏水扩容器产生正压,因调速汽门存在少许泄漏(虽然调速汽门在机组大修后经严密性试验检验合格,但很难保证100%严密,这少许泄漏量不足以影响严密性试验结果,但对缸温有明显的影响),如自动主汽门未开启,导汽管和汽缸同样都处于负压状态,当导汽管或调速汽门座疏水门开启后,处于正压状态的扩容器内的低温汽水从疏水管倒入导汽管,再从调速汽门漏入汽缸,造成调速级汽温和汽缸下缸温度迅速降低。
在以往的开机操作中,运行人员开启导汽管和调速汽门座疏水门后一般立即开启自动主汽门,导汽管内压力迅速升高到与主蒸汽压力一致,远远高于疏水扩容器内的微正压,因此低温汽水无法倒入导汽管。
在这几次出现缸温差大的开机过程中,运行人员按常规操作先开启导汽管和调速汽门座疏水门,然后立即开启自动主汽门和调速汽门,当发现中调门大幅摆动后采取打闸再重新挂闸的方式,打闸后自动主汽门全关,导汽管内压力迅速降至负压,但运行人员未及时将导汽管和调速汽门座疏水门关闭,致使扩容器内低温汽水通过导汽管倒入汽缸,使得下缸温度迅速降低30℃以上(上缸温度基本未变),而运行人员未能及时察觉,冲转初期因下缸传热效率低,因此上下缸温差继续扩大直至超过50℃。
3.2 停机后缸温差大原因分析N110/C68-8.83/0.981汽轮机高压缸下缸抽汽管道较多,散热面积相对较大,且形成一定的肋片散热效应,因此停机时下缸温降速度高于上缸,机组开始滑停到打闸缸体上、下部会产生一定温差。
从旺隆公司两台机组历次停机缸温数据来看,机组打闸前,上、下缸温差最大一般为15℃左右。
汽轮机打闸后,汽缸上部基本处于自然冷却状态,而凝汽器真空和重力疏水及下缸较大的散热面积和肋片散热效应使下缸在打闸后具备高于上缸的冷却能力,因此机组打闸后高压缸上、下缸温差继续拉大。
如缸体下部和抽汽管道保温存在缺陷,高压缸两端的对流通风等将使下缸冷却能力进一步增强,打闸后高压缸上、下缸温差会异常增加。
该公司两台机组热态停机后三小时内高压缸上、下缸温差即超过50℃,滑参数停机后八小时后高压缸上、下缸温差也会超过50℃,且无论采用何种停机方式机组停定后三小时内下缸温降都超过10℃/小时,从缸温数据基本可以认定造成停机后缸温差大的原因为下缸过大的冷却效应。
2008年该公司#2机A修时更换过高压缸下缸和抽汽管道保温,并严格按标准工艺施工,#1机A修时检查过下缸保温,基本正常。
两台机组正常运行中下缸和抽汽管道保温表面温度不超规定值,此后历次机组停机后仍出现上、下缸温差大的现象,因此造成下缸冷却效应过大的原因可以排除保温不良和下缸肋片散热效应问题。
下面从凝汽器真空和重力疏水方面着重分析造成下缸冷却效应大的原因:(1)查看旺隆公司DCS历史曲线发现机组打闸前、后一段时间一、二、四、五段抽汽温度均有大幅降低后再回升现象,该汽轮机一、二段抽汽分别供#1、2高加,四段抽汽供#4低加,五段抽汽供#3低加,抽汽温度有较大降幅说明抽汽管倒入低温汽水。
通过分析运行人员的操作习惯发现大部分运行人员在停高加汽侧(运行规程规定当#2高加进汽压力低于除氧器压力0.2Mpa时停高加汽侧)后未开启#1、2段抽汽管疏水门,导致#1、2段抽汽管内积水。
另外运行人员错误的在机组打闸后才关闭各低加进汽门,因低压加热器和#1、2段抽汽管道内部存在温度较高的疏水,汽轮机开始减负何后各部压力迅速降低,至机组打闸时高压缸内降为负压,在降压过程中,这部分疏水会不断汽化,汽化产生的蒸汽通过抽汽管窜入高压缸内,导致抽汽管道和下缸温度迅速降低。
(2)查DCS内三段抽汽至辅汽母管温度发现停机后八小时内该温度一直处于上升趋势,分析认为机组停运后,运行人员虽解列辅汽母管,但未及时开启辅汽母管疏水泄压,辅汽母管内仍残留一定量有压力的蒸汽,打闸前高压缸已处于负压,辅汽母管内蒸汽通过不够严密的三段抽汽至辅汽电动门和逆止门窜入汽缸,导致上、下缸温差大。
特别是机组故障跳机时,因两台机组辅汽联络手动门由于安装位置处于九米层上方3米悬空位置,下方无操作平台,而辅汽联络电动门内漏严重,运行人员无法及时地彻底解列辅汽母管,辅汽母管内大量蒸汽通过不够严密的阀门窜入汽缸,而辅汽温度大概为190℃左右,与极热态的汽缸温差达300℃,因此导致机组故障跳机后上、下缸温差迅速增大。
(3)为防止缸温差大,运行人员在机组滑参数停机过程和机组打闸后错误地采取密闭汽缸措施,致使汽缸疏水不充分,缸体内部残留大量汽水混合介质(旺隆公司两台机组历次大修时均发现低压缸内残留大量积水,且低压转子各隔板汽封和低压缸两侧汽封齿均有新锈迹),这些介质在上缸凝结放热后因重力作用流至下缸,通过疏水口流入疏水或抽汽管道,致使上缸不能自然冷却,而下缸在低温疏水的流动冷却作用下,温度降幅非常快,从而导致上、下缸温差异常增大。
(4)另外高压缸内残留的汽水介质在凝结的同时,缸体内部局部产生负压,使外界低温大气通过轴封进入高压缸,介质不断凝结,冷空气便不断进入汽缸,如此循环,更进一步加剧上、下缸温差。
3、防止异常性缸温差产生的对策根据上文的分析和探讨,本人对防止旺隆公司异常性缸温差的产生提出了以下几个方面的对策。
(1)机组开机过程中特别是热态开机如出现异常导致机组打闸,应立即关闭导汽管、调速汽门和汽缸疏水,防止低温汽水通过疏水管倒入汽缸。
如上述疏水门存在内漏缺陷,机组检修时应彻底处理。
(2)机组停机时当高加汽侧停运后因适当开启#1、2段抽汽逆止门前、后疏水,防止抽汽管内积水。
(3)机组滑停时,在机组缸温滑至规定值后准备减负何停机时应先关闭各低加进汽门和抽汽逆止门,防止低加疏水汽化后倒入汽缸。