660MW機組停機后高壓上外缸溫度突降原因分析及防范措施

摘 要：近年來，660MW機組多次發生停機后高、中壓缸上、下缸溫差拉大現象。上、下缸存在溫差將引起汽缸變形，汽缸的這種變形使汽缸徑向間隙減小甚至消失，造成徑向動、靜摩擦，損壞設備。另外，還會出現隔板和葉輪偏離正常時所在的垂直平面的現象，使軸向間隙變化，甚至引起軸向動、靜摩擦，使盤車電流增大，嚴重時盤車電機過流跳閘，如不能及時手動盤車，便有可能引起大軸彎曲。某廠#1機組1月份卻發生一起停機后高壓上外缸溫度突降，高壓外缸上、下缸溫差拉大現象，這種高壓上外缸溫度突降現象過往較為少見，因此，對此次#1機組停機后高壓上外缸溫度突降的原因分析非常有必要，找出原因并提出相關防范措施，杜絕此類事件的再次發生。

關鍵詞：汽輪機;高壓上外缸溫度突降;原因分析;防范措施

一、概述

某廠#1機組汽輪機是型號為東方汽輪機廠生產的N660-25/600/600-I，超超臨界機組。軸封蒸汽系統有兩路汽源，一路來自輔助蒸汽系統，作為啟動汽源;一路來自主蒸汽，作為低負荷時用汽（備用汽源）;軸封蒸汽系統汽源分別供給高、中壓轉子及經過減溫器供給低壓轉子軸端密封。機組在60%負荷以上時，軸封系統達到自密封，由軸封汽溢流調整門控制軸封進汽母管壓力在0.05MPa～0.13MPa。

二、#1機組發生停機后高壓上內缸溫度突降經過

2019年1月15日，5：59 #1機組按照調度要求執行調峰停機鍋爐MFT，聯跳汽機，發電機解列。7：06 #1機主機轉速到零，投入盤車連續運行，電流13.2A，偏心24.8um。

19：26：39高壓外缸上內壁溫度從387℃開始有明顯的下降趨勢。其他缸溫暫無變化。高壓內缸下內壁溫度：437.5℃、高壓內缸下外壁溫度：430.9℃、高壓外缸下內壁溫度：395.9℃。軸封壓力15.04KPa、溫度136.37℃。

19：55：26偏心值變化至最大，然后回落。偏心30.1um，高壓內缸下內壁溫度：434.8℃、高壓內缸下外壁溫度：409℃、高壓外缸上內壁溫度：138.6℃、高壓外缸下內壁溫度：389.2℃、高壓外缸下外壁溫度：389.3℃。盤車電流15.32um。

19：57：26高壓內缸下外壁溫度降至最低，并開始回升。高壓內缸下內壁溫度：434.6℃、高壓內缸下外壁溫度：409℃、高壓外缸上內壁溫度：126.7℃、高壓外缸下內壁溫度：388.7℃、高壓外缸下外壁溫度：389.5℃。偏心：26.1um，盤車電流15.4A。軸封壓力14.68KPa、溫度134.08℃。

缸溫下降過程中，盤車電流最高波動至16.46A，增大348A;偏心最高至30.1A，變化值為6.16um;高壓外缸上內壁溫度在30分47秒內從387℃降至126.7℃，然后回升，下降260.3℃。發現缸溫變化后，運行人員緊過輔汽供軸封相關閥門、高中壓軸封供汽手動門、低壓軸封減溫水手動門，高壓外缸上內壁溫度開始回升。

三、#1機組發生停機后高壓上外缸溫度突降的原因分析

缸溫下降前各系統無任何征兆，在機組現在測點體系統中，只有高壓外缸上半內臂溫度面積點變化異常，其他參數均無變化。因機組高壓內缸內上壁未設置測點，當高壓外缸內上半溫度變化時，其變化體現不出來。當高壓外缸內上壁溫度變化16分鐘后，高壓內缸內下半溫度有相應變化，但其內壁溫度變化不明顯，缸溫下降變化11分鐘后，盤車電流開始出現擺動式波動，電流呈增大變化，同時偏心值亦有增大的趨勢，證明了缸溫表計正常，缸溫下降是真實的。

根據機組結構，高壓缸夾層為上下結構，加熱蒸汽從高、中壓缸進汽軸封段引出，設一母管疏水，然后分出上、下夾層進汽管后引至汽缸夾層腔室，環管緊貼高壓外缸內壁布置，蒸汽通過噴口噴出進入夾層腔室。機組停運后，夾層停運，疏水關閉。若此處返汽，則應高壓外缸上、下內壁溫度同時下降，不應只有外缸上內壁溫度突降，而高壓外缸下內壁溫度無明顯變化，排除由夾層管道返汽的可能性。

查系統曲線，發現軸封母管溫度134℃與缸溫下降至最低時的溫度相近，軸封母管壓力停機后由11.8Kpa緩慢上升到15.8Kpa后有不斷的下降過程，缸溫變化時，下降到14.5KPa。由此可見停止軸封供汽后，輔汽供軸封母管電動門、調整門有輕微內漏，使軸封母管壓力停機后由11.8Kpa緩慢上升到158Kpa，高、中壓軸封進汽手動門存在內漏，當軸封母管壓力上升到15.8Kpa后軸封蒸汽漏進高壓缸夾層，軸封母管壓力有不斷的下降過程。冷汽進入高壓缸夾層后，蒸汽的上升作用使冷汽先行與高壓外缸上內壁接觸，吸收了高壓外缸上內壁的熱量，使高壓外缸內上壁溫度先行下降，而當時高壓缸內上壁的壁溫較高（388度），此時蒸汽并不凝結，故其他高壓缸溫度沒有明顯下降。當高壓外缸內上壁溫度下降到一定數值時，蒸汽開始凝結成水，滴落到高壓內缸和高壓外缸內下壁，再加上汽缸的熱傳導作用，造成高壓缸其他點的溫度滯后小幅下降。發現缸溫變化后，運行人員緊過輔汽供軸封相關閥門、高中壓軸封供汽手動門、低壓軸封減溫水手動門后高壓外缸上內壁溫度開始回升，證明了此次高壓上外缸溫度突降冷氣來自軸封蒸汽。

四、防范措施

（1）機組停運，真空到零，必須關閉高壓前、后軸封供汽手動門，AB低壓缸軸封供汽手動門，軸封減溫水調門后手動門，軸封減溫水旁路門。

（2）軸封系統停運后，關閉輔汽供軸封相關閥門，并開啟軸封管道疏水門。

（3）機組停運后的前三天，每班須開啟#1、#2、#3段抽汽逆止門及高排逆止門前疏水一次，時間不超過3分鐘。

（4）機組停運后的前三天，每班須開啟上、下夾層加熱進汽電動門及夾層疏水電動門對夾層加熱管道進行疏水一次，上、下夾層管道疏水時不能同時進行，時間不超過3分鐘。

（5）停機后加強對各系統溫度及各加熱器水位的監視，嚴格執行停機后監盤制度及停機日志抄表制度。

（6）軸封系統停運后檢查軸封系統各閥門的嚴密性。

（7）停機后建議延長高排逆止門后疏水10分鐘后才關閉。

（8）加強設備管理維護、加強運行人員責任心教育及技能培訓。

五、結語

超超臨界機組正常運行時主、再熱蒸汽溫度達600℃，停機后汽機缸溫550℃左右，一旦汽缸進冷水、冷汽，輕則影響汽機壽命，重則產生動靜摩擦，大軸彎曲。停機后汽缸進冷水、冷汽除了設備原因外，大多與運行人員停機后思想麻痹大意，責任心不強，沒有嚴格執行停機后監盤制度及停機日志抄表制度，未能及時發現汽缸溫度異常下降，當發現汽缸溫度異常下降后不能分析出具體原因采取有效措施有關。因此，只要我們能加強設備管理維護、加強運行人員責任心教育及技能培訓、嚴格執行停機后監盤制度及停機日志抄表制度、停機后采取防止汽缸進冷水、冷汽防范措施，及時發現及時采取正確措施，就能有效預防停機后汽缸進冷水、冷汽或減小汽缸進冷水、冷汽汽缸溫差大幅拉大。

作者簡介：陳仕剛，男，高級技師，1994分配到廣東省韶關粵江發電有限責任公司工作，多年來一直從事運行工作，現擔任公司集控資深技師兼運行部值長。