600MW汽輪機上下缸溫差大的原因分析及處理研究

國家能源集團雙鴨山發(fā)電有限公司， 黑龍江雙鴨山 ?155136

摘要：在我國發(fā)電廠的電力生產(chǎn)中，600MW汽輪機應(yīng)用較為廣泛，這也是核心的電力生產(chǎn)設(shè)備，確保600MW汽輪機能夠安全穩(wěn)定地運行始終都是重要的問題。受各方面因素的影響，600MW汽輪機在實際運行中難免出發(fā)生一系列的故障，其中，高壓缸上下缸出現(xiàn)溫差的問題比較嚴重，一般會損壞葉片或者導(dǎo)致缸變形，甚至?xí)勾筝S出現(xiàn)彎曲。全面分析600MW汽輪器高壓缸上下缸出現(xiàn)溫差大的原因，并及時找到對應(yīng)的措施加以解決，是當前急需深究的問題。本文簡單分析600MW汽輪機上下缸出現(xiàn)溫差大所帶來的的影響，并分析其原因，最終提出幾種有效的處理措施。

關(guān)鍵詞：600MW汽輪機;上下缸;分析原因;處理措施

600MW汽輪機的工作環(huán)境基本是高壓高溫的，核心的部件就是汽缸和內(nèi)轉(zhuǎn)子，如果出現(xiàn)進水問題，機組的下缸則將瞬時冷卻，則會引起上下缸之間出現(xiàn)較大的溫差，進而造成汽缸出現(xiàn)熱變形，甚至使大軸彎曲和上下缸碰撞，直接損壞葉片，最終整個汽輪機組無法正常工作。由此可見，加強對600MW汽輪機上下缸溫差大的原因進行分析，并制定針對性的處理措施，對整個發(fā)電廠的電力供應(yīng)意義重大。

一、600MW汽輪機上下缸溫差大產(chǎn)生的負面影響

600MW汽輪機在實際工作中，如果上下缸發(fā)生較大的溫度差就會直接影響到轉(zhuǎn)子的偏心，一旦轉(zhuǎn)子偏心出現(xiàn)的變化程度比較大，或者反彈情況發(fā)生異常，則造成缸體內(nèi)部發(fā)生較大的摩擦，隨著摩擦的不斷加大，就使缸體內(nèi)部的溫度快速提高。此外，摩擦?xí)r間過久，摩擦縫隙會變小，則會加劇碰擦的現(xiàn)象，威脅到汽輪機組的穩(wěn)定工作。上下缸溫差大，很有可能會造成缸體出現(xiàn)嚴重變形的情況，并逐步使汽輪機結(jié)合面的嚴密性受到影響，輕則只會發(fā)生漏汽問題，重則關(guān)聯(lián)到整個汽輪機組出現(xiàn)異常振動，那么汽輪機組就無法平穩(wěn)工作。因此，在設(shè)計600MW汽輪機機組時，會明確規(guī)定上下缸溫度差的上限，如果溫差大于50℃，就需要馬上停機進行檢修，只有溫度差達到正常值才允許重新開機工作，但是停機時間盡量縮短，否則會給發(fā)電廠造成無法估計的經(jīng)濟損失。

二、600MW汽輪機上下缸溫度差的原因

結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗，總結(jié)出600MW汽輪機上下缸出現(xiàn)溫度差的原因如下：

1、機組設(shè)計存在缺陷

600MW汽輪機上下缸的降溫主要依賴于疏水系統(tǒng)，通常情況下，汽輪機處于熱態(tài)啟動的過程中，如果不能科學(xué)設(shè)計疏水系統(tǒng)，來自于鍋爐傳送出來的蒸汽處于高溫高壓的狀態(tài)，在蒸汽管道慢慢被冷卻，當輸送到高中壓缸的調(diào)門時再次被冷卻，已經(jīng)被冷卻完畢的疏水到達擴容器，將會擴容器內(nèi)部剩余的低溫蒸汽進行混合，但是高中壓缸又是緊緊與擴容器相連，高中壓缸內(nèi)的疏水也會流入擴容器，如果兩種疏水的量較大，同時流入到擴容器中會發(fā)生氣流碰撞，在瞬間形成較大的氣流壓力，并發(fā)生較大的波動，易于引起倒流和串流的問題。再加上擴容器內(nèi)部的壓力失衡，并且不能發(fā)揮抑制降壓的功能。在安裝的過程中，疏水管道的高度也需要注意，如果高低不合理，容易使疏水的流動不暢通，也會引起溫差大。

2、操作不規(guī)范

在600MW汽輪機機組的實際操作中，務(wù)必要求工作人員嚴格按照各項規(guī)程進行操作，最大程度地控制人為失誤因素。比較常見的是疏水門被錯誤打開，則會直接引起較大的溫度差。在設(shè)計過程中，當機組發(fā)生跳閘，全面的疏水電動門必須完全打開，防止因誤開疏水閥門而造成汽缸內(nèi)部沉積大量的冷氣冷水，溫差就會出現(xiàn)較大波動。要對600MW汽輪機機組做好日常檢查和維護，仔細檢查調(diào)節(jié)汽門以及主汽門，必須是關(guān)閉的。汽缸機組在工作過程中，也要及時打開交直流潤滑油泵以及頂軸油泵，確保運行安全，然而，這會進一步提高主蒸汽的溫度和壓力，疏水管道中的冷水容易倒流入汽缸，就引起較大的溫差。工作人員由于時間緊急沒能將疏水完全排除，就使夾層中會有汽水流入，也能增加溫度差。

三、600MW汽輪機上下缸溫差大的有效處理措施

1、科學(xué)合理地改造疏水系統(tǒng)

在設(shè)計汽輪機機組的疏水系統(tǒng)時，要摒棄各疏水門聯(lián)開的理念，把全部的與汽輪機相連的疏水均引入到一個新的疏水管道，即是把主蒸汽和高旁門前管道的疏水與高壓缸內(nèi)的疏水進行隔離，并分別采用不同類型的疏水聯(lián)箱與擴容器相連，這就能使得汽輪機組不論是處于停止或是開啟狀態(tài)，機組內(nèi)部的疏水都能順利排出，且不受其它管道疏水的牽連，讓疏水管道始終都保持真空，能夠有非常理想的疏水性能。此外，要做好壓缸調(diào)門疏水的電動力的日常檢查，要保證其處于關(guān)閉狀態(tài)，進而能夠使機組穩(wěn)定工作。

2、規(guī)范操作流程

工作人員在開展沖轉(zhuǎn)流程之前，必須把主蒸汽和高旁前的疏水改造成排大氣，直到擴容器的疏水門關(guān)閉即可停止，避免同一個疏水聯(lián)箱所傳送出來的疏水受到高壓高溫環(huán)境的影響而擠壓到低壓疏水，這就會發(fā)生疏水倒流的問題。此外，要保證投夾層內(nèi)部的積水必須完全排凈，從而使得管道能夠順利排水。

3、啟動和停止進一步優(yōu)化

600MW汽輪機在啟動和停止工作的過程中，需要及時控制高壓加熱器抽汽口的抽汽量，保證抽汽口的下端的腔室的金屬能夠升溫迅速，避免由于疏水出現(xiàn)問題導(dǎo)致溫差偏高。適當?shù)匮泳彌_轉(zhuǎn)暖機的時間，確保抽汽口下端的金屬溫度穩(wěn)定后，再進行提速操作，避免發(fā)生溫度疊加的問題。

四、總結(jié)

600MW汽輪機上下缸溫度差是常見的故障問題，必須要深究其原因，并及時找到處理措施加以解決。本文所總結(jié)出的原因主要包括疏水系統(tǒng)設(shè)計不科學(xué)和操作不規(guī)范等兩個因素，其處理措施為科學(xué)設(shè)計疏水系統(tǒng)、規(guī)范操作流程和優(yōu)化啟停過程等，并取得了良好的效果。當然，造成600MW汽輪機上下缸溫差大的因素還有很多，這需要筆者進一步加強學(xué)習(xí)和研究，旨在找出最高效的處理措施，保障機組安全正常運行。

參考文獻

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作者簡介：陳緒峰（1990.09～），男，黑龍江省雙鴨山市人，2012年7月畢業(yè)于遼寧科技大學(xué)，無機非金屬材料專業(yè)，本科，初級工程師，研究方向：火電。