汽輪機水沖擊

 

 

水或冷蒸汽進入汽輪機，可能造成設(shè)備嚴重損壞。水沖擊將造成葉片的損傷、動靜部分碰磨、汽缸裂紋或產(chǎn)生永久變形，推力軸承損壞等。對此，設(shè)計和運行部門必須高度重視。關(guān)于汽輪機進水事故，應(yīng)以預(yù)防為主，若運行中一旦發(fā)生，必須采取迅速果斷的措施進行處理。下面根據(jù)水或冷汽的來源分別進行討論：

 

1、來自鍋爐及主蒸汽系統(tǒng)

 

由于誤操作或自動調(diào)整裝置失靈，鍋爐蒸汽溫度或汽包水位失去控制，有可能使水或冷蒸汽從鍋爐經(jīng)主蒸汽管道進入汽輪機。嚴重時會使汽輪機發(fā)生水沖擊。

 

汽輪機進水時，必須迅速破壞真空，緊急停機，并開啟汽輪機本體和主蒸汽管道上的疏水門，進行疏水。凡因水沖擊引起停機時，應(yīng)正確記錄轉(zhuǎn)子惰走時間及惰走時真空變化。在惰走過程中仔細傾聽汽輪機內(nèi)部聲音，檢查竄軸表指示及推力瓦塊和同油溫度。對于中間再熱機組，因主蒸汽溫度下降發(fā)生水擊時，由高壓缸進水，就使得負軸向推力增大，所以要重點監(jiān)視非工作瓦塊金屬溫度。在滑參數(shù)啟動和停機過程中，由于某種原因調(diào)速汽門突然關(guān)小，造成汽壓升高，則可能使蒸汽管積水。在滑參數(shù)停機時，如果降溫速度太快而汽壓沒有相應(yīng)降低，使蒸汽的過熱度很低，就可能在管道內(nèi)產(chǎn)生凝結(jié)水，到一定程度，積水就可能進入汽輪機。

 

2、來自再熱蒸汽系統(tǒng)

 

在熱蒸汽系統(tǒng)中通常設(shè)有減溫水裝置，用以調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度。水有可能從再熱蒸汽冷段反流到高壓缸或積存在冷段管內(nèi)，其現(xiàn)象是：冷段止回閥法蘭冒白汽，高壓外缸下缸金屬溫度降低。發(fā)生上述現(xiàn)象時，應(yīng)立即通知鍋爐人員將減溫水門關(guān)閉。1給旁路減溫水未關(guān)嚴，會造成同上述情況一樣的后果。對再熱蒸汽熱段，如果疏水管徑太小，啟動時疏水不暢，也會造成汽輪機進水。

 

3、來自抽汽系統(tǒng)

 

水或冷蒸汽從抽汽管道進入汽輪機，多數(shù)是加熱器管子泄漏或加熱器系統(tǒng)故障引起。其現(xiàn)象是：某臺加熱器水位升高，加熱器汽側(cè)壓力高于抽汽壓力，殼體或管道有水沖擊聲，抽汽止回閥門桿冒白汽或濺水滴，脹差向正值發(fā)展。發(fā)現(xiàn)上述情況時，首先開大加熱器疏水調(diào)節(jié)閥。如果確認加熱器泄漏，立即將其停止。另外，若除氧器漏水，水可能從抽汽、門桿漏汽倒入汽缸。

 

4、來自軸封系統(tǒng)

 

汽輪機啟動時，如果汽封系統(tǒng)暖管不充分，疏水將被帶人汽封內(nèi)。事故情況下，當切換備用汽源時，軸封也有進水的可能。在正常運行中，軸封供汽來自除氧器的機組，若除氧器滿水時，軸封就要帶水，軸封加熱器滿水也有可能使水倒入軸封。發(fā)現(xiàn)軸封進水時，應(yīng)立即開啟軸封供汽管道的疏水閥，適當控制進汽量，檢查除氧器水位、軸封抽汽器水位、軸封抽風機運行情況，分別進行處理。

 

5、來自凝汽器

 

凝汽器灌水而進入汽輪機的事故曾多次發(fā)生。在汽輪機正常運行時，凝汽器水位是受到重視的，而且水位升高會嚴重影響真空，所以在汽輪機正常運行時，凝汽器水位一般不會灌人汽缸。但在停機以后，往往忽視以凝汽器水位的監(jiān)視。如果進入凝汽器的補水閥關(guān)閉不嚴，就會使水灌入汽缸，造成水擊。

 

6、來自汽輪機本身疏水系統(tǒng)

 

從疏水系統(tǒng)向汽缸返水，多數(shù)是設(shè)計方面的原因造成的。如果不同壓力的疏水接到一個聯(lián)箱上，而且泄壓管的尺寸又偏小，這樣壓力大的漏水，就有可能從壓力低的管道進入汽缸。這時的事故現(xiàn)象，首先表現(xiàn)為上、下缸溫差增大，繼而使汽缸變形，動靜部分發(fā)生碰磨。

 

汽輪機進水進冷蒸汽的可能性是多方面的，根據(jù)不同機組的熱力系統(tǒng)，還會有其他水源進入汽輪機的可能性，所以運行人員要根據(jù)具體情況進行分析。為了預(yù)防發(fā)生水沖擊，在運行維護方面著重采取以下措施：

1)當主蒸汽溫度和壓力不穩(wěn)定時，要特別注意監(jiān)視，一旦汽溫急劇下降到規(guī)定值，通常為直線下降50℃時，應(yīng)按緊急停機處理。

2)注意監(jiān)視汽缸的金屬溫度變化和加熱器、凝汽器水位，即使停機后也不能忽視。如果發(fā)覺有進水危險時，應(yīng)立即查明原因，迅速切斷可能進水的水源。

3)熱態(tài)啟動前，主蒸汽和再熱蒸汽要充分暖管、保證疏水暢通。

4)當高壓加熱器保護裝置發(fā)生故障時，加熱器不以投入運行。運行中定期檢查加熱器水位調(diào)節(jié)裝置及高水位報警裝置，應(yīng)保證經(jīng)常處于良好狀態(tài)。加熱器管束破裂時，應(yīng)迅速關(guān)閉抽汽管上相應(yīng)的進汽門及止回閥。

5)在鍋爐熄火后蒸汽參數(shù)得不到保證的情況下，不應(yīng)向汽輪機供汽。

6)對除氧器水位加強監(jiān)督，杜絕事故發(fā)生。

7)滑參數(shù)停機時，汽溫、汽壓按著規(guī)定的變化率逐漸降低，保持必要的過熱度。

8)定期檢查再熱蒸汽和I、Ⅱ級旁路的減溫水閥的嚴密性，如發(fā)現(xiàn)泄漏應(yīng)及時檢修處理。

9)只要汽輪機在運轉(zhuǎn)狀態(tài)，各種保護就必須投入，不準退出。

10)運行人員應(yīng)該明確，汽輪機在低轉(zhuǎn)速下進水，對設(shè)備的威脅更大，此時尤其要注意監(jiān)督汽輪機進水的可以能性。

 

軸承損壞

 

軸承損壞事故，主要針對汽輪發(fā)電機組的推力軸承和支持軸承而言?，F(xiàn)分述如下:

 

(一)推力軸承燒損的原因及處理原則

 

如果僅僅是推力軸承燒損，則常常是和軸向位移事故聯(lián)系在一起的。當正向或負向推力超過推力瓦承載能力時，或推力瓦油膜破壞時，都將發(fā)生推力瓦燒損事故。造成推力瓦燒損的原因一般有以幾個方面：1)汽輪機發(fā)生水擊或蒸汽溫度下降處理不當。2)由于蒸汽品質(zhì)不良，葉片結(jié)垢。3)機組突然甩負荷或中壓缸汽門瞬間誤關(guān)。4)油系統(tǒng)進入雜質(zhì)，使推力瓦油膜破壞。推力瓦燒損的事故主要表現(xiàn)為軸向位移增大，推力瓦烏金溫度及回油溫度升高，外部象征是推力瓦冒煙。當發(fā)現(xiàn)軸向位移逐漸增加時，應(yīng)迅速減負荷使之恢復(fù)正常，特別注意檢查推力瓦塊金屬溫度和回油溫度，并經(jīng)常檢查汽輪機運行情況和傾聽機組有無異音，測量振動。

 

(二)支持軸承燒損的原因及處理

 

支持軸承燒損的原因主要是潤滑油壓降低，軸承斷油，個別是情況也有電流擊穿油膜，油質(zhì)不良或油溫過高，使油膜破壞。軸承斷油的原因如下：1)運行中進行油系統(tǒng)切換時發(fā)生誤操作，而對潤滑油壓未加強監(jiān)視，使軸承斷油，造成燒瓦。2)機組定速后，停調(diào)整速油泵時未注意監(jiān)視油壓，射油器因進空氣而工作失常，使主油泵失壓，潤滑油壓降低而又未聯(lián)動，幾個因素合在一起，使軸承斷油，造成群瓦燒損。3)油系統(tǒng)積存在大量空氣未及時排除，使軸瓦瞬間斷油。4)汽輪發(fā)電機組在啟動和停止過程中、高、低壓油泵同時故障。5)主油箱油位降到零以下時，空氣進入射油器，使油泵工作失常。6)廠用電中斷，直流油泵不能及時投入，如保險熔斷，直流電源或油泵故障等。7)安裝或檢修時，油系統(tǒng)存留棉球等雜物，使油管堵塞。8)軸瓦在檢修中裝反，運行中移位。9)機組強烈振動，軸瓦烏金研磨損壞。軸瓦燒損的事故現(xiàn)象是：軸瓦烏金溫度及回油溫度急劇升高，一旦油膜破壞，機組振動增大，軸瓦冒煙。此時應(yīng)立即手打危急保安器，解列發(fā)電機。

 

為減輕軸瓦損壞程度，遇到下列是情況之一時，也應(yīng)立即打閘停機：1)任一軸承回油溫度超過75℃或突然連續(xù)升高超過70℃。2)軸瓦烏金溫度超過90℃。3)潤滑油壓下降到O．04Mpa，啟動交、直流油泵無效。

 

為防止軸瓦燒損，應(yīng)采取如下技術(shù)措施：1)為保證油泵和聯(lián)動裝置的可靠性，潤滑油泵的電源必須可靠，調(diào)速油泵和交流潤油泵的電源由兩段廠用電分供，以防兩臺油泵同時失去電源。機組運行中，高壓油泵、交流油泵、直流油泵和低油壓保護裝置應(yīng)定期進行試驗，保證可靠好用。在每次機組啟動前，要進行油壓聯(lián)動試驗。在正常停機前要先試驗交、直流油泵，確認其良了后，再進和停機。直流潤滑油泵和直流密封油泵故障應(yīng)及時修復(fù)。直流潤滑油泵電源保險絲，在許可的情況盡量選用較高等級。機組大、小修后，均應(yīng)進行直流油泵的帶負荷啟動試驗。調(diào)速油泵和潤滑油泵工作失常時，按下述原則處理：在汽輪機啟動過程中，調(diào)速油泵發(fā)生故障時，應(yīng)迅速啟動交流潤滑油泵，停止故障油泵，并停止汽輪機的啟動。打閘停機過程中，交流潤滑油泵發(fā)生故障時，應(yīng)迅速啟動直流油泵，繼續(xù)停機。停機時發(fā)現(xiàn)交、直流潤滑油泵都故障時，應(yīng)保持主機在正常下繼續(xù)空負荷運行，直到一臺油泵修復(fù)為止，此時故障泵應(yīng)設(shè)法迅速立即修復(fù)。2)為防止油系統(tǒng)切換時發(fā)生誤操作，冷油器油側(cè)進、出油門應(yīng)有明顯的禁止操作的警告牌。在進行油系統(tǒng)操作時，如串聯(lián)與并聯(lián)運行方式的切換，投入備用冷油器或濾油器等必須按事先填好的操作票逐項進行，并注意將容器內(nèi)的空氣排凈。操作時由汽輪機運行負責人監(jiān)護，操作人與司機密切配合，注意監(jiān)視油壓、油溫、油流。機組啟動前向系統(tǒng)供油時，應(yīng)首先啟動交流潤滑油泵，緩慢開出口門，通過充油門排除調(diào)速系統(tǒng)積存的空氣，然后再啟動調(diào)速油泵。在啟動盤車前，要確認油壓、油溫、油流正常。3)機組啟動定速后，停用調(diào)速油泵時，要緩慢地關(guān)閉出口門，設(shè)專人監(jiān)視主油泵出口油壓和潤滑油壓的變化。發(fā)現(xiàn)油壓降低時，立即通知操作人員開啟油泵出口門，查明原因，采取相應(yīng)措施。4)安裝或檢修時，對有可能發(fā)生位移的瓦胎，應(yīng)加止動裝置。切實防止軸瓦位置裝錯油孔不對，加堵板不拆或有棉紗布等雜物留在油系統(tǒng)內(nèi)。5)汽輪機軸承應(yīng)裝有防止軸電流的裝置，保證軸瓦烏金溫度及潤滑油系統(tǒng)內(nèi)各油溫測點指示準確。