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谈汽轮机安全经济运行中的监视与调整

  汽轮机是火力发电厂中最为重要的转动设备，它能连绵不断的将工质的热能变为机械能，其中汽轮机的带负荷运行是电力生产过程中最重要的环节，带负荷运行中的监视和调整是保证汽轮机设备安全经济运行的前提，因此对其运行探讨是非常必要的
        一、 汽轮机运行中监视和调整的目的：
          1．1通过监视和调整及时发现运行设备的缺陷并经过采用措施消除缺陷，提升设备的健康水平，预防设备障碍与事故的发生和扩展，能有效的保证汽轮机长期安全运行。
          1．2经过常常性的检查监视和调整，可以使汽轮机在最正确工作状态下运行，有效地降低发电汽耗率、热耗率和厂用电率，从而提升汽轮机运行的经济性。
          1．3经过运行中的试验，即调整各种保护的安全保护值，提升汽轮机运行的安全可靠性。经过汽轮机运行中的监视和调整，使其运行达到“保证质量，安全经济〞的总体目标。
            二、  汽轮机在运行中需监视的参数：
          2．1运行中需监视的参数有：汽轮机负荷、轴向窜动、主蒸汽压力、温度、凝汽器真空、排汽温度、汽轮机转数(周波)、各轴承温度、推力瓦温度、油压、油温，以及转动设备声音。
          2．2运行中应常常巡视的参数有：主蒸汽流量、各抽汽口压力、凝结水温、循环水进出口温度、凹凸加进出口温度及水位、油箱油位、一二段脉冲油压力、各轴承振动、汽轮机膨胀和胀差、调速汽门开度等。
           三、  汽轮机运行中运行人员需做以下工作
          3．1认真监视各参数值，按运行规程操作调整，随时注意各仪表的指示变化对超过规定的参数值采用相应的措施进行调整，保证主要参数在同意的范围内运行。
          3．2定期对运行中的汽轮机的主、辅机进行巡视，应特别注意汽轮机的振动及各轴承的温度、油汽状况及汽、水、油系统的严密性，严防油系统漏油着火事故的发生。
          3．3每隔l小时应对所有仪表指示值进行抄表一次，并针对仪表变化值进行分析查明原因，必要时应采用措施进行调整。
          3．4应对汽轮机进行听音检查，特别是在工况变化时更应仔细检查。
        3．5依据蒸汽压力调整轴封进汽压力、抽汽器工作压力。
        3．6运行中应使用同步器调整负荷，以坚持周波在50±0.5赫兹范围内运保证发电质量。
        3．7运行中要坚持汽轮机的汽温、汽压在规定的同意变化范围内运行，凹凸加热器进出口温度符合额定值，除氧器水温在规定的范围内，以保证机组的经济运行。
          3．8要坚持汽轮机排汽在最有利真空下运行，发现凝汽器脏污或结垢，真空系统不严密应及时调整或联系处理。
          3．9凝结水的过冷度不超过2℃。
        四、 汽轮机运行中的巡回检查：
             4．1汽轮机巡查内容：汽轮机总膨胀指示是否变化、同步器位置、油动机位置、调节汽门是否卡涩、调速器是否振动、各轴承温度就地指示与集中控制表是否相符，用手触摸外壳温度不烫、振动优良、油挡是否漏油、回油管油量是否变化、凹凸压轴封供汽状况、机组运转声音、排汽温度、后汽缸真空状况、盘车装置在退出位置,自动主蒸汽门开启位置，以及主表盘上汽、水、油系统压力、真空度指示值、轴向位移指示值。
          4．2辅助设备巡查内容：主油箱、辅助油箱油位应正常，排烟机工作优良，放水门、放油门严密封、冷油器出入口油温正常，无漏油、漏水现象，油侧压力应大于水侧压力，主抽汽器、轴封抽汽器工作压力正常，凝汽器水位正常，循环水出入口压力温度、凹凸加热器、水位、抽汽压力、阀门开关位置、抽汽液动止向阀压力水是否投入、水位调整器及疏水阀是否正常，除氧器压力、温度、水位是否正常，排汽阀是否打开，安全阀工作应正常，给水泵、凝结水泵、循环水泵运转正常、出口压力、电流正常、连锁正常投入。

          五、  汽轮机在运行中需要重点控制调整的几项参数：
          5．1监视段压力：在凝汽式汽轮机中调速级叶轮汽室的压力称为监视段压力，该压力随负荷的增加而增加与蒸汽流量成正比例关系，通过监视段压力可以有效地监督汽轮机通流部分的工作是否正常，    
        5．2汽轮机轴向窜动：汽轮机轴向窜动又称轴向位移，是用来监视汽轮机推力盘和推力轴承工作状况的，它随机组负荷增加而增大，一般综合式推力轴承间隙取0．4~0．7mm，当汽轮机轴向窜动增大时反映出汽轮机可能出现以下问题：
        主蒸汽温度、压力下降；隔板轴封间隙因磨损而增大；主蒸汽品质不良，引起通流部分结垢；汽轮机发生了水冲击事故；汽轮机负荷突然变化过大，使汽轮机进汽量突然增加
          当汽轮机运行中出现轴向窜动突然增大时应马上查找原因，依据原因即使采用措施否则将使推力瓦烧毁造成汽轮机动静发生摩擦恶性事故。
          5．3汽轮机轴瓦温度：汽轮机是大型的转动设备，汽轮机轴连续在轴瓦间高速旋转，因此使透平油和轴瓦温度升高，当轴瓦温度过高时直接威胁到轴瓦的安全，一旦轴瓦乌金溶化将造成汽轮机动静摩擦恶性事故通常采纳监视回油温度、测量轴瓦乌金温度，测量轴瓦瓦胎温度等三种方式来监督轴瓦，由于检测方法不同要求温度上限也不同，一般测回油和瓦胎温度不同意超过75℃，而直接测量轴瓦乌金的温度则不同意超过95℃。为了保证汽轮机轴瓦安全运行，需运行人员强化对冷油器冷却水的调整，控制冷油器出口油温(轴瓦入口油温)坚持温度在35℃---45℃之间。
          5．4汽轮机真空：真空的变化对汽轮机运行的安全与经济都有较大的影响，所谓的真空高即汽轮机排汽压力低，可使汽轮机的耗汽量降低，一般汽轮机对真空要求在-0．08mPa~0．09mPa下运行，当真空每下降1％时汽轮机汽耗增加0．8％，所以凝汽式汽轮机运行时，应维持较高的真空。影响汽轮机真空的因素很多主要有：
        凝汽器冷却水量不够，进口循环水温度高；凝汽器冷却管表面脏污或结垢；抽汽器工作性能下降；真空状态下的阀门，密封不严；凝结水泵运行不正常
        当真空下降时运行人员应及时调整机组负荷，查明真空下降原因依据原因及时处理否则将产生机组热耗增加出力降低，机组振动、轴向推力增大等危害。
          5．5汽轮机振动：汽轮机运行的可靠性，很大程度上可以认为是机组振动状态所决定的，在振动力下会造成设备的损坏，长期振动甚至可以造成机组基础及厂房共振损坏，因此对汽轮发电机的振动必须高度重视和及时处理，关于3000转／分的汽轮机振动标准应在0．05mm以下。
         5．6新蒸汽压力：新蒸汽压力升高或降低都会对汽轮机运行带来很大影响甚至使设备损坏发电经济性变差等。
            1．新蒸汽压力升高时(而温度不变)汽轮机进汽流量下降，这对经济运行十分有利但蒸汽压力升高到制定值以上时对汽轮机进汽部件将产生超极限应力如调速级叶片过负荷、汽轮机末级叶片温度增大、主蒸汽管道阀门、法兰应力增加等极易使设备损坏因此新蒸汽压力超过同意上限时应及时通知锅炉降压，降压无效时应调整增加机组负荷、打开机组疏水降压或关小隔离汽门节流降压。
        2．新蒸汽压力下降时(主蒸汽温度不变)汽轮机可用焓降减少，引起汽耗量增加，使机组经济性降低当新蒸汽压力低于同意值时，运行人员应及时联系锅炉提升压力，无效时应采用降低负荷减小抽汽量关小疏水等措施提升压力。
         5．7新蒸汽温度：在汽轮机运行中新蒸汽温度变化的可能较大，而温度变化对汽轮机的安全和经济影响比压力变化更为严重因此对汽温的监视和调整应特别注意。
          1．新蒸汽温度升高：
          当新蒸汽温度升高到同意上限时，会使汽轮机的热耗降低但造成调速级动叶片过负荷使汽轮机高温段金属材料的机械强度降低金属蠕变速度加快，还会使汽轮机的受热部件的热变形和热膨胀加大等因此都会造成汽轮机的恶性事故的发生，因此当主蒸汽高于额定值5~10℃时运行人员应及时联系锅炉恢复正常汽压无效时调整机组负荷和疏水门的开度，必要时应停机处理。
          2．新蒸汽温度降低：
          在汽轮机运行中新蒸汽温度降低会使汽轮机经济性变差同时会威胁汽轮机安全运行主要危害有：汽温下降时，在汽轮机负荷不变的状况下，进汽量增加使发电汽耗率增加；对汽轮机汽缸等高温部件产生很大的热应力和热变形，严重时造成汽轮机动静摩擦事故汽温下降后会使汽轮机轴向推力增加，汽温下降
        还会使汽轮机末级叶片温度增加，冲刷腐蚀加剧造成叶片使用寿命缩短．汽温下降还是汽轮机发生水冲击事故的征兆，因此需运行人员密切注意，当温度下降时运行人员应及时联系锅炉，要求尽快恢复汽温，无效时应按运行规程规定(汽温降低减负荷曲线)开始减负荷，同时应打开蒸汽管道上的疏水门，负荷减到零后，汽温仍不上升并持续下降时，应马上事故停机，值得注意的是在整个汽温下降过程中如发现任一水冲击事故现象都应采用紧急停机步骤进行停机。
        关于不同的汽轮发电机组，上述监视调整参数值也不相同，所以在运行中认真执行各汽轮机运行规程的数值强化检查，分析，调整，维持这些参数在同意的变化范围内，从而保证汽轮机安全经济运行．只有做好这些工作，才能使得汽轮机设备保质保量、安全经济地向用户和电网提供所要求的功率。
        简介：邵奎彬〔1978-〕，男，1998年8月毕业于沈阳电力高等专科学校火力发电厂集中控制专业,后续工程管理本科学历，现任雁中热电厂技术部主管、工程师。