汽輪機(jī)水沖擊

 

 

水或冷蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，可能造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。水沖擊將造成葉片的損傷、動(dòng)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(duì)此，設(shè)計(jì)和運(yùn)行部門必須高度重視。關(guān)于汽輪機(jī)進(jìn)水事故，應(yīng)以預(yù)防為主，若運(yùn)行中一旦發(fā)生，必須采取迅速果斷的措施進(jìn)行處理。下面根據(jù)水或冷汽的來源分別進(jìn)行討論：

 

1、來自鍋爐及主蒸汽系統(tǒng)

 

由于誤操作或自動(dòng)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(jìn)入汽輪機(jī)。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使汽輪機(jī)發(fā)生水沖擊。

 

汽輪機(jī)進(jìn)水時(shí)，必須迅速破壞真空，緊急停機(jī)，并開啟汽輪機(jī)本體和主蒸汽管道上的疏水門，進(jìn)行疏水。凡因水沖擊引起停機(jī)時(shí)，應(yīng)正確記錄轉(zhuǎn)子惰走時(shí)間及惰走時(shí)真空變化。在惰走過程中仔細(xì)傾聽汽輪機(jī)內(nèi)部聲音，檢查竄軸表指示及推力瓦塊和同油溫度。對(duì)于中間再熱機(jī)組，因主蒸汽溫度下降發(fā)生水擊時(shí)，由高壓缸進(jìn)水，就使得負(fù)軸向推力增大，所以要重點(diǎn)監(jiān)視非工作瓦塊金屬溫度。在滑參數(shù)啟動(dòng)和停機(jī)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(jī)時(shí)，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(jìn)入汽輪機(jī)。

 

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(shí)，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(yán)，會(huì)造成同上述情況一樣的后果。對(duì)再熱蒸汽熱段，如果疏水管徑太小，啟動(dòng)時(shí)疏水不暢，也會(huì)造成汽輪機(jī)進(jìn)水。

 

3、來自抽汽系統(tǒng)

 

水或冷蒸汽從抽汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)，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(tái)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?yàn)R水滴，脹差向正值發(fā)展。發(fā)現(xiàn)上述情況時(shí)，首先開大加熱器疏水調(diào)節(jié)閥。如果確認(rèn)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(jī)啟動(dòng)時(shí)，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(dāng)切換備用汽源時(shí)，軸封也有進(jìn)水的可能。在正常運(yùn)行中，軸封供汽來自除氧器的機(jī)組，若除氧器滿水時(shí)，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(jìn)水時(shí)，應(yīng)立即開啟軸封供汽管道的疏水閥，適當(dāng)控制進(jìn)汽量，檢查除氧器水位、軸封抽汽器水位、軸封抽風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況，分別進(jìn)行處理。

 

5、來自凝汽器

 

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

 

6、來自汽輪機(jī)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(jì)方面的原因造成的。如果不同壓力的疏水接到一個(gè)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(jìn)入汽缸。這時(shí)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(dòng)靜部分發(fā)生碰磨。

 

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

1)當(dāng)主蒸汽溫度和壓力不穩(wěn)定時(shí)，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(shí)，應(yīng)按緊急停機(jī)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(jī)后也不能忽視。如果發(fā)覺有進(jìn)水危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)立即查明原因，迅速切斷可能進(jìn)水的水源。

3)熱態(tài)啟動(dòng)前，主蒸汽和再熱蒸汽要充分暖管、保證疏水暢通。

4)當(dāng)高壓加熱器保護(hù)裝置發(fā)生故障時(shí)，加熱器不以投入運(yùn)行。運(yùn)行中定期檢查加熱器水位調(diào)節(jié)裝置及高水位報(bào)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(shí)，應(yīng)迅速關(guān)閉抽汽管上相應(yīng)的進(jìn)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(jī)供汽。

6)對(duì)除氧器水位加強(qiáng)監(jiān)督，杜絕事故發(fā)生。

7)滑參數(shù)停機(jī)時(shí)，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(jí)旁路的減溫水閥的嚴(yán)密性，如發(fā)現(xiàn)泄漏應(yīng)及時(shí)檢修處理。

9)只要汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，各種保護(hù)就必須投入，不準(zhǔn)退出。

10)運(yùn)行人員應(yīng)該明確，汽輪機(jī)在低轉(zhuǎn)速下進(jìn)水，對(duì)設(shè)備的威脅更大，此時(shí)尤其要注意監(jiān)督汽輪機(jī)進(jìn)水的可以能性。

 

軸承損壞

 

軸承損壞事故，主要針對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)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(dāng)正向或負(fù)向推力超過推力瓦承載能力時(shí)，或推力瓦油膜破壞時(shí)，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(gè)方面：1)汽輪機(jī)發(fā)生水擊或蒸汽溫度下降處理不當(dāng)。2)由于蒸汽品質(zhì)不良，葉片結(jié)垢。3)機(jī)組突然甩負(fù)荷或中壓缸汽門瞬間誤關(guān)。4)油系統(tǒng)進(jìn)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(dāng)發(fā)現(xiàn)軸向位移逐漸增加時(shí)，應(yīng)迅速減負(fù)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(jī)運(yùn)行情況和傾聽機(jī)組有無異音，測量振動(dòng)。

 

(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(gè)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(yùn)行中進(jìn)行油系統(tǒng)切換時(shí)發(fā)生誤操作，而對(duì)潤滑油壓未加強(qiáng)監(jiān)視，使軸承斷油，造成燒瓦。2)機(jī)組定速后，停調(diào)整速油泵時(shí)未注意監(jiān)視油壓，射油器因進(jìn)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(dòng)，幾個(gè)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(shí)排除，使軸瓦瞬間斷油。4)汽輪發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)和停止過程中、高、低壓油泵同時(shí)故障。5)主油箱油位降到零以下時(shí)，空氣進(jìn)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(shí)投入，如保險(xiǎn)熔斷，直流電源或油泵故障等。7)安裝或檢修時(shí)，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(yùn)行中移位。9)機(jī)組強(qiáng)烈振動(dòng)，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(jī)組振動(dòng)增大，軸瓦冒煙。此時(shí)應(yīng)立即手打危急保安器，解列發(fā)電機(jī)。

 

為減輕軸瓦損壞程度，遇到下列是情況之一時(shí)，也應(yīng)立即打閘停機(jī)：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(dòng)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(dòng)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(tái)油泵同時(shí)失去電源。機(jī)組運(yùn)行中，高壓油泵、交流油泵、直流油泵和低油壓保護(hù)裝置應(yīng)定期進(jìn)行試驗(yàn)，保證可靠好用。在每次機(jī)組啟動(dòng)前，要進(jìn)行油壓聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。在正常停機(jī)前要先試驗(yàn)交、直流油泵，確認(rèn)其良了后，再進(jìn)和停機(jī)。直流潤滑油泵和直流密封油泵故障應(yīng)及時(shí)修復(fù)。直流潤滑油泵電源保險(xiǎn)絲，在許可的情況盡量選用較高等級(jí)。機(jī)組大、小修后，均應(yīng)進(jìn)行直流油泵的帶負(fù)荷啟動(dòng)試驗(yàn)。調(diào)速油泵和潤滑油泵工作失常時(shí)，按下述原則處理：在汽輪機(jī)啟動(dòng)過程中，調(diào)速油泵發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)迅速啟動(dòng)交流潤滑油泵，停止故障油泵，并停止汽輪機(jī)的啟動(dòng)。打閘停機(jī)過程中，交流潤滑油泵發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)迅速啟動(dòng)直流油泵，繼續(xù)停機(jī)。停機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)交、直流潤滑油泵都故障時(shí)，應(yīng)保持主機(jī)在正常下繼續(xù)空負(fù)荷運(yùn)行，直到一臺(tái)油泵修復(fù)為止，此時(shí)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(shí)發(fā)生誤操作，冷油器油側(cè)進(jìn)、出油門應(yīng)有明顯的禁止操作的警告牌。在進(jìn)行油系統(tǒng)操作時(shí)，如串聯(lián)與并聯(lián)運(yùn)行方式的切換，投入備用冷油器或?yàn)V油器等必須按事先填好的操作票逐項(xiàng)進(jìn)行，并注意將容器內(nèi)的空氣排凈。操作時(shí)由汽輪機(jī)運(yùn)行負(fù)責(zé)人監(jiān)護(hù)，操作人與司機(jī)密切配合，注意監(jiān)視油壓、油溫、油流。機(jī)組啟動(dòng)前向系統(tǒng)供油時(shí)，應(yīng)首先啟動(dòng)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(dòng)調(diào)速油泵。在啟動(dòng)盤車前，要確認(rèn)油壓、油溫、油流正常。3)機(jī)組啟動(dòng)定速后，停用調(diào)速油泵時(shí)，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(shí)，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(shí)，對(duì)有可能發(fā)生位移的瓦胎，應(yīng)加止動(dòng)裝置。切實(shí)防止軸瓦位置裝錯(cuò)油孔不對(duì)，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(jī)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(diǎn)指示準(zhǔn)確。