汽轮机事故处理



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1、汽轮机事故处理主蒸汽压力升高时,对机组运行有何影响? 主蒸汽压力升高后,总的有用焓降增加了,蒸汽的做功能力增加了,因此如果保持原负荷不变,蒸汽流量可以减少,对机组经济运行是有利的。但最后几级的蒸汽湿度将增加,特别是对末级叶片的工作不利。主蒸汽压力升高超限,最末几级叶片处的蒸汽湿度大大增加,叶片遭受冲蚀。新蒸汽压力升高过多,还会导致导汽管、汽室、汽门等承压部件应力的增加,给机组的安全运行带来一定的威胁。主蒸汽压力变化,对机组安全经济运行有何影响(一)? 在初压变化时,若保持调节阀开度不变,此时除少数低压级之外,绝大多数级内蒸汽的理想焓降不变,故汽轮机的效率基本保持不变,但其进汽量将随之改变。对于
2、凝汽式机组或某一级叶栅为临界状态的机组,其进汽量与初压的变化成正比,由于此时汽轮机内蒸汽的理想焓降随初压升高而增大,机组功率的相对变化大于机组进汽量的相对变化。对于不同背压的级组,背压越高,初压改变对功率的影响越大。 当主蒸汽温度不变,主蒸汽压力升高时,蒸汽的初焓减小;此时进汽流量增加,回热抽汽压力升高,给水温度随之升高,给水在锅炉中的焓升减小,一公斤蒸汽在锅炉内的吸热量减少。此时进汽量虽增大,但由于进汽量的相对变化小于机组功率的相对变化,故热耗率相应减小,经济性提高,反之亦然。 采用喷嘴调节的机组,初压改变时保持功率不变。当初压增加时,一个调节阀关小,其节流损失增大,故汽轮机的内效率略有降低
3、。虽然初压升高使循环效率增高,但经济性不如调节阀开度不变的工况。 采用节流调节的机组,若保持功率不变,初压升高时,所有调节阀的开度相应减小,在相同条件下,进汽节流损失大于喷嘴调节。初压升高使循环效率增大的经济效益,几乎全部被进汽节流损失相抵消。 主蒸汽压力变化,对机组安全经济运行有何影响(二)? 初压升高时,所有承压部件受力增大,尤其是主蒸汽管道、主汽门、调节阀、喷嘴室、汽缸等承压部件,其内部应力将增大。初压升高时若初温保持不变,使在湿蒸汽区工作的级湿度增大,末级叶片的工作条件恶化,加剧其叶片的侵蚀,并使汽轮机的相对内效率降低。若初压升高过多,而保持调节阀开度不变,由于此时流量增加,轴向推力增
4、大,并使末级组蒸汽的理想焓降增大,会导致叶片过负荷。此时调节级汽室压力升高,使汽缸、法兰和螺栓受力过大,高压级隔板前后压差增大。因此对机组初压和调节级汽室压力的允许上限值有严格的限制。 当初压降低时,要保持汽轮机的功率不变,则要开大调节阀,增加进汽量。此时各压力级蒸汽的流量和理想焓降都相应增大,则蒸汽对动叶片的作用力增加,会导致叶片过负荷,并使机组的轴向推力相应增大。现代汽轮机在设计工况下,进汽调节阀的富余开度不大,保证在其全开时,动叶片的弯曲应力和轴向推力不超限。 新蒸汽温度过高对汽轮机有何危害? 制造厂设计汽轮机时,汽缸、隔板、转子等部件根据蒸汽参数的高低选用钢材,对于某一种钢材有它一定的
5、最高允许工作温度,如果运行温度高于设计值很多时,势必造成金属机械性能的恶化,强度降低,脆性增加,导致汽缸蠕胀变形、叶轮在轴上的套装松弛,汽轮机运行中发生振动或动静摩擦,严重时使设备损坏,故汽轮机在运行中不允许超温运行。主蒸汽温度变化,对机组安全经济运行有何影响? (1)初温变化对安全经济运行的影响: 汽轮机的初温升高,蒸汽在锅炉内的平均吸热温度提高,循环效率提高,热耗率降低。另外,由于初温升高,凝汽式汽轮机的排汽湿度减小,其内效率也相应提高。循环效率和汽轮机的效率提高,运行经济性相应提高。反之,汽轮机的初温降低,运行经济性相应降低。 由于初温的变化,汽轮机的进汽量和进汽比焓值均变化,汽轮机的功
6、率也相应变化。在汽轮机的进汽压力和调节阀开度不变时,进汽量与主蒸汽绝对温度的二次方根成反比。对于非再热机组,在进排汽压力不变时,其理想焓降与主蒸汽绝对温度成正比。汽轮机功率的相对变化与主蒸汽温度的的二次方根成正比。对于再热机组,由于假定主蒸汽压力和再热蒸汽温度不变,此时再热蒸汽压力因流量减少而降低,主蒸汽温度变化时对机组功率的影响小于非再热机组,但其功率的变化仍与主蒸汽温度的的二次方根成比例。 汽轮机的进汽部分和高压部分与高温蒸汽直接接触,蒸汽初温升高时,金属材料的温度升高,机械强度降低,蠕变速度加快,许用应力下降,从而使机组的使用寿命缩短。 在调节阀开度不变,主蒸汽温度降低时,汽轮机功率相应
7、减小。要保持机组功率不变,要开大调节阀,进一步增加进汽量。此时对于低压级、特别是末级,流量和焓降同时增大,导致动叶栅上蒸汽的作用力增加,其弯曲应力可能超过允许值,且转子的轴向推力相应增大。另外,主蒸汽温度的降低,导致低压级的湿度增大,使湿气损失增大,对动叶片的冲蚀作用加剧。若蒸汽初温突然大幅度降低,则可能产生水冲击,引起机组出现事故。 新蒸汽温度降低对汽轮机运行有何影响? 当新蒸汽压力及其他条件不变时,新蒸汽温度降低,循环热效率下降,如果保持负荷不变,则蒸汽流量增加,且增大了汽轮机的湿汽损失,降低了机内效率。新蒸汽温度降低还会使除末级以外各级的焓降都减少,反动度都要增加,转子的轴向推力增加,对
8、汽轮机安全不利。新汽温度急剧下降,可能引起汽轮机水冲击,对汽轮机安全运行更是严重的威胁。新蒸汽温度突降有何危害? 蒸汽温度突降,可能是机组发生水冲击的预兆,而水冲击会引起整个机组严重损坏。此外汽温突降还将引起机组部件温差增大,热应力增大,且降温产生的温差会使金属承受拉应力,其允许值比压应力小得多,降温还会引起动静部件收缩不一,差胀向负值增大,甚至动静之间发生摩擦,严重时将导致设备损坏,因此在发生汽温突降时,除按规程规定处理外,还应对机组运行情况进行监视与检查。汽温突降往往不是两侧同时发生,所以还要特别注意两侧温差。两侧温差超限应根据有关规定处理。新蒸汽压力降低时,对汽轮机运行有何影响? 如果新
9、汽温度及其它运行条件不变,新蒸汽压力下降,则负荷下降。如果维持负荷不变,则蒸汽流量增加。新汽压力降低,机组汽耗增加,经济性降低,当新蒸汽压力降低较多时,要保持额定负荷,使流量超过末级通流能力,使叶片应力及轴向推力增大,故应限制负荷。 汽轮机主蒸汽温度不便时主蒸汽压力过高时有那些危害? (1)机组的末几级的蒸汽湿度增大,使末几级动叶片的工作条件恶化,水冲刷加重。(2)主蒸汽压力升高,使调节级焓降增加,将造成调节级动叶片过负荷。(3)主蒸汽压力过高,会引起主蒸汽承压部件的应力增高,将会缩短部件使用寿命,并可能造成这些部件的变形,以致损坏部件。新蒸汽温度过高对汽轮机有何危害? 制造厂设计汽轮机时,汽
10、缸、隔板、转子等部件根据蒸汽参数的高低选用钢材,对于某一种钢材有它一定的最高允许工作温度,在这个温度以下,它有一定的机械性能,如果运行温度高于设计值很多时,势必造成金属机械性能的恶化,强度降低,脆性增加,导致汽缸蠕胀变形,叶轮在轴上的套装松弛,汽轮机运行中发生振动或动静摩擦,严重时使设备损坏,故汽轮机在运行中不允许超温运行。 。. 排汽压力变化,对机组安全经济运行有何影响(一)? 在进汽参数和进汽量不变的条件下,排汽压力变化对机组经济性的影响分为:末级未达临界、达临界和排汽压力低于末级动叶栅的极限背压三种情况。 在末级未达临界的情况下,排汽压力变化影响到末级组各级的功率,使机组功率变化。排汽压
11、力升高,末级组的理想焓降减小;此时排汽比容和湿度相应减小,使末级组的湿汽损失和末级余速损失减小,末级组的效率有所提高;另外,排汽压力升高,凝汽器内凝结水温度升高,凝结水在低压加热器内的温升减小,低压回热抽汽量相应减少,末级组各级的流量随之增大。由于在正常情况下,排汽压力变化幅度不大,末级组各级的流量增加和效率提高不足以弥补理想焓降减小的影响,故排汽压力升高,末级组的功率相应减小,且呈线性关系;反之亦然。 排汽压力变化,对机组安全经济运行有何影响(二)? 随着排汽压力逐渐降低,若末级组出现临界状态,则首先发生在末级动叶栅。当末级动叶栅达临界状态时,排汽压力降低,末级组中各级级前参数保持不变,蒸汽