孫沖

摘 要： 以遼寧調(diào)兵山煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司300MW機(jī)組為例，分析介紹汽輪機(jī)進(jìn)水的危害及原因，并詳細(xì)提出了防止汽輪機(jī)進(jìn)水防范措施及處理，為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)組 進(jìn)水 原因及預(yù)防措施

中圖分類號(hào)：TK263.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）08-0284-01

前言

汽輪機(jī)進(jìn)水是屬于汽輪機(jī)運(yùn)行中重大事故，會(huì)引起機(jī)組重大損壞，故是一種惡性事故，而且汽輪機(jī)啟停、負(fù)荷變動(dòng)時(shí)及在停機(jī)后都有可能發(fā)生，并且汽輪機(jī)所有進(jìn)出口通道都有可能進(jìn)水、進(jìn)冷汽。是一種較易發(fā)生的事故，汽機(jī)運(yùn)行人員必須給予充分的重視。

一、汽輪機(jī)進(jìn)水現(xiàn)象及危害

現(xiàn)象：

1.主蒸汽、再熱蒸汽溫度10min 內(nèi)急劇下降 50℃。

2.主汽門、調(diào)速汽門門桿漏汽。

3.主再蒸汽管道、抽汽管道有汽水沖擊聲或大幅振動(dòng)。

4.汽輪機(jī)機(jī)組振動(dòng)劇烈增大，軸向位移明顯增大、推力瓦塊溫度急劇升高。

5.汽輪機(jī)機(jī)組上下缸溫差增大。

危害：

1.汽輪機(jī)管道、門桿及汽缸漏汽，漏汽量增大時(shí)，危及人身設(shè)備安全。

2.汽缸變形，動(dòng)靜部分產(chǎn)生碰摩。汽缸將冷卻不勻，引起翹曲，特別是在端部軸封處，因原間隙比較小，軸封段又比較長(zhǎng)，一旦汽缸汽封處發(fā)生翹曲，則轉(zhuǎn)子在汽封處將發(fā)生碰摩，甚至在軸封外看到碰摩發(fā)生的火花。

3.汽缸上下溫差變大發(fā)生拱背。若汽缸由抽汽管、排汽管進(jìn)水，則下缸溫度將變低，汽缸上下溫差變大，產(chǎn)生拱背，固定在汽缸內(nèi)的噴嘴隔板隨同產(chǎn)生位移，與轉(zhuǎn)子碰摩，引起轉(zhuǎn)子彎曲。

4.葉片受到水沖擊。水滴的速度比蒸汽速度低，則進(jìn)入葉片的相對(duì)速度小，相對(duì)進(jìn)汽角變大，大于90。，打擊葉片頂部進(jìn)口的背面，引起葉片的水刷損傷外，

5.將葉片打彎，葉片葉頂反向彎扭，使葉片產(chǎn)生損壞。

6.軸向推力增大。軸向推力增大過(guò)多，推力瓦溫度過(guò)高，引起推力軸承損壞，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，動(dòng)靜部分產(chǎn)生碰摩，會(huì)引起通流部分嚴(yán)重?fù)p壞。

7.產(chǎn)生大的熱應(yīng)力、裂紋，影響使用壽命。轉(zhuǎn)子徑向有溫差，低周熱疲勞，最終在表面產(chǎn)生裂紋。汽缸形狀較復(fù)雜，各處溫度差別大，在超過(guò)材料的屈服限后，會(huì)產(chǎn)生永久變形，產(chǎn)生翹曲。發(fā)生較多的如汽缸法蘭的變形，使水平接合面產(chǎn)生較大的間隙，易漏汽，須重新修刮，研磨，加工弄乎，或者用涂鍍、噴鍍等方法將凹處補(bǔ)平，再修刮，工作量甚大。應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋，熱應(yīng)力大，超過(guò)材料的強(qiáng)度限；多次熱應(yīng)力變化，更促進(jìn)裂紋的發(fā)展，應(yīng)及時(shí)焊補(bǔ)修理。

二、汽輪機(jī)進(jìn)水原因及預(yù)防措施

1.鍋爐汽包滿水

鍋爐水位監(jiān)視不夠，給水泵跟蹤不良，蒸汽帶水；負(fù)荷突然加大或其他原因造成主汽壓突然降低，引起汽水共騰，一些水被帶入過(guò)熱器時(shí)，會(huì)使新蒸汽溫度突然大幅度陣低，最嚴(yán)重時(shí)會(huì)有一些爐水被帶入汽輪機(jī)。機(jī)組啟動(dòng)前做好鍋爐水位實(shí)驗(yàn)：高二值聯(lián)開(kāi)事故放水門高三值鍋爐。機(jī)組運(yùn)行時(shí)加強(qiáng)水位監(jiān)視，自動(dòng)跟蹤不好及事故時(shí)，及時(shí)切手動(dòng)根據(jù)水位變化、給水量蒸汽量進(jìn)行調(diào)節(jié)，汽包滿水時(shí)必須手動(dòng)。

2.過(guò)熱蒸汽噴水減溫器調(diào)整不當(dāng)或調(diào)節(jié)失靈噴水量過(guò)多，霧化不好，會(huì)使汽溫突降。嚴(yán)重時(shí)汽機(jī)進(jìn)水

滑停過(guò)程中，汽壓在不斷降低，又要求汽溫按一定條件下降，此時(shí)蒸汽良少，氣溫低，如減溫水投入過(guò)多，有時(shí)會(huì)甩汽溫，因而使汽輪機(jī)進(jìn)冷汽或進(jìn)水。機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，減溫水投入也應(yīng)慎重，盡量用鍋爐燃煤量、汽機(jī)汽門開(kāi)度、高低旁開(kāi)度等控制汽溫，防止甩汽溫。

3.機(jī)組停運(yùn)初期啟電泵補(bǔ)水通過(guò)過(guò)熱器減溫水或高旁減溫水進(jìn)入汽輪機(jī)

汽輪機(jī)停機(jī)后在停爐減溫降壓過(guò)程中，仍有余熱產(chǎn)生部分蒸汽，故仍得啟動(dòng)給水泵補(bǔ)水。給水泵啟動(dòng)后，過(guò)熱蒸汽噴水減溫器調(diào)門、電門關(guān)閉不嚴(yán)，則不斷有減溫水調(diào)入過(guò)熱器及再熱器中，若高主門、高調(diào)門進(jìn)入高壓缸，因此必須及時(shí)關(guān)閉過(guò)熱蒸汽噴水減溫器手動(dòng)門。

給水泵啟動(dòng)后，高旁減溫水調(diào)門、電門均內(nèi)漏，高壓減溫水經(jīng)冷再熱汽管、高壓缸排汽逆止閥及高壓缸排汽管進(jìn)入高壓缸。因此必須及時(shí)關(guān)閉過(guò)熱蒸汽噴水減溫器手動(dòng)門，如高旁后溫度仍持續(xù)下降，應(yīng)開(kāi)啟高旁間溫水放水門、高旁逆止門前后疏水門。

4.停爐水壓試驗(yàn)時(shí)水進(jìn)入汽輪機(jī)

水壓試驗(yàn)隔離門內(nèi)漏，高主門及高調(diào)門均不嚴(yán)，水進(jìn)入高壓缸；中主門及中調(diào)門不嚴(yán)時(shí)進(jìn)入中壓缸。

進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)進(jìn)水量時(shí)應(yīng)緩慢均勻，閥門不可速開(kāi)速關(guān)，以防發(fā)生水沖擊。只有當(dāng)汽機(jī)首級(jí)金屬溫度<121℃時(shí)，才允許進(jìn)行鍋爐水壓試驗(yàn)工作。主汽門前疏水、高壓導(dǎo)管疏水、高缸排汽逆止門前疏水閥、中壓主汽門前疏水、導(dǎo)管疏水應(yīng)開(kāi)啟，防止汽輪機(jī)進(jìn)水。認(rèn)真檢查主汽門前溫度、中壓主汽門前溫度、高壓缸排氣溫度及各點(diǎn)缸溫，發(fā)現(xiàn)異常立即停止試驗(yàn)。

5.高低壓加熱器

當(dāng)高低壓加熱器內(nèi)受熱面損壞，鍋爐給水或凝結(jié)水會(huì)漏入汽側(cè)，漏水量較大時(shí)，正常疏水系統(tǒng)來(lái)不及疏出，會(huì)造成滿水，加熱器內(nèi)的滿水會(huì)通過(guò)抽汽管道進(jìn)入汽輪。 若高加受熱面泄露，水位上漲很快，水位高時(shí)高位疏水閥或事故硫水閥應(yīng)當(dāng)動(dòng)作，緊急疏水；水位達(dá)到高水位保護(hù)動(dòng)作水位時(shí)，保護(hù)應(yīng)動(dòng)作，抽汽電動(dòng)門及逆止閥應(yīng)關(guān)閉，抽汽疏水門應(yīng)打開(kāi)，高加進(jìn)出水門關(guān)閉，旁路門打開(kāi)。如保護(hù)未動(dòng)作立即手動(dòng)解列高低加。

6.機(jī)內(nèi)疏水不暢

汽輪機(jī)低壓段，工作在濕蒸汽區(qū)。為防止水分沖蝕葉片，提高級(jí)的效率，設(shè)法將蒸汽中的水分分出經(jīng)下缸下部的疏水孔流到次級(jí)，再經(jīng)琉水孔流到凝汽器。

若是因新蒸汽溫度偏低，蒸汽中的濕分較大，使分出的水分較多，或者由于疏水孔直徑不夠大，或者琉水孔被一些雜質(zhì)堵塞，或者在制造時(shí)漏打了疏水孔，則有些疏水不能排入凝汽器，那么已分出的水又返倒回級(jí)內(nèi)，使級(jí)內(nèi)局部水分較多，引起葉片等的損傷。

7.來(lái)自軸封系統(tǒng)，汽輪機(jī)為在啟動(dòng)時(shí)及在低負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，投入輔助蒸汽供鈾封系統(tǒng)時(shí)蒸汽帶水

投入輔助蒸汽供鈾封系統(tǒng)前，輔汽聯(lián)箱疏水完畢，溫度壓力正常，有足夠的過(guò)熱度；冷再供軸封電動(dòng)門、手門截止門關(guān)閉，輔汽供軸封手動(dòng)截止門關(guān)閉，軸封母管疏水至無(wú)壓開(kāi)啟、高中低壓軸封濾網(wǎng)疏水至無(wú)壓開(kāi)啟；軸封母管溢流至7號(hào)低溫加熱汽手門及電動(dòng)門開(kāi)啟，然后進(jìn)行暖管，暖管過(guò)程中監(jiān)視軸封母管溫度壓力變化，溫度正常后方可投入輔汽供軸封，防止暖管不足進(jìn)入汽輪機(jī)軸封。

三、汽輪機(jī)進(jìn)水處理

1.發(fā)現(xiàn)汽機(jī)進(jìn)水時(shí)，應(yīng)立即打閘破壞真空緊急停機(jī)。

2.確認(rèn)汽機(jī)所有疏水門應(yīng)自動(dòng)打開(kāi)，否則立即手動(dòng)打開(kāi)，就地測(cè)溫確定疏水良好。

3.打閘停機(jī)后，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視推力軸承金屬溫度、回油溫度、軸向位移、上下缸溫差、高低脹差、振動(dòng)變化，并詳細(xì)記錄惰走時(shí)間，傾聽(tīng)機(jī)組內(nèi)部聲音。

4.如果加熱器嚴(yán)重漏水導(dǎo)致進(jìn)水，應(yīng)迅速關(guān)閉抽汽逆止、進(jìn)汽門，開(kāi)啟加熱器汽側(cè)放水門。

5.汽機(jī)緊急停機(jī)后，必須連續(xù)盤車 4 小時(shí)，汽機(jī)再啟動(dòng)時(shí)，上、下缸溫差必須≤42℃，轉(zhuǎn)子偏心度<0.076mm。