为什么要绘制汽轮机惰走曲线?哪些原因会导致惰走异常?
惰走的概念:
在停机时,脱扣汽轮机后,主汽阀、高压调节阀和中压联合汽阀全部关闭,汽轮机停止进汽,转子在自身惯性的作用下持续转动的过程,称之为转子惰走。发电机解列后,从自动主汽门和调节汽门关闭起,到转子完全静止的这段时间称为转子惰走时间。
转子惰走曲线:
转子惰走时间与转速下降的关系曲线称为转子惰走曲线。
汽轮机停机转子惰走曲线分为三段:
汽轮机惰走曲线分三段:第一段下降较快,第二段较平坦,最后急剧下降。
第一段
汽轮机组打闸,主汽门关闭,刚刚停止进汽时,汽轮机转速较高,从额定转速开始下降,鼓风摩擦损失很大(与转速三次方成正比),就是说转速下降一半,鼓风摩擦损失减少约88%。主油泵在低压油泵起动之前往油系统供油,阻力也较大,使转速由 3000r/min急剧下降到1500r/min左右,故曲线较陡。
第二段
汽机转速降至1500r/min左右的较低转速下,鼓风摩擦损失显著降低,主油泵停止向外输油,转子能量损失主要消耗在克服调速器、轴承和传动齿轮等摩擦阻力上,这些损失与高速下的鼓风摩擦损失和主油泵往油系统供油相比要小得多,故转速降落较慢,曲线平坦。
第三段
表示转速下降到某一定值后(大约500r/min以下至0阶段),因轴承润滑油膜破坏,摩擦阻力迅速增大,转速迅速下降到零,故曲线较陡。
标准惰走曲线测绘:
新机组投运一段时间,各部工作正常后,即可在停机期间,测绘转子的惰走曲线,以此作为该机组的标准惰走曲线,绘制这条曲线时要控制凝汽器的真空,使其以一定速度下降,以后每次停机均按相同工况记录,绘制惰走曲线,以便于比较分析问题。
惰走曲线分析:
正常机组都有一定的惰走时间和惰走曲线,每次停机时,应保存相同的真空变化,记录转子惰走时间及惰走曲线并与标准惰走曲线相比较。从曲线的差异来发现设备的异常和缺陷一边及时消除。避免再次启动时造成事故。
惰走曲线异常原因:
根据惰走时间,可以确定轴承、进汽阀门的状态及其它有关情况。若惰走时间比正常惰走时间显著增长,则可能是主汽门和调节汽门关闭不严密或者抽汽逆止阀漏气进入汽缸,或者新蒸汽或再热蒸汽管道阀门或抽汽逆止门不严,致使有压力蒸汽漏入汽缸所致。如惰走时间缩短,则表明动静之间有碰磨或轴承损坏,真空破坏,或其它有关设备、操作引起的。若转子惰走时间急剧减少,则可能是轴承已经严重磨损,机组动静部分发生摩擦。
对有顶轴油泵的机组,顶轴油泵的启动时间对惰走时间有相当大的影响。如当顶轴油泵起动过早,凝汽器真空较高时,惰走时间也会增加。
汽轮机停机惰走过程中,维持真空的最佳方式应是逐步降低真空,并尽可能做到转子静止,真空至零。这是因为:
⑴ 停机惰走时间与真空维持时间有关,每次停机以一定的速度降低真空,便于惰走曲线进行比较。
⑵ 如惰走过程中真空降得太慢,机组降速至临界转速时停留的时间就长,对机组的安全不利。
⑶ 如果惰走前阶段真空降得太快,尚有一定转速时真空已经降至零,后几级长叶片的鼓风损失产生的热量多,易使排汽温度升高,也不利于汽缸内部积水的排出,容易产生停机后汽轮机金属的腐蚀。
⑷ 如果转子已经停止,还有较高的真空,这时轴封供汽又不能停止,也会造成上下缸温差增大和转子变形不均发生热弯曲。
综上所述,停机时最好控制转速到零,真空到零,实际操作时用真空破坏门控制调节