汽轮机运行工况分析(四)抽汽压力、温度及排汽温度分析
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⒎抽汽压力:(汽轮机抽汽回热系统学习)
⑴变化原因:
① 负荷变化;
② 蒸汽流量变化;(【小知识】机组运行中主、再热蒸汽流量是怎么测量的?)
③ 抽汽流量变化;(加热器凝结水流量,除氧器汽压、对外用户供汽量等变化或抽汽逆止门卡涩等)
④ 通汽部分叶片结垢;(东汽600MW超临界汽轮机介绍 第五节 叶片)
⑤ 抽汽级叶片折断;
⑥ 夹层蒸汽调整。(【大修现场一】高中压缸部件认识)
⑵抽汽压力变化的影响:
① 抽汽压力一般随蒸汽流量而改变,当抽汽量改变时,抽汽压力也相应发生在一个很小的范围内变化,因为在汽轮机的第一级和最末级的压力基本保持不变时,抽汽压力的改变必然引起各级焓降的重新分配。如抽汽压力升高,使抽汽级以前各级焓降减小,而使抽汽级后各级的焓降增加。但这种影响并不是均匀的:影响严重的是抽汽级前后两级。当抽汽量减少,抽汽压力相应升高些,使抽汽级前一级的焓降减少的最多,使抽汽级后一级的焓降增加的最多,而其他各级焓降变化较小。(汽轮机抽汽回热系统学习)
② 还为了分析汽轮机通汽部分叶片结垢的部位,除调节级压力作为监视比较外,各级抽汽压力也可作为监视比较点,但需注意该级抽汽量,汽机进汽量都要选择相同条件下比较。在汽机相同进汽量、相同抽汽量情况下,如果某一级抽汽压力上升较多,则可说明这一级抽汽口后几级叶片结垢严重。(汽轮机的监视段压力是指哪里?)
③ 抽汽压力也是监视机组安全运行的一项数据。当抽汽停用或用量极少时(比如:高加停用或热用户不需),抽汽压力升高,由于高压各级的焓降缩小,致使反动度增大,轴向推力增大。另外因为汽轮机抽汽的后几级蒸汽流量比抽汽使用时相应增加,要维持额定负荷运行,易引起汽机抽汽后几级隔板、叶片应力增加超荷。国产30万机组,当三台高加未投用,第一、二、三级抽汽停用时,机组要进行限制蒸汽流量或减负荷运行,防止汽机应力超限,当抽汽量过大,抽汽压力降低,使抽汽级前几级焓降过大,应力增加。为防止滥用抽汽,抽汽量过多引起前几级隔板或叶片应力超限,有些机组规定调节级压力与一级抽汽压力差及一级与二级抽汽压力差的限额就是这个道理,发现压力差超限应限制抽汽量或减负荷。(高加解列对机组影响及处理,学习一下)
⒏抽汽温度:
⑴变化原因:
① 蒸汽流量或负荷变化;
② 抽汽量变化;
③ 从抽汽管倒入冷汽或水,如加热器管子泄漏,减温水门未关,加热器疏水系统倒流,备用汽系统倒回,抽汽管积疏水等。
④ 汽机叶片故障。
⑵抽汽温度变化的影响:
① 抽汽温度一般用于监视抽汽运行工况变化,例如某一台机组调节级叶片换新,因材质问题,投运后不久损坏,当时其他运行工况反映不显着,但一级抽汽温度明显上升。
② 为了防止抽汽用户冷汽或冷水倒入抽汽管进入汽缸,引起温度差突增或水冲击事故,故有的机组装设抽汽管道温度差报警装置,以便及时发现,运行中发现抽汽温度突然降低,应分析有否倒入冷汽或水的可能,及时采取隔绝措施。高压大容量机组由于抽汽系统复杂,最易发生汽轮机进水进冷汽事故,引起叶片损伤、动静摩擦,热应力过大发生金属部件裂纹或永久变形,推力轴承损坏等事故。(停机后进冷水、冷汽导致大轴弯曲事件分析)
③ 汽轮机轴封疏汽至抽汽系统,有时会影响抽汽温度升高。如国产30万机组,七级抽汽无逆止门,高、中压缸轴封疏汽一部分至七级抽汽系统,当七级抽汽低压加热器未投用,这部分高温蒸汽倒入七级抽汽至低压缸,使该级抽汽温度上升。(轴封系统组成、作用、原理、启停及事故处理)
⒐排汽温度:
⑴变化原因:
① 凝汽器真空变化;(85张图片带你了解600MW机组凝汽器结构)
② 起动及低负荷运行时间长,排汽缸喷雾冷却水量不足或喷孔阻塞,运行中喷雾冷却水泄漏。
③ 无蒸汽运行。
⑵排汽温度变化的影响:
① 一般排汽温度和排汽背压下的饱和温度相接近,有些机组排汽温度测点在排汽缸上,因此要比饱和温度高些,但他们的变化趋势时相适应的,可以进行对照,背压升高后会引起排汽部分的法兰、螺栓应力增大。
② 机组起动时由于调速汽门进汽存在节流以及叶片的鼓风摩擦产生热量,蒸汽流量很小,难以使这些热量迅速带走,排汽温度将升高,且启动时真空过分低,相应的饱和温度也很高,排汽温度过高,叶片、低压缸、低压轴封热变形增大,排汽室的膨胀量过分增大,若低压轴承座与排汽缸为一体,将使低压转子的中心线抬高破坏转子中心线的自然垂直,从而引起机组的强烈振动,或低压轴封摩擦,排汽温度高还会影响凝汽器铜管,管板上的胀口松动漏水,因此要开启排汽缸喷雾冷却水,降低排汽温度。调节排汽缸喷雾冷却水,要注意避免左右两侧产生温度差,引起膨胀不均匀或冷却水量过大,排汽温度过低。
③ 正常运行时,排汽温度的升高,不必规定限额,排汽温度与凝汽器背压成正比。根据凝汽器真空下降值进行处理,而运行时的排汽温度一般不会很高。
④ 如排汽温度表袋损坏,排汽温度则和室温相接近,将影响真空下降,应分析有否断叶片象征,有末级叶片断裂打坏排汽温度表袋。
⑤ 背压升高后汽轮机轴向推力的变化视汽轮机的结构而定,当转子在排汽部分没有阶梯时,轴向推力随末几级的反动度增大而增大(末几级在背压升高时焓降减小,故反动度增大)。若要长期运行,可根据背压升高的大小拆除最末一级或两级,可避免轴向推力增高过大。当转子在排汽部分有阶梯时,由于背压的升高,可能使轴向推力减小,若背压升高过高,还可能造成反向推力。