机组某次启停胀差大原因分析
一、低压缸胀差大异常经过
5月11日#1机检修完毕。5:11机组冲转,此时低压缸胀差2.74mmm/高压缸胀差3.12mm/缸胀3.22mm,一切正常。
6:12机组并网,低压缸胀差2.39mm/高压缸胀差3.35mm/缸胀3.22mm。此时发现润滑油压低,交流油泵联启,高压油泵停运后调速油压下降至1.13MPA,联动高压油泵,故并网后交流油泵和高压油泵一直处于运行状态。(润滑油压低问题最终得到了解决,是润滑油过压阀泄压所致,但#2注油器可能也存在问题,下次停机检查)
8:15负荷30MW,低压缸胀差5.7mmm/高压缸胀差6.2mm/缸胀3.22mm。高压缸胀差缓慢下降,低压缸胀差继续呈增大趋势。此后负荷一直保持45MW左右运行。
18:40接令#1机停机,此时低压缸胀差5.3mmm/高压缸胀差1.74mm/缸胀17.53mm。
19:19机组打闸转子堕走到0过程中,低压缸胀差由5.31mm迅速上涨至7.12mmm/高压缸胀差1.72mm/缸胀17.62mm。
21:47盘车状态,低压缸胀差达到最大值7.54mmm/高压缸胀差1.78mm/缸胀17.62mm。之后低压缸胀差呈缓慢下降趋势,最低下降至7.46mm。为减小胀差,汽机送轴封,抽真空。轴封一经送后,低压缸胀差又逐渐呈增大趋势。
23:36低压缸胀差达到最大值7.69mm(低压缸胀差6.5mm报警,7.5mm跳机),随后开始缓慢下降。
5月12日3:10润滑油过压阀处理完毕机组启动,锅炉点火。4:10主汽门前压力4.5MPA,盘车脱扣。
5:26冲转,此时低压缸胀差7.0mmm/高压缸胀差0.47mm/缸胀17.44mm。一经冲转低压缸胀差迅速由7.0mm下降至5.8mm,因润滑油压力仍然低,机组一直未并网维持3000rpm运行,低压缸胀差一直保持在5.83mm左右。
7:44因主汽门前压力高8.87MPA,引起调速系统不稳定,转速升至3185rpm,飞环1动作。在3000rpm-3185rpm转速飞升阶段低压缸胀差有一个突降过程,由5.83mm降至5.65mm/高压缸胀差由0.57mm降至0.52mm。随后接令按照停机处理,打闸转子堕走至0,低压缸胀差由5.65mm升至7.11mm/高压缸胀差由0.52mm升至1.04mm。
二、低压缸胀差大原因分析
从以上两次停机经过分析,在机组两次打闸到转子堕走过程中,低压缸胀差迅速上升至报警值甚至跳机值。造成此次低压缸胀差大的主要原因有以下几点:
1、机组检修完启动后一直保持45MW运行,负荷较低蒸汽流量少,低压缸叶片做功产生的热量无法被正常带走,造成低压缸胀差一直较大,机组打闸停机前低压缸胀差已达到5.5mm。
2、停机过程中,从45MW减负荷到0总共39分钟,停机速度较快。汽缸与转子未充分得到冷却,整个停机过程缸胀降低了0.1mm,低压缸胀差只降低了0.4mm,也就是说在机组停机前低压缸胀差就已达到了一个较高的值。
3、从两次打闸停机后转子惰走阶段,低压缸胀差均有不同程度的突增,涨幅在1.5~1.8mm。如果打闸前的低压胀差比较大,往往使低压胀差超过极限值,甚至达到表计的最大量程。产生这个现象的主要原因是转于旋转时受离心力的影响,发生了径向和轴向变形的结果。因为离心力和转速的平方成正比,转速升高时,叶片和叶轮产生巨大的离心力并作用在大轴上,使轴产生径向拉力,直径变粗,长度减小,即表现为胀差的减小。也就是说轴的径向变形的比值增加了,材料力学叫泊桑效应,或称回转效应。当转速降低时,随着离心力的减小,轴的直径变细,长度相应增加了。打闸后转速从3000r/min在几分钟内就降到1000r/min以下,离心力与转速的平方成正比地减小,使转子很快伸长,即表现胀差的突增。因为低压转子直径较大,低压胀差的突增的幅度就大些。调出以往停机曲线,发现机组打闸到转速到0阶段,也存在高压缸和低压缸胀差飞升的现象,特别是低压缸胀差增幅一般都在1.5mm-1.8mm左右。
3、此次停机后,锅炉采取压火处理,使得主蒸汽压力一直较高,虽然电动主闸门前、高排逆止门后、中联门前疏水都关闭,但高压疏水扩容器集管一和集管二温度一直较高,判断为疏水门关闭不严密(疏水反窜造成盘车脱扣),造成大量的高温高压蒸汽进入本体疏水扩容器,扩容后的蒸汽进入凝汽器喉部然后随之进入汽缸,对转子进一步加热,加速了低压缸胀差增大。
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