机组启动时排汽温度高和正常运行时排汽温度高有什么区别?

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今天看到微信群有人问:为什么机组启动时排汽温度可以达到70℃,而正常运行时只有30多℃?简单分析一下哎,时间有限写得有些乱,发现错误及时告知,感谢!以前发过一篇学习笔记:汽轮机冲转到并网,排汽温度如何变化?这篇文章基本上能够说明这个问题,今天再重复学习一遍。

一、首先了解一下排汽温度高对汽轮机有什么危害

1、排汽温度过高,低压缸、末级叶片、隔板、排汽室等受热后容易超出膨胀限制值,,如果排汽缸与低压轴承座为一体,也会引起大轴中心发生变化,导致轴承温度升高,严重时引起动静摩擦导致机组振动增大,甚至大轴弯曲等恶行事故。汽轮机的推力轴承和径向轴承如何定义?

2、排汽温度过高,使末几级叶片温度过高,在交变热应力的作用下,容易造成叶片疲劳损坏断裂事故。机组启停时产生拉应力还是压应力?
3、排汽温度过高使转子温度升高,热应力也会变大,在交变热应力和蠕变作用下转子也容易出现裂纹。运行中润滑油是怎样将汽轮机转子托起来的?
4、排汽温度高还会凝汽器管板上的胀口松动漏水,且投喷水减温时要注意避免左右两侧产生温度差,引起膨胀不均匀。85张图片带你了解600MW机组凝汽器结构
5、刚才所说的排汽温度都是指低压缸排汽温度,若高压缸排汽温度过高还会导致冷再管道超过温度限制值,使冷再管道高温过热导致碳化物严重球化聚集并形成蠕变裂纹,强度降低,严重时发生管道爆裂事故。2015年1月8日华能沁北电厂就成发生过高旁后管道长期超温运行,管道爆裂事故。所以电厂ETS中设置高排温度高跳机保护。ETS中高排压比、高排温度高保护信号从哪来?】
二、那么机组启停机时排汽温度高和正常运行时排汽温度高有什么区别?
启停机时排汽温度高主要是因为鼓风摩擦:因为在机组启动时,汽轮机消耗蒸汽量特别少,这时做功主要依靠调节级什么是汽轮机调节级?或者前几级,在后几级当中蒸汽不仅不做功,叶片还要带动蒸汽转动,向鼓风机一样把蒸汽吹出去。这个时候高速旋转的叶片与周围的蒸汽相互摩擦并带动蒸汽旋转,消耗一部分叶片的有用功,同时在离心力的作用下蒸汽在隔板和喷嘴间形成涡流再消耗一部分叶片的有用功,使排汽温度升高。且机组启动时真空较低,相应的饱和温度也将升高,也意味着排汽温度升高。汽机隔板、隔板套、静叶环、静叶持环
而并网升负荷后汽机并网后的主要操作,蒸汽流量随着负荷升高逐渐加大,蒸汽在汽轮机各级都能正常做功,摩擦鼓风基本没有,即使有摩擦损失也在整个功率份额中占很小一部分。且正常运行时机组真空也升高至正常值,排汽温度相应降低。机组热态启动,为什么真空要高些?
此时一般不再监视排汽温度,因为正常运行时排汽温度与排汽压力(真空)成正比。此时控制好排汽压力(真空)就能保证排汽温度在正常范围。若排汽温度升高,则对应的排汽压力升高(真空降低),说明循环水系统或凝汽器出现故障(空冷机组则可能大面积风机停运),即使喷减温水也不可能降低排汽温度,或者需要大量的减温水(万吨数量级,参考机组正常运行时的循环水量)。三级减温水、低压缸喷水、凝汽器水幕都是什么?
而正常运行时真空降低(排汽温度升高)除了导致上述所说的4个危害以外,还会导致汽轮机有以下危害:
1、真空降低,在进汽量不变的情况下,汽轮机出力降低。如果要保持机组出力不变,那么就需要增加进汽量,这样就会引起通流部分过负荷以及轴向推力增加。轴向位移和推力间隙有什么关系?
2、真空下降使排汽容积流量减小,导致末级叶片产生脱流及旋流,引起叶片颤振和根部冲刷,产生较大的激振力,导致叶片损坏发生事故。为什么调节级到下一级叶片比较远?
综上所述,启动时的排汽温度高是鼓风摩擦,通过减温水即可控制。正常运行时排汽温度高是因为冷却系统出现问题(循环水、空冷),导致汽轮机排汽无法凝结成水,排汽压力升高 ,是机组的一种故障状态,通过减温水也无法恢复正常。直接空冷系统学习
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