汽輪機進水原因及預(yù)防措施

孫沖

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

關(guān)鍵詞：汽輪機組 進水 原因及預(yù)防措施

中圖分類號：TK263.8 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）08-0284-01

前言

汽輪機進水是屬于汽輪機運行中重大事故，會引起機組重大損壞，故是一種惡性事故，而且汽輪機啟停、負荷變動時及在停機后都有可能發(fā)生，并且汽輪機所有進出口通道都有可能進水、進冷汽。是一種較易發(fā)生的事故，汽機運行人員必須給予充分的重視。

一、汽輪機進水現(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。

4.汽輪機機組振動劇烈增大，軸向位移明顯增大、推力瓦塊溫度急劇升高。

5.汽輪機機組上下缸溫差增大。

危害：

1.汽輪機管道、門桿及汽缸漏汽，漏汽量增大時，危及人身設(shè)備安全。

2.汽缸變形，動靜部分產(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，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，則進入葉片的相對速度小，相對進汽角變大，大于90。，打擊葉片頂部進口的背面，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。軸向推力增大過多，推力瓦溫度過高，引起推力軸承損壞，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向竄動，動靜部分產(chǎn)生碰摩，會引起通流部分嚴重損壞。

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，在超過材料的屈服限后，會產(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，超過材料的強度限；多次熱應(yīng)力變化，更促進裂紋的發(fā)展，應(yīng)及時焊補修理。

二、汽輪機進水原因及預(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，一些水被帶入過熱器時，會使新蒸汽溫度突然大幅度陣低，最嚴重時會有一些爐水被帶入汽輪機。機組啟動前做好鍋爐水位實驗：高二值聯(lián)開事故放水門高三值鍋爐。機組運行時加強水位監(jiān)視，自動跟蹤不好及事故時，及時切手動根據(jù)水位變化、給水量蒸汽量進行調(diào)節(jié)，汽包滿水時必須手動。

2.過熱蒸汽噴水減溫器調(diào)整不當或調(diào)節(jié)失靈噴水量過多，霧化不好，會使汽溫突降。嚴重時汽機進水

滑停過程中，汽壓在不斷降低，又要求汽溫按一定條件下降，此時蒸汽良少，氣溫低，如減溫水投入過多，有時會甩汽溫，因而使汽輪機進冷汽或進水。機組啟動過程中，減溫水投入也應(yīng)慎重，盡量用鍋爐燃煤量、汽機汽門開度、高低旁開度等控制汽溫，防止甩汽溫。

3.機組停運初期啟電泵補水通過過熱器減溫水或高旁減溫水進入汽輪機

汽輪機停機后在停爐減溫降壓過程中，仍有余熱產(chǎn)生部分蒸汽，故仍得啟動給水泵補水。給水泵啟動后，過熱蒸汽噴水減溫器調(diào)門、電門關(guān)閉不嚴，則不斷有減溫水調(diào)入過熱器及再熱器中，若高主門、高調(diào)門進入高壓缸，因此必須及時關(guān)閉過熱蒸汽噴水減溫器手動門。

給水泵啟動后，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入高壓缸。因此必須及時關(guān)閉過熱蒸汽噴水減溫器手動門，如高旁后溫度仍持續(xù)下降，應(yīng)開啟高旁間溫水放水門、高旁逆止門前后疏水門。

4.停爐水壓試驗時水進入汽輪機

水壓試驗隔離門內(nèi)漏，高主門及高調(diào)門均不嚴，水進入高壓缸；中主門及中調(diào)門不嚴時進入中壓缸。

進行水壓試驗時，調(diào)節(jié)進水量時應(yīng)緩慢均勻，閥門不可速開速關(guān)，以防發(fā)生水沖擊。只有當汽機首級金屬溫度<121℃時，才允許進行鍋爐水壓試驗工作。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)開啟，防止汽輪機進水。認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缸溫，發(fā)現(xiàn)異常立即停止試驗。

5.高低壓加熱器

當高低壓加熱器內(nèi)受熱面損壞，鍋爐給水或凝結(jié)水會漏入汽側(cè)，漏水量較大時，正常疏水系統(tǒng)來不及疏出，會造成滿水，加熱器內(nèi)的滿水會通過抽汽管道進入汽輪。 若高加受熱面泄露，水位上漲很快，水位高時高位疏水閥或事故硫水閥應(yīng)當動作，緊急疏水；水位達到高水位保護動作水位時，保護應(yīng)動作，抽汽電動門及逆止閥應(yīng)關(guān)閉，抽汽疏水門應(yīng)打開，高加進出水門關(guān)閉，旁路門打開。如保護未動作立即手動解列高低加。

6.機內(nèi)疏水不暢

汽輪機低壓段，工作在濕蒸汽區(qū)。為防止水分沖蝕葉片，提高級的效率，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，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內(nèi)，使級內(nèi)局部水分較多，引起葉片等的損傷。

7.來自軸封系統(tǒng)，汽輪機為在啟動時及在低負荷下運行時，投入輔助蒸汽供鈾封系統(tǒng)時蒸汽帶水

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，有足夠的過熱度；冷再供軸封電動門、手門截止門關(guān)閉，輔汽供軸封手動截止門關(guān)閉，軸封母管疏水至無壓開啟、高中低壓軸封濾網(wǎng)疏水至無壓開啟；軸封母管溢流至7號低溫加熱汽手門及電動門開啟，然后進行暖管，暖管過程中監(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，防止暖管不足進入汽輪機軸封。

三、汽輪機進水處理

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

2.確認汽機所有疏水門應(yīng)自動打開，否則立即手動打開，就地測溫確定疏水良好。

3.打閘停機后，應(yīng)嚴密監(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、振動變化，并詳細記錄惰走時間，傾聽機組內(nèi)部聲音。

4.如果加熱器嚴重漏水導(dǎo)致進水，應(yīng)迅速關(guān)閉抽汽逆止、進汽門，開啟加熱器汽側(cè)放水門。

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