對汽輪機運行中上下缸溫差大的有效對策研究

艾常青

摘 要：本文主要針對上下缸溫差過大的問題進行了闡述，著重分析了產生這一狀況的原因和危害，并且提出了一些針對性的措施來對這一問題加以解決，希望可以在以后對上下缸溫差大的問題進行解決的時候有所依據，有所參考，讓汽輪機的運行不斷趨于穩定和安全。

關鍵詞：汽輪機；溫差大；質量；疏水系統；維修

隨著我國經濟的發展，工業化的進程也在加快，各種工業化設備也在不斷擴大需求。當前急需解決的就是設備運行的安全性和穩定性，所以我們應該不斷加大投入的力度。在設備的使用中，汽輪機的上下缸溫差過大的問題經常給汽輪機帶來很嚴重的損害，甚至有時會導致故障的出現，給我國的汽輪機產業的發展帶來了很大的掣肘，所以對于這個問題，應該重視起來。

一、導致汽輪機云兄中上下缸溫差過大的原因

（一）設計和安裝環節中的不合理因素

從構成上來說，汽輪機由氣缸和轉子以及其他附屬設備組成的，其中為了制造和運輸便利而分成兩個部分，有些大型汽輪機也會把氣缸分成幾個部分，并且加上外套層，以達到保溫的效果。而轉子部分又由主軸、葉輪以及葉片組成，而其他設備又包括輸水系統、測溫系統以及進風系統和排風系統等等。汽輪機的內部結構非常復雜，并且在安裝工作上具有很高的精度要求，所以在進行結構設計的時候如果出現一個小部件的設計不合理，也會經常導致在實際運作的時候出現上下文差擴大的情況。而另一方面，如果在進行組裝工作中出現了偏差， 導致借口沒有嚴加密封。會導致漏氣和漏水的情況，也會導致上下缸溫差過大。

（二）運行不當并且維護不及時

（1）下缸保溫性不足

在進行下缸設計的時候如果布置了多個抽氣管道，就會導致下缸過分發揮散熱性，而保溫性不足，這其實是導致上下缸溫度差過大的一個主要原因，如果設計環節沒有注重下缸的保溫性能，上下缸溫差最多可以達到70℃。

（2）疏水系統運行不流暢

在機器啟動和停止的時候下缸溫度變化過于明顯。如果輸水系統沒有流暢運行，機器停止的時候，有一部分冷水會經過抽水管道倒流回到氣缸里，造成氣缸溫度下降的情況。

（3）受到冷凝作用的影響

氣缸運行的時候溫度升高，導致水分汽化，而水蒸氣節粗到氣缸壁的時候又凝結成水珠，又流回下氣缸，導致下氣缸的溫度降低。

（4）熱量測量裝置沒有正常運行

沒有把熱敏傳感器進行合理安裝，就會導致在熱量測量的時候出現故障。

（5）沒有按照要求運行和維護

在進行氣門啟動的時候沒有按照響應的順序，導致氣缸進氣的情況，下氣缸溫度明顯下降，擴大了上下溫差。如果沒有對氣缸接點的密封墊濟寧更換，導致了漏氣的情況，也會導致上下氣缸溫差過大的情況嗎。

（三）溫度控制測點不合適

正常來說，高壓缸和低壓缸的溫度測點會在外缸內壁進行布置，這種布置方式雖然有利于進行日常的檢修工作和維護工作，但是對于溫度變化則無法進行體現，導致漏氣的情況，加大了上下缸的溫差。

（四）設備本身存在質量問題

有些設備在自身質量上也存在問題，也會導致上下缸溫差過大的問題。例如有些設備經過檢查之后發現是因為進氣管道的密封質量不達標，密封件沒有采用合格的材料而造成的情況，有時也會在設計上存在較大的失誤，例如兩個測溫點孔深不一致，也很容易導致上下缸溫差過大，進而導致故障的出現。

二、汽輪機的上下缸溫差大在生產中的危害

（一）導致汽缸的形狀發生變化，削弱材料的強度

根據常識可知材料具有熱脹冷縮的性質，汽輪機上下缸的溫差過大，會導致汽缸上下缸壁的熱脹冷縮程度不同，因此很容易導致汽缸發生變形，使汽缸密封性能降低，從而產生漏汽的情況。尤其是在高壓缸調節級處，由于缸內壓力較大，汽缸壁所受的沖擊力也較大，再加上汽缸由于溫差而產生的不均勻變形很容易發生一種動靜摩擦的現象，造成主軸的彎曲，進而造成汽輪機的振動劇烈，有時嚴重時會損壞汽輪機，對電網的正常供電造成嚴重影響。

（二）對汽輪機的正常啟動造成影響

汽輪機在調試過程中，若是在使用冷態額定參數的方式啟動時，由于機組啟動沖轉后進行中速和高速暖機時上下缸升溫的速度一般是不相同的。這種情況下，上缸的升溫速度比下缸有明顯加大，當上下的溫差超過50℃時，汽輪機會自動停機。等到汽缸溫差縮小至10℃以下時才允許再次啟動，在這種情況下汽輪機的啟動時間延長，鍋爐的能耗加大，從而增加了電廠的成本。

三、對汽輪機運行過程中上下缸溫差大這一問題的合理有效的解決措施

（一）監測好汽輪機運行中上下缸的溫差

汽輪機在運轉的過程中，由于汽缸內密封性好，蒸汽溫度高，不容易散熱，設備之間的相互摩擦會產生大量的熱。因此必須定期的對汽輪機的溫度進行測量，并且詳細記錄每一次的溫度變化，對采集的這些溫差數據進行分析和總結，從而了解和掌握汽缸各處的溫度及上下缸溫差變化的情況，如果發現異常狀況，要果斷的采取相應的措施加以解決，最終保證溫差始終在合理的范圍內。

（二）規范操作流程，定期進行維護保養

在準備開機時，一定先要仔細檢查疏水系統是否暢通，進、排氣管、抽氣管狀態是否完好，查看測溫裝置能否正常工作等。排除全部潛在的威脅后，然后在開始啟動汽輪機進行試運轉，同時要時注意汽輪機上下汽缸溫差的變化。定期對汽輪機的零部件進行保養維護，對于易損壞的零件及時更換，以防止上下缸溫差過大而導致停機。

（三）合理安裝，優化設計

一般情況下汽輪機設計主要以疏水系統的設計為主要部分，如果只考慮疏水壓力分布狀況，沒有將機組運行后的負荷量這一因素考慮在內的話。就會導致汽輪機沖轉前啟動時本體動力不足，從而導致疏水情況不樂觀。因此我們在進行設計時，要充分考慮各方面的因素，將各種因素綜合作用的結果加入到設計的理念中，同時對疏水系統、進排氣管要布置合理，要做到疏水管內壓力高于疏水箱及擴容器的壓力，防止發生倒流現象。

（四）對零件及設備的質量嚴格把控

在進行設備及零件的購買時要嚴格按照電廠設計標準到指定的正規廠家購買，要嚴格的把握好質量。對所購買的抽氣管、噴嘴、進排氣管輸水管、密封墊等零部件型號等要嚴格把控，保證零部件的設計標準不低于原先的零部件，性能指標符合國家規定的相關要求。運輸的過程中也要做好防護工作，以防在運輸途中發生損壞。設備及零部件在入庫時做好防銹的措施，排放整齊，保證設備及零部件的質量完好無損。

四、結語

在汽輪運行中，上下溫差過大對于汽輪機的正常運行造成了很大的影響，在嚴重的時候甚至會導致發電廠無法正常進行供電，給人們的日常生活造成麻煩，并且也影響到工業生產。對于汽輪機上下缸溫差大的原因進行了解了之后，我們就可以從原因上入手，在設計環節和制造環節不斷對其進行優化、革新工藝，提出新的方案來對這個問題加以解決，確保汽輪機運行的安全性和穩定性。

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