600MW汽輪機上下缸溫差大的原因分析及處理研究

國家能源集團雙鴨山發電有限公司， 黑龍江雙鴨山 ?155136

摘要：在我國發電廠的電力生產中，600MW汽輪機應用較為廣泛，這也是核心的電力生產設備，確保600MW汽輪機能夠安全穩定地運行始終都是重要的問題。受各方面因素的影響，600MW汽輪機在實際運行中難免出發生一系列的故障，其中，高壓缸上下缸出現溫差的問題比較嚴重，一般會損壞葉片或者導致缸變形，甚至會使大軸出現彎曲。全面分析600MW汽輪器高壓缸上下缸出現溫差大的原因，并及時找到對應的措施加以解決，是當前急需深究的問題。本文簡單分析600MW汽輪機上下缸出現溫差大所帶來的的影響，并分析其原因，最終提出幾種有效的處理措施。

關鍵詞：600MW汽輪機;上下缸;分析原因;處理措施

600MW汽輪機的工作環境基本是高壓高溫的，核心的部件就是汽缸和內轉子，如果出現進水問題，機組的下缸則將瞬時冷卻，則會引起上下缸之間出現較大的溫差，進而造成汽缸出現熱變形，甚至使大軸彎曲和上下缸碰撞，直接損壞葉片，最終整個汽輪機組無法正常工作。由此可見，加強對600MW汽輪機上下缸溫差大的原因進行分析，并制定針對性的處理措施，對整個發電廠的電力供應意義重大。

一、600MW汽輪機上下缸溫差大產生的負面影響

600MW汽輪機在實際工作中，如果上下缸發生較大的溫度差就會直接影響到轉子的偏心，一旦轉子偏心出現的變化程度比較大，或者反彈情況發生異常，則造成缸體內部發生較大的摩擦，隨著摩擦的不斷加大，就使缸體內部的溫度快速提高。此外，摩擦時間過久，摩擦縫隙會變小，則會加劇碰擦的現象，威脅到汽輪機組的穩定工作。上下缸溫差大，很有可能會造成缸體出現嚴重變形的情況，并逐步使汽輪機結合面的嚴密性受到影響，輕則只會發生漏汽問題，重則關聯到整個汽輪機組出現異常振動，那么汽輪機組就無法平穩工作。因此，在設計600MW汽輪機機組時，會明確規定上下缸溫度差的上限，如果溫差大于50℃，就需要馬上停機進行檢修，只有溫度差達到正常值才允許重新開機工作，但是停機時間盡量縮短，否則會給發電廠造成無法估計的經濟損失。

二、600MW汽輪機上下缸溫度差的原因

結合筆者多年的工作經驗，總結出600MW汽輪機上下缸出現溫度差的原因如下：

1、機組設計存在缺陷

600MW汽輪機上下缸的降溫主要依賴于疏水系統，通常情況下，汽輪機處于熱態啟動的過程中，如果不能科學設計疏水系統，來自于鍋爐傳送出來的蒸汽處于高溫高壓的狀態，在蒸汽管道慢慢被冷卻，當輸送到高中壓缸的調門時再次被冷卻，已經被冷卻完畢的疏水到達擴容器，將會擴容器內部剩余的低溫蒸汽進行混合，但是高中壓缸又是緊緊與擴容器相連，高中壓缸內的疏水也會流入擴容器，如果兩種疏水的量較大，同時流入到擴容器中會發生氣流碰撞，在瞬間形成較大的氣流壓力，并發生較大的波動，易于引起倒流和串流的問題。再加上擴容器內部的壓力失衡，并且不能發揮抑制降壓的功能。在安裝的過程中，疏水管道的高度也需要注意，如果高低不合理，容易使疏水的流動不暢通，也會引起溫差大。

2、操作不規范

在600MW汽輪機機組的實際操作中，務必要求工作人員嚴格按照各項規程進行操作，最大程度地控制人為失誤因素。比較常見的是疏水門被錯誤打開，則會直接引起較大的溫度差。在設計過程中，當機組發生跳閘，全面的疏水電動門必須完全打開，防止因誤開疏水閥門而造成汽缸內部沉積大量的冷氣冷水，溫差就會出現較大波動。要對600MW汽輪機機組做好日常檢查和維護，仔細檢查調節汽門以及主汽門，必須是關閉的。汽缸機組在工作過程中，也要及時打開交直流潤滑油泵以及頂軸油泵，確保運行安全，然而，這會進一步提高主蒸汽的溫度和壓力，疏水管道中的冷水容易倒流入汽缸，就引起較大的溫差。工作人員由于時間緊急沒能將疏水完全排除，就使夾層中會有汽水流入，也能增加溫度差。

三、600MW汽輪機上下缸溫差大的有效處理措施

1、科學合理地改造疏水系統

在設計汽輪機機組的疏水系統時，要摒棄各疏水門聯開的理念，把全部的與汽輪機相連的疏水均引入到一個新的疏水管道，即是把主蒸汽和高旁門前管道的疏水與高壓缸內的疏水進行隔離，并分別采用不同類型的疏水聯箱與擴容器相連，這就能使得汽輪機組不論是處于停止或是開啟狀態，機組內部的疏水都能順利排出，且不受其它管道疏水的牽連，讓疏水管道始終都保持真空，能夠有非常理想的疏水性能。此外，要做好壓缸調門疏水的電動力的日常檢查，要保證其處于關閉狀態，進而能夠使機組穩定工作。

2、規范操作流程

工作人員在開展沖轉流程之前，必須把主蒸汽和高旁前的疏水改造成排大氣，直到擴容器的疏水門關閉即可停止，避免同一個疏水聯箱所傳送出來的疏水受到高壓高溫環境的影響而擠壓到低壓疏水，這就會發生疏水倒流的問題。此外，要保證投夾層內部的積水必須完全排凈，從而使得管道能夠順利排水。

3、啟動和停止進一步優化

600MW汽輪機在啟動和停止工作的過程中，需要及時控制高壓加熱器抽汽口的抽汽量，保證抽汽口的下端的腔室的金屬能夠升溫迅速，避免由于疏水出現問題導致溫差偏高。適當地延緩沖轉暖機的時間，確保抽汽口下端的金屬溫度穩定后，再進行提速操作，避免發生溫度疊加的問題。

四、總結

600MW汽輪機上下缸溫度差是常見的故障問題，必須要深究其原因，并及時找到處理措施加以解決。本文所總結出的原因主要包括疏水系統設計不科學和操作不規范等兩個因素，其處理措施為科學設計疏水系統、規范操作流程和優化啟停過程等，并取得了良好的效果。當然，造成600MW汽輪機上下缸溫差大的因素還有很多，這需要筆者進一步加強學習和研究，旨在找出最高效的處理措施，保障機組安全正常運行。

參考文獻

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作者簡介：陳緒峰（1990.09～），男，黑龍江省雙鴨山市人，2012年7月畢業于遼寧科技大學，無機非金屬材料專業，本科，初級工程師，研究方向：火電。