【正文】 汽輪機(jī)技術(shù)問答系列 汽機(jī)實操題 1. 汽輪機(jī)啟動時為什么要限制上、下缸的溫差 ? 答：汽輪機(jī)汽缸上、下存在溫差，將引起汽缸的變形。上、下缸溫度通常是上缸高于下缸，因而上缸變形大于下缸，引起汽缸向上拱起，發(fā)生熱翹曲變形，俗稱貓拱背。汽缸的這種變形使下缸底部徑向動靜間隙減小甚至消失，造成動靜部分摩擦，尤其當(dāng)轉(zhuǎn)子存在熱彎曲時，動靜部分摩擦的危險更大。 上下缸溫差是監(jiān)視和控制汽缸熱翹曲變形的指標(biāo)。大型汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子一般是整鍛的，軸封部分在軸體上車旋加工而成，一旦發(fā)生摩擦就會引起大軸彎曲發(fā)生振動，如不及 時處理，可能引起永久變形。汽缸上下溫差過大常是造成大軸彎曲的初始原因，因此汽輪機(jī)啟動時一定要限制上下缸的溫差。 2. 汽輪機(jī)軸向位移增大的主要原因有哪些 ? 答： (1)汽溫汽壓下降，通流部分過負(fù)荷及回?zé)峒訜崞魍Ｓ谩? (2)隔板軸封間隙因磨損而漏汽增大。 (3)蒸汽品質(zhì)不良，引起通流部分結(jié)垢。 (4)發(fā)生水沖擊。 (5)負(fù)荷變化，一般來講凝汽式汽輪機(jī)的軸向推力隨負(fù)荷的增加而增大；對抽汽式或背壓式汽輪機(jī)來講，最大的軸向推力可能在某一中間負(fù)荷時。 (6)推力瓦損壞。 3. 中間再熱機(jī)組有何優(yōu)缺點 ? 答： (一 )中間再熱機(jī)組的優(yōu)點 (1)提高了機(jī)組效率，如果單純依靠提高汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力和溫度來提高機(jī)組效率是不現(xiàn)實的，因為目前金屬溫度允許極限已經(jīng)提高到 560℃ 。若該溫度進(jìn)一步提高，則材料的價格卻昂貴得多。不僅溫度的升高是有限的，而且壓力的升高也受到材料的限制。 大容量機(jī)組均采用中間再熱方式，高壓缸排汽在進(jìn)中壓缸之前須回到鍋爐中再熱。再熱蒸汽溫度與主蒸汽溫度相等，均為 540℃ 。一次中間再熱至少能提高機(jī)組效率 5％以上。 (2)提高了乏汽的干度 ，低壓缸中末級的蒸汽濕度相應(yīng)減少至允許數(shù)值內(nèi)。否則，若蒸汽中出現(xiàn)微小水滴，會造成末幾級葉片的損壞，威脅安全運行。 (3)采用中間再熱后，可降低汽耗率，同樣發(fā)電出力下的蒸汽流量相應(yīng)減少。因此末幾級葉片的高度在結(jié)構(gòu)設(shè)計時可相應(yīng)減少，節(jié)約葉片金屬材料。 (二 )中間再熱機(jī)組的缺點 (1)投資費用增大，因為管道閥門及換熱面積增多。 (2)運行管理較復(fù)雜。在正常運行加、減負(fù)荷時，應(yīng)注意到中壓缸進(jìn)汽量的變化是存在明顯滯后特性的。在甩負(fù)荷時，即使主汽門或調(diào)門關(guān)閉，但是還有可能因中調(diào)門沒有關(guān)嚴(yán)而嚴(yán)重超速，這時 因再熱系統(tǒng)中的余汽引起的。 (3)機(jī)組的調(diào)速保安系統(tǒng)復(fù)雜化。 (4)加裝旁路系統(tǒng)，便于機(jī)組啟停時再熱器中通有一定蒸汽流量以免干燒，并且利于機(jī)組事故處理。 4. 汽輪機(jī)入口主蒸汽溫度下降 (過熱度下降 )，如何處理 ? 答：主蒸汽溫度下降對機(jī)組運行有以下幾點影響： (1)主蒸汽溫度下降，將使汽輪機(jī)做功的焓降減少，故要保持原有出力，則蒸汽流量必須增加，因此汽輪機(jī)的汽耗增加，即經(jīng)濟(jì)性下降。每降低 10℃ ，汽耗將增加 1． 3％～ 1． 5％。 (2)主蒸汽溫度急劇下降，使汽輪機(jī)末幾級的蒸汽濕度增加，加劇 了末幾級葉片的汽蝕，縮短了葉片使用壽命。 (3)主蒸汽溫度急劇下降，會引起汽輪機(jī)各金屬部件溫差增大，熱應(yīng)力和熱變形也隨著增加，且脹差會向負(fù)值變化，因此機(jī)組振動加劇，嚴(yán)重時會發(fā)生動、靜摩擦。 (4)主蒸汽溫度急劇下降，往往是發(fā)生水沖擊事故的預(yù)兆，會引起轉(zhuǎn)子軸向推力的增加。一旦導(dǎo)致水沖擊，則機(jī)組就要受到損害。若汽溫驟降，使主蒸汽帶水，引起水沖擊，后果極其嚴(yán)重。 (5)主蒸汽或再熱汽溫降至 520℃ 以下，聯(lián)系司爐處理，并限額運行。自額定負(fù)荷起，從 520℃ 下降至 510℃ ，降荷 10MW；從 510℃ 下降至500℃ ，降荷 10MW；從 500℃ 起，每下降 1℃ ，降荷 10MW，汽溫降至465℃ 或 lmin 內(nèi)驟降汽溫 50℃ 時，進(jìn)行停機(jī)處理。 5. 運行中如何對監(jiān)視段壓力進(jìn)行分析 ? 答：在安裝或大修后，應(yīng)在正常運行工況下對汽輪機(jī)通流部分進(jìn)行實測，求得機(jī)組負(fù)荷、主蒸汽流量與監(jiān)視段壓力之間的關(guān)系，以作為平時運行監(jiān)督的標(biāo)準(zhǔn)。 除了汽輪機(jī)最后一、二級外，調(diào)節(jié)級壓力和各段抽汽壓力均與主蒸汽流量成正比變化。根據(jù)這個關(guān)系，在運行中通過監(jiān)視調(diào)節(jié)級壓力和各段抽汽壓力，有效地監(jiān)督通流部分工作是否正常。 在同一負(fù)荷 (主蒸汽流量 )下 ，監(jiān)視段壓力增高，則說明該監(jiān)視段后通流面積減少，或者高壓加熱器停運、抽汽減少。多數(shù)情況是因葉片結(jié)垢而引起通流面積減少，有時也可能因葉片斷裂、機(jī)械雜物堵塞造成監(jiān)視段壓力升高。 如果調(diào)節(jié)級和高壓缸 I 段、 Ⅱ 段抽汽壓力同時升高，則可能是中壓調(diào)門開度受阻或者中壓缸某級抽汽停運。 監(jiān)視段壓力不但要看其絕對值增高是否超過規(guī)定值，還要監(jiān)視各段之間壓差是否超過規(guī)定值。若某個級段的壓差過大，則可能導(dǎo)致葉片等設(shè)備損壞事故。 6. 熱態(tài)和冷態(tài)啟動時的操作主要有哪些區(qū)別 ? 答：主要區(qū)別在于： (1)熱態(tài)啟動時需 嚴(yán)格控制上下缸溫差不得超過 50℃ ，雙層內(nèi)缸上下缸溫不超過 35℃ 。 (2)轉(zhuǎn)子彎曲不超過規(guī)定值。 (3)主蒸汽溫度應(yīng)高于汽缸最高溫度 50℃ 以上，并有 50℃ 以上的過熱度。沖轉(zhuǎn)前應(yīng)先送軸封汽后抽真空。軸封供汽溫度應(yīng)盡量與金屬溫度相匹配。 (4)熱態(tài)啟動時應(yīng)加強(qiáng)疏水，防止冷汽冷水進(jìn)入汽缸。真空應(yīng)適當(dāng)保持高一些。 (5)熱態(tài)啟動要特別注意機(jī)組振動，及時處理好出現(xiàn)的振動，防止動靜部分發(fā)生摩擦而造成轉(zhuǎn)子彎曲。 (6)熱態(tài)啟動應(yīng)根據(jù)汽缸溫度，在啟動工況圖上查出相應(yīng)的工況點。沖轉(zhuǎn)后應(yīng)以較快的速度升速，并網(wǎng) ，并帶負(fù)荷到工況點。 7. 甩負(fù)荷試驗一般應(yīng)符合哪些規(guī)定 ? 答：甩負(fù)荷試驗一般應(yīng)符合如下規(guī)定： (1)試驗時，汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)、真空值為額定值，頻率不高于，回?zé)嵯到y(tǒng)應(yīng)正常投入； (2)根據(jù)情況決定甩負(fù)荷的次數(shù)和等級，一般甩半負(fù)荷和額定負(fù)荷各一次； (3)甩負(fù)荷后，調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作尚未終止前，不應(yīng)操作同步器降低轉(zhuǎn)速，如轉(zhuǎn)速升高到危急保安器動作轉(zhuǎn)速，而危急保安器尚未動作，應(yīng)手動危急保安器停機(jī)； (4)將抽汽作為除氧器汽源或汽動給水泵汽源的機(jī)組，應(yīng)注意甩負(fù)荷時備用汽動給水泵能自動投入； (5)甩負(fù)荷過程中，對有關(guān)數(shù)據(jù)要有專人記錄。 8. 調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)生卡澀現(xiàn)象時，為防止甩負(fù)荷，應(yīng)采取哪些措施 ? 答：調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)生卡澀現(xiàn)象時，為防止甩負(fù)荷，應(yīng)采取如下措施： (1)加強(qiáng)濾油，油凈化裝置應(yīng)正常投入。 (2)減負(fù)荷操作應(yīng)由汽輪機(jī)運行人員在就地進(jìn)行。 (3)每次減負(fù)荷到要求數(shù)值時，再將同步器向增負(fù)荷方向倒回接近該負(fù)荷下應(yīng)有的同步器位置附近。 (4)請求調(diào)度將負(fù)荷大幅度交替增減若干次，以活動調(diào)節(jié)部套。 (5)必要時可將調(diào)節(jié)汽門全開，改為變壓運行方式，并應(yīng)定期活動調(diào)節(jié)汽門。 9. 個別軸承溫度升高和軸承溫度普遍升高的原因有什么不同 ? 答：個別軸承溫度升高的原因： (1)負(fù)荷增加、軸承受力分配不均、個別軸承負(fù)荷重。 (2)進(jìn)油不暢或回油不暢。 (3)軸承內(nèi)進(jìn)入雜物、烏金脫殼。 (4)靠軸承側(cè)的軸封汽過大或漏汽大。 (5)軸承中有氣體存在、油流不暢。 (6)振動引起油膜破壞、潤滑不良。 軸承溫度普遍升高： (1)由于某些原因引起冷油器出油溫度升高。 (2)油質(zhì)惡化。 10. 汽輪機(jī)葉片斷落時一般有哪些征象 ? 答：汽輪機(jī)葉片斷落時一 般都有較明顯的征象。 (1)汽輪機(jī)內(nèi)部或凝汽器內(nèi)部產(chǎn)生突然的聲響； (2)機(jī)組振動，包括振幅和相位均產(chǎn)生明顯的變化，有時還會產(chǎn)生瞬間強(qiáng)烈的抖動。這是由于葉片斷裂，轉(zhuǎn)子失去平衡或摩擦撞擊造成的。但有時葉片的斷落發(fā)生在轉(zhuǎn)子的中部，并未引起嚴(yán)重的動靜摩擦，在額定轉(zhuǎn)速下也未表現(xiàn)出振動的顯著變化。但這種斷葉片事故，在啟停過程中的臨界轉(zhuǎn)速附近，振動將會有明顯的增加。 (3)當(dāng)葉片損壞較多時，將使通流面積改變，在同一個負(fù)荷下蒸汽流量，調(diào)速汽門開度、監(jiān)視段壓力等都會發(fā)生變化，反動式機(jī)組尤其表現(xiàn)突出。 (4)若有葉片落入凝汽器時，通常會將凝汽器銅管打壞．使循環(huán)水漏入凝結(jié)水中，從而表現(xiàn)為凝結(jié)水硬度和導(dǎo)電度突然增大很多，凝汽器水位增高，凝汽器水泵馬達(dá)電流增大。 (5)若抽汽口部位的葉片斷落，則葉片可能進(jìn)入抽汽管道，造成抽汽逆止門卡澀，或進(jìn)入加熱器使加熱器管子破壞，加熱器水位升高。 (6)在停機(jī)惰走過程或盤車狀態(tài)下，聽到金屬摩擦聲，惰走時間減少。 (7)轉(zhuǎn)子失落葉片后，其平衡情況及軸向推力要發(fā)生變化，有時會引起推力瓦溫度和軸承回油溫度升高。 1部分廠用電中斷應(yīng)做如何處理？ 答：部分廠用電中斷應(yīng)做如下處理： （ 1） 若備用設(shè)備自動投入成功，復(fù)置各開關(guān)，調(diào)整運行參數(shù)至正常。 （ 2） 若備用設(shè)備未自動投入，應(yīng)手動啟動。（無備用設(shè)備，可將已跳閘設(shè)備強(qiáng)制合閘一次，若手動啟動仍無效，減負(fù)荷或減負(fù)荷至零停機(jī)，同時應(yīng)聯(lián)系電氣，盡快恢復(fù)廠用電，然后再進(jìn)行起動。 （ 3） 若廠用電不能盡快恢復(fù)，超過 1 min 后，解除跳閘泵聯(lián)鎖，復(fù)置停用開關(guān)，注意機(jī)組情況，各監(jiān)視參數(shù)達(dá)停機(jī)極限值時，按相應(yīng)規(guī)定進(jìn)行處理。 （ 4） 若需打閘停機(jī)，應(yīng)啟動直流潤滑油泵及直流密封油泵。 1汽輪發(fā)電機(jī)組防止低溫脆性破裂事故，應(yīng)在運行維護(hù)方面做那些措施？ 答：防止低溫脆性破裂事故應(yīng)做下列措施： （ 1） 盡量避免或減少熱沖擊損傷。沖轉(zhuǎn)時控制主蒸汽溫度至少應(yīng)有50℃ 過熱度。 （ 2） 機(jī)組啟動時應(yīng)按照規(guī)程而執(zhí)行暖機(jī)方式和暖機(jī)時間，使轉(zhuǎn)子內(nèi)孔溫度與內(nèi)應(yīng)力相適應(yīng)，避免材料承受超臨界應(yīng)力，因此對轉(zhuǎn)子應(yīng)進(jìn)行充分預(yù)熱，注意金屬升溫率和溫差。 （ 3） 正常運行時應(yīng)嚴(yán)格控制一、二次汽溫，不可超限或大幅度變化。 （ 4） 應(yīng)當(dāng)在 4050MW 低負(fù)荷暖機(jī) 34h 后才可做超速試驗。 （ 5） 中速暖機(jī)待高、中壓內(nèi)缸下壁溫度達(dá)到 250℃ 以上方可升至全速，確保轉(zhuǎn)子中心孔溫度高于低溫脆變 溫度。 （ 6） 正常運行時采取滑壓運行方式調(diào)節(jié)變負(fù)荷，可以減少熱應(yīng)力變化的幅度。尤其采用滑參數(shù)停車，是有利于減少熱應(yīng)力的危害性。 （ 7） 加強(qiáng)壽命管理，降低壽命損耗率 1汽輪機(jī)熱態(tài)啟動和冷態(tài)啟動的操作區(qū)別是什么？ 答： 汽輪機(jī)熱態(tài)啟動和冷態(tài)啟動的操作區(qū)別主要有 （ 1）啟動時嚴(yán)格控制上下缸溫差不得超過 50℃ ，雙層內(nèi)缸上下缸溫不超過 35℃ 。 （ 2）轉(zhuǎn)子彎曲不超過 35℃ 。 （ 3）主蒸汽溫度應(yīng)高于汽缸最高溫度 50℃ 以上，并有 50℃ 以上的過熱度。沖轉(zhuǎn)前應(yīng)先送軸封汽后抽真空。軸封供汽溫度應(yīng)盡量于金屬溫度相匹配 。 （ 4）熱態(tài)啟動時應(yīng)加強(qiáng)疏水，防止冷汽冷水進(jìn)入汽缸。真空應(yīng)適當(dāng)保持高一些。 （ 5） 熱態(tài)啟動要特別注意機(jī)組振動，及時處理好出現(xiàn)的振動，防止動靜部分發(fā)生摩擦而造成轉(zhuǎn)子彎曲。 （ 6）熱態(tài)啟動應(yīng)根據(jù)汽缸溫度，在啟動工況圖上查出相應(yīng)的工況點。沖轉(zhuǎn)后應(yīng)以較快的速度升速，并網(wǎng)，并帶負(fù)荷到工況點。 1簡述汽輪機(jī)嚴(yán)重超速事故的現(xiàn)象和處理方法。 答：汽輪機(jī)嚴(yán)重超速事故的主要現(xiàn)象 負(fù)荷及調(diào)節(jié)級壓力到零。 機(jī)組轉(zhuǎn)速上升至危急保安器動作值及以上。 汽輪機(jī)發(fā)出不正常的異聲及振動增大。 調(diào)節(jié)油壓及一次油壓 迅速上升。 處理： 立即破壞真空緊急停機(jī)，手動脫扣汽輪機(jī)，檢查 TV、 GV、IV、 RSV 及各級抽汽門和逆止閥均關(guān)閉，轉(zhuǎn)速應(yīng)下降。 檢查高低壓旁路動作正常。 傾聽汽輪機(jī)內(nèi)部聲音，記錄惰走時間。 對機(jī)組全面檢查，并查明原因，待缺陷消除后，方可啟動。 必須進(jìn)行危急保安器超速試驗，合格后才能并網(wǎng)。 1怎樣做真空嚴(yán)密性試驗？應(yīng)注意哪些問題？ 答：真空嚴(yán)密性試驗步驟及注意事項如下： （ 1）汽輪機(jī)帶額定負(fù)荷的 80％，運行工況穩(wěn)定，保持抽氣器或真空泵的正常工作。記錄試驗前的負(fù)荷、真空、排汽溫度。 (2)關(guān)閉抽氣器或真空泵的空氣門。 (3)空氣門關(guān)閉后，每分鐘記錄一次凝汽器真空及排汽溫度， 8min 后開啟空氣門，取后 5min 的平均值作為測試結(jié)果。 (4)真空下降率小于 ／ min 為合格，如超過應(yīng)查明原因，設(shè)法消除。 在試驗中，當(dāng)真空低于 87kPa，排汽溫度高于 60℃ 時，應(yīng)立即停止試驗，恢復(fù)原運行工況。 1凝結(jié)水硬度增大應(yīng)如何處理 ? 答：（ 1）開機(jī)時凝結(jié)水硬度大，應(yīng)加強(qiáng)排污； (2)關(guān)閉備用射水抽氣器的空氣門； (3)檢查機(jī)組所有負(fù)壓放水門關(guān)閉嚴(yán)密； (4)將停用中的中繼泵冷卻水門關(guān)閉，將凝結(jié)水至中繼泵的密封水門開大； (5)確認(rèn)凝汽器銅管輕微泄漏，應(yīng)立即通知加鋸末； (6)凝結(jié)水硬度較大，應(yīng)立即就地取樣，以確定哪側(cè)凝汽器銅管漏，以便隔離。 1單臺冷油器投入操作順序是什么？ 答：（ 1）檢查冷油器放油門關(guān)閉； （ 2）微