為什麼衝轉前上下缸溫差不高於50℃?

1、汽輪機上下汽缸溫差過大有何危害?

答;高壓汽輪機起動與停機過程中,很容易使上下汽缸產生溫差。有時,機組停機後,由於汽缸保溫層脫落,同樣也會造成上下缸溫差大,嚴重時,甚至達到130℃左右。通常上汽缸溫度高於下汽缸溫度。上汽缸溫度高,熱膨脹大,而下汽缸溫度低,熱膨脹小。溫差達到一定數值就會造成上汽缸向上拱起。在上汽缸拱背變形的同時,下汽缸底部動靜之間的徑向間隙減小,因而造成汽輪機內部動靜部分之間的徑向摩擦,磨損下汽缸下部的隔板汽封和復環汽封,同時隔板和葉輪還會偏離正常時所在的平面(垂直平面),使轉子轉動時軸向間隙減小,結果往往與其它因素一起造成軸向摩擦。摩擦就會引起大軸彎曲,發生振動。如果不及時處理,可能造成永久變形,機組停運檢修。

2.為什麼要規定衝轉前上下缸溫差不高於50℃?

答;當汽輪機起動與停機時,汽缸的上半部溫度比下半部溫度高,溫差會造成汽輪機汽缸的變形。它可以使汽缸向上彎曲從而使葉片和圍帶損壞。曾對汽輪機進行汽缸撓度的計算,當汽缸上下溫差達100℃時,撓度大約為1mm,通過實測,數值是很近似。由經驗表明,假定汽缸上下溫差為10℃,汽缸撓度大約0.1mm,一般汽輪機的徑向間隙為0.5~0.6mm。故上下汽缸溫差超過50℃時,徑向間隙基本上已消失,如果這時起動,徑向汽封可能會發生摩擦。嚴重時還能使圍帶的鉚釘磨損,引起更大的事故。

3.如何減少上下汽缸溫差?

答;為減小上下汽缸溫差,避免汽缸的拱背變形,應該做好下列工作:

⑴ 改善汽缸的疏水條件,選擇合適的疏水管徑,防止疏水在底部積存。

⑵ 機組起動和停機過程中,運行人員應正確及時使用各疏水門。

⑶ 完善高、中壓下汽缸擋風板,加強下汽缸的保溫工作,保溫磚不應脫落,減少冷空氣的對流。

⑷ 正確使用汽加熱裝置,發現上下缸溫差超過規定數值時,應用汽加熱裝置對上汽缸冷卻或對下缸加熱。

⑸ 機組啟動前,儘量保持盤車運行。

4.什麼叫彈性變形?什麼叫塑性變形?汽輪機起動時如何控制汽缸各部溫差,減少汽缸變形?

答;金屬部件在受外力作用後,無論外力多麼小,部件均會產生內部應力而變形。當外力停止作用後,如果部件仍能恢復到原來的形狀和尺寸,則這種變形稱為彈性變形。當外力增大到一定程度時,外力停止作用後,金屬部件不能恢復到以前的形狀和幾何尺寸,這種變形稱為塑性變形。對汽輪機來講,各部件是不允許產生塑性變形的。汽輪機起動時,應嚴格控制汽缸內外壁、上下汽缸、法蘭內外壁和法蘭上下、左右等溫差在規定範圍內,從而避免不應有的應力產生。具體溫差應控制在如下範圍內:

⑴ 高、中壓內、外缸的法蘭內外壁溫差不大於80℃。

⑵ 高、中壓內外缸溫差(內缸內壁與外缸內壁,內缸外壁與外缸外壁)不大於50~80℃。

⑶ 高、中壓缸上下溫差不大於50℃,外缸上下溫差不大於80℃。

⑷ 螺栓與法蘭中心溫差不大於30℃。

⑸ 高、中壓內外缸法蘭左右、上下溫差不大於30℃。機組在起動過程中,應嚴密監視金屬各測點溫度變化情況,適當調整加熱汽量,並注意主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度不應過高或過低,做好以上各項工作,機組起動方可得到安全保證,延長機組使用壽命。

5.汽輪機轉子發生摩擦後為什麼會發生彎曲?

答;由於汽缸法蘭金屬溫度存在溫差,,導致汽缸變形,徑向動靜間隙消失,造成轉子旋轉時,機組端部軸封和隔板汽封處徑向發生摩擦而產生很大的熱量。產生的熱量使軸的兩側溫度差很快增大。溫差的增加,使轉子發生彎曲。這樣週而復始,大軸兩側溫差越大,轉子越彎曲。

6.汽輪機停機後或熱態起動前,發現轉子彎曲值增加及盤車電流晃動,其原因是什麼?怎樣處理?

答;汽輪機停機後或熱態起動前,發現轉子彎曲值增加及盤車電流晃動,其原因往往是高、中壓汽缸上下溫差超過規定值,而引起汽缸變形,汽封摩擦,造成大軸彎曲。發現轉子彎曲值增加,盤車電流晃動,首先應檢查原因,如屬於上下汽缸溫差過大,則應先檢查汽輪機各疏水門開關是否正確,有無冷水冷汽倒至汽缸,根據高、中壓上下汽缸溫差情況,對下汽缸加熱或對上汽缸用空氣進行冷卻,使上下汽缸溫差儘量減少,盤車直軸,並要求大軸彎曲值恢復到原始數值。

7.熱態起動時,為什麼要求新蒸汽溫度高於汽缸溫度50~80℃?

答:機組進行熱態起動時,要求新蒸汽溫度高於汽缸溫度50~80℃。可以保證新蒸汽經調節汽門節流,導汽管散熱、調節級噴嘴膨脹後,蒸汽溫度仍不低於汽缸的金屬溫度。因為機組的起動過程是一個加熱過程,不允許汽缸金屬溫度下降。如在熱態起動中新蒸汽溫度太低,會使汽缸、法蘭金屬產生過大的應力,並使轉子由於突然受冷卻而產生急劇收縮,高壓差脹出現負值,使通流部分軸向動靜間隙消失而產生摩擦造成設備損壞。

8.汽輪機起動過程中,汽缸膨脹不出來的原因有哪些?

答:起動過程中,汽缸膨脹不出來的原因有:

⑴ 主蒸汽參數、凝汽器真空選擇控制不當。

⑵ 汽缸、法蘭螺栓加熱裝置使用不當或操作錯誤。

⑶ 滑銷系統卡澀。

⑷ 增負荷速度快,暖機不充分。

⑸ 本體及有關抽汽管道的疏水門未開。

9.暖機的目的是什麼?

答:暖機的目的是使汽輪機各部金屬溫度得到充分的預熱,減少汽缸法蘭內外壁,法蘭與螺栓之間的溫差,轉子表面和中心的溫差,從而減少金屬內部應力,使汽缸、法蘭及轉子均勻膨脹,高壓差脹值在安全範圍內變化,保證汽輪機內部的動靜間隙不致消失而發生摩擦,同時使帶負荷的速度相應加快,縮短帶至滿負荷所需要的時間,達到節約能源的目的。

10.汽輪機起動升速時,排汽溫度升高的原因有哪些?

答:汽輪機起動升速時,排汽溫度升高的原因有:

⑴ 凝汽器內真空降低,空氣未完全抽出,汽氣混合在一起。而空氣的導熱性能較差,使排汽壓力升高,飽和溫度也較高。

⑵ 主蒸汽管道、再熱蒸汽管道、汽缸本體等大量的疏水疏至膨脹箱,其中擴容器出來的蒸汽排向凝汽器喉部,疏水及疏汽的溫度要比凝汽器內飽和溫度高4~5倍。

⑶ 暖機過程中,蒸汽流量較少,流速較慢,葉片產生的摩擦鼓風熱量不能及時帶走。


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