汽轮机进水事故的预防及处理.pdf

第 1期( 总第 1 2 4期 ) 2 0 0 5年 2月 山 西 电 力 shanxi electri c p0w er no 1 ( s e t 1 2 4 ) f e b 2 0 0 5 汽轮机进水事故的预防及处理 张 强 ( 山西漳 泽 电力股 份 有限公 司河津 发 电厂 ， 山西 河 津0 4 3 3 0 1 ) 摘要 ：通过 对汽轮机 系统布置方案及有 关设 计的研 究 ，提 出 了预 防汽轮机进 水的措施及进水后 的 处理方案 ，为电厂在防止汽轮机进水 方面提 供 了依 据 。 关 键 词 ：汽 轮 机 进 水 ；预 防 ； 处理 中图分 类号 ：tk2 6 7 文献标识码 ：a 文章编号 ：1 6 7 1 0 3 2 0 ( 2 0 0 5 ) 0 1 0 0 2 1 一 o 2 1 汽轮机进水事故 汽轮 机工作介质是高温高压 的蒸 汽 ，其零部件 承受着 巨大的应力 ，如果在未冷却状 态下汽轮机 中 进水 ，由于温度骤降及 冲击将不 可避免地造成零部 件损坏 。 进 水而引起 的汽轮机 故障有 ： 叶片和围带损坏 、 推力轴承损坏 、转子裂 纹 、转子永久性弯 曲、静 子 部分永久性变形及 汽封片磨坏等 。零部件损坏程 度 与水的进入点 、流量 、进水时间长短 、汽轮机 金属 温度 、转速 和负荷 、蒸汽流量 、动静部 分相对 位置 以及运行人 员处理 方式等 因素有关 。汽轮机进水造 成 的设备损 坏事故在 国内发生过 多次 ， 损失 巨大。 从 事故实例来 看 ，系统设计不合理 、运行人员操作不 当及设备存 在缺陷都可能造成 汽轮机进水事故 。所 以汽轮 机防进水是汽轮机厂 家设计 及 电厂运行 、维 护中所考虑及 防范 的一个 重点 。 2 汽轮机进水的预 防 2 1 系统布置及设计方面 2 1 1加 热 器及 抽 汽 系统 a )各 抽 汽管 路上 布置疏 水 调节 阀或 自动疏 水 器 ，保证 在启停机及变工况 时疏水 能及时排入疏水 联箱或 扩容器 。 b)疏 水调节 阀或 自动 疏水 器 调节 加热器 疏水 水位在正常范 围内 ，一 般加热器疏水采用 逐级 自流 方式进入下一级加热 器 ，高压加热器疏水 进入除氧 器 ，低压加热 器疏水进入凝汽器 。疏 水量大时可通 过事故疏 水阀直接进入除氧器 和凝汽器 。 收稿 日期 ：2 0 0 4 一 l o 一 2 o 作者简 介 ：张强 ( 1 9 7 2 一 ) ， 男 ，山西 芮城人 ，1 9 9 3年 毕业 于太 原电 力专科 学校 热能动 力工 程专业 ，助 理工程 师 。 c )加热 器水 侧有 隔离 阀及 旁路 防止 加热 器 内 漏时将加热器水 侧退 出。机组设计有高加旁路 在高 压加热 器 内漏 时 自动使给水走旁路 。 d )抽 汽管上一 般布置 2个温度测点 ， 1个靠近 抽 汽 口，1个靠近加热器 ，运 行中可根据 这 2个温 度指示 判断加热器状况 。 e )抽汽 管路上 的电动 隔离 阀及逆 止 阀使抽 汽 管返水时不致进入汽轮机 。 2 1 2 主 蒸 汽 和 再 热 系统 a )主蒸汽 及再热 系 统最低 水平 管段 底部 布置 有足够管径 的疏水 管 ， 其位置尽可 能接 近汽轮机 ， 疏 水管按压 力等级接 至扩容器或疏水联箱 。 b )主蒸 汽及再 热 系统管 道疏 水 阀在汽 轮机跳 闸后应 能立即打开 。 c )在机组不带 负荷和跳闸时 ，喷水 阀及其旁路 阀 自动关闭 ，如果锅炉厂允许 在低 负荷下中断减温 水 ，则 自动关闭喷水 阀及旁路 阀 。 d )再热冷段设置疏水罐 ， 并设 置高 、低水位开 关 自动操作疏水 阀或 自动疏水 装置 。 2 1 3本 体 疏 水 及 轴 封 系统 a )汽轮机本体 疏水单独接入联箱或扩容器 ， 且 疏水管 应按压 力等级顺序联接 ，压力高 的疏 水远离 联箱 ，联箱通往凝汽器 的管径要 足够大 。 b )汽轮机停止运行时 ， 应将疏 水阀打开 ，直到 汽轮机冷却 。 c )机组负荷增加 到 1 5 9 6 2 0 ( 依汽轮机厂 家设计值 )额定负荷前 ，疏水 阀必须 打开 ；在机组 负 荷减到 1 5 9 6 2 0 额定负荷 时 ，打开所有的疏 水 阀 。 2 1 4 轴 封 系统 a )汽 封系 统 的进 汽参 数根 据 汽轮机 工况 进行 调节 ，根据机组不 同工况设计 有数 个汽源 ，汽封压 维普资讯 2 2 山 西 电 力 2 0 0 5年 第 1 期 力通 过调节 器来实现 ， 保证 轴封蒸汽一定 的过热度 ， 与汽缸 、转 子温度匹配 。 b )低 压轴封 供汽 管路 上设计 轴封 汽 温调节 装 置 ，保证低压 轴封处合适温度 。 c )汽封 压力 调 节器前 后及 汽封 供 汽联 箱上 布 置足够通流量 的疏水管 。 d )汽封蒸汽管应尽量短 ， 保证暖管快 速 、 充分 。 e )轴封加热 器不仅提高热效率 ， 另 外轴封加热 器 内负压使轴封 汽 回流畅通 。 2 2运行操作方面 2 2 1 加 热 器及 抽 汽 系统 a )运行 中注意监视除氧器水位 、 各 加热器疏水 水位 、温度 、压力 、各疏水 阀开度及疏水 器工作是 否正 常。 b )每次启 、 停机过程 中加热器汽侧 未投时注意 汽侧有无水位 ，以便及时发现加热器 内漏 。 c )如发现抽 汽管道 中有水 ， 关 闭抽 汽管道上的 隔离 阀及逆 止阀 ( 自动 ) ， 如果加热器 管束 内漏应将 水侧切 除至旁 路 ，打开抽汽管道 和汽轮机的所有疏 水 阀 ，检查 所有隔离 阀、逆止 阀和疏水 阀是否在正 确位 置 ，将 加热器水位降低 到正常水位 。 d )加 热器按 要求试漏或打压 。 2 2 2 主 蒸 汽 和 再 热 系统 a )机 组启 动前全 开主、再热蒸 汽管道疏水 门 ， 保证 疏水畅通 、暖管充分 ，严格 监视温升率 ，保证 必 要的蒸汽过热度 。 b )汽轮机挂 闸前保证 主、再热蒸汽管道 、再热 器和汽缸 内无水 。 c )运行 中注意监视 汽包水位 、主、再热蒸 汽管 道温度 、压力 、疏水 阀、减温阀开度及疏水器工作 是否正常 。 d)如果有 信号 表 明来 自锅炉 的水 正进 入汽 轮 机或 即将进入 汽轮机时 ，应立 即停机 ，打 开高 、低 压旁路及主 、再 热蒸汽管道上所有疏水 阀 ，关闭减 温水喷水 阀及旁 路阀 ，检查疏水 阀 ，减 温水 喷水阀 及旁路 阀是否 在正确位置 。 e )锅炉侧打水 压 ， 要做好 防止水进 入汽轮机的 措施 ，在汽轮机侧要有可靠 的检 查及放水 口。 f )锅 炉熄 火后不得 向汽轮机送蒸 汽 。 2 2 3本 体 疏 水及 轴 封 系统 a )汽 轮机升 速暖 机及 带 负荷暖 机严 格按 厂家 规定 控制时 间及温升进行 ，滑参数启动过程 中 ，保 证 必要 的蒸汽过热度 。 b )运行 中严密 监视 汽缸 金属 温度 变化 及上下 缸 温 差 。 c )在所有疏水 阀打开前 避免破坏真空 ，但此情 况 不适 用于危急情况下立 即破坏 真空 。 d )汽轮机如 配有快 冷装 置 ， 冷却时按汽轮机厂 家规定严格 控制空气与汽缸 温差及 降温速率 ，快冷 装置失 电时应联锁关闭空气进 口门 ，防止冷气进入 汽缸 。 2 2 4 轴 封 系统 a )汽机启动前保证轴封 系统暖管 、疏水充分 。 b )监视轴封加 热器排风机运转正常 ， 轴封 汽 回 流 畅通 。 c )运行 中检 查轴封 系统连续疏水情况正 常。 d )汽轮机 热态变工况切 换至另一轴封 汽源时 ， 应保证蒸 汽为过热蒸 汽 ，且蒸汽温度不 高于轴封处 转子金属 温度 l 5 c，切换 的管道温度合适 。 2 2 5 其 它 系统 a )给水泵 汽轮机 除做好防进水措施外 ， 在停 用 期 间其蒸 汽管道疏水阀应开启 、汽 阀应关 闭 ，防止 水或冷 汽进 入主汽轮机 。 b )运行 中严格 监视凝 汽器水位 ， 停机后凝汽 器 灌水找漏及 补水过程 中也要严格监视水位 ，防止 发 生满水灌 入汽缸 ， 凝 汽器必 须有可靠的水位监视 。 因 存 在差异性 ，各 电厂可制定 出 自己的预防措施 。 3 汽轮 机 进水 后 的处 理 运 行人员要时刻监视仪表 ， 特别是金属温度 、 偏 心度、振动 、胀差及监视进水热 电偶 的报警装置和 记 录仪 。当报警器发 出音 响时 ，不要只依赖应急 阀 门的 自动动作 ，要远控操纵并 观察 这些阀 门，确认 其正确位置 。 如果 连接水源的保护仪表 出了故 障 ， 则 切断汽轮机和水源 的连接管 路 ，按 照缺仪表的要求 调整运行工况 。 当发生进水事故分 析原因时 ，不仅在影响 区而 且 在易受 同类事 故 影 响的所 有 区域 对设 备 进行 调 整 。 机 组在额定转速空负荷状态或 带负荷 过程 中， 如 果有水进入或 可能进 入汽轮机时 ， 如有振 动、胀差 、 监视进水 的热 电偶 或其它必须停机 的事故信号 ，则 必须停机 ，并快 速隔离水源 ；当机组在额定转速空 负荷状态或 带负荷过程 中有水进入汽轮机 ， 但振动 、 胀差合格 ， 也不存在使机组 跳闸的其它事故信号 ， 只 要 上 、 下缸 的温差不超 过 5 5 c ( 汽轮机厂家另有规 定值 时例外 ) ，则 不必停机 ，保持额定转速或 负荷 ， 快 速隔离水源 。 机组运行 中 ，如果发现 l台加热器工作不正常 或水位超标 ，抽 汽管道水检测传感器指示 有水 ，或 任何 l对汽轮机水检测 热电偶指 出上 、下缸金属 温 差超 过 4 o( = ， 且下缸温度低 于上缸温度 ， 则可认为 ( 下 转 第 3 3页 ) 维普资讯 2 0 0 5 年 2 月 尚振 宏 ：雷 电对通 信设 备 的危 害及 其预 防 3 3 流 ) 、均压 、屏蔽 、限幅、隔离等项技 术 。目前雷云 起 电的机理还不清楚 ，雷 电感应 的定 量研 究也很薄 弱 ，因此防雷技术还有许多待探 索的东西 。由于雷 电本身是小概 率事件 ，需要大量长期 的统 计分析才 能得 到有益 的结 果 ，这就需要各方 的通力合 作才能 实现 。 ha r ms m a d e b y th u n d e r& li g h t n i n g t o com m u ni c a t i o n equi pm e nt a nd pr e v e nt i v e m e a s u r e s s h ang zhe n hon g ( z h a n g z e p o w e r c o ，l t d he j i n，s h a n x i 0 4 3 3 0 1 ，c h i n a ) ab s t r a c t ：i t ma i n l y a n a l y z e s m a i n wa y s t hr o u g h wh i c h t h e t hu n d e r a n d l i g h t n i n g c o me s i nt o a c c o r d i n g t o t h e f o r m i n g r e a s o n a n d c h a r a c t e r s o f t h e t hu n d e r a n d l i g h t n i n g， g i v e s s e v e r a l t h un d e r a n d l i g h t n i n g p r e v e n t i v e m e a s ur e s i n c o n n e c t i o n wi t h t h e a c t u a l c o n d i t i o n i n o u r p o we r p l a n t a n d a t l a s t i n t r o d u c e s s o me t h un d e r a n d l i g h t n i n g p r e v e n t i v e p r o d u c t s ke y wo r d s：t h un d e r a n d l i g h t n i n g； h a r m ； p r e v e n t i o n ( 上 接 第 2 2 页 ) 是一 次进水事故 。如果上 、下缸温差超 过 5 5 c， 应 立 即停 机 。如上 、下缸温差没有超过 5 5 c， 但 有任 何事故停 机仪表从未有过又无法解 释的振 动或管道 摇摆 ，则 也可能 是进水事故 ，必须按事故操作 规程 确认 和清 除事故原因 。如果对有缺 陷设备完 全隔离 后上 、下缸 金属温差小于 4 0 c 且没有别 的异常情 况 ，机组 可继续运行 。如果进水事 故发生 ，机组停 运 ，则 要尽快查明原 因，切 除水 源 ，防止 进水延续 并排 净进水 。 进水 事故 发生后过快地重新启动机组 ， 将有 可能造成严重事故 。 进 水后如果汽缸 因进水而变形 ，则在 转子的偏 心度 达到允许的极 限值范 围内和所 有成对的上 、下 缸热 电偶 的温差小于 4 0 c之前 ，不得再启 动机组 ， 如果 受 到影 响 的汽缸 壁 上没 有 安装 进水 检 测 热 电 偶 ， 则 要进行至少 1 8 h的盘车 。如果用进水检测热 电偶来 判断汽缸是 否变形 ，则这 些热 电偶必须安装 在 径向近似对称 的上 、下缸壁 内 。 校正汽缸变形后再启 动机组 时 ，应采取低升速 率 ，并密切监视启动情 况 ，当发生事故信号时立 即 使机组 眺闸。在保持 6 h盘车后可按照 同样程序 再 启动 。总之 ，汽缸 变形后 的启动必须特别小心 ，最 安全 的方 法是在 再启动前保持 1 8 h连续盘 车。 汽轮机进水后 如果转子被卡住 ，应设法每小 时 盘车 1次 ，不要用 起重装置及 向汽轮 机送 汽或用 马 达等其它辅 助方法强力盘转子 。 当转子转动 自如时 ， 应 继续谨慎地进行盘车 。 4 建议 防止汽轮机发 生进水事 故很大程 度上依赖于设 备和监测仪表状态 ， 所 以对设备和监测仪表 的检查 、 维护至关重要 。 建议汽轮机运行 中 日常检查维护主要项 目：检 查抽汽管道上 的所 有阀门及其控制机构 ， 包括 开关 、 电磁 阀、空气过 滤器 、电源 、气动装置 ；检查监视 仪表 ，包括胀 差 ，汽缸 膨胀 、偏心度 、振动 、转子 位置 和金属温度 记录器 ，这 些仪表应清理干净并做 电气检查 ，及 时更换不 可靠 元件 ；用 测量疏水器和 节流孔进 出 口管道温度 的方法检查全部节流孔和疏 水器 ；定期检查试 验各加热器及除氧器 的水位调整 和保护 装置 ，保 证其工作性能 良好 ；用点温仪测量 疏水 阀和疏水管温差 ， 以检查 管道和阀 门是否畅通 ； 检查 手动和电动疏水阀螺纹是否干净 ，及 时注入润 滑油 ，手动 阀应 有一个适 当固定在 阀杆上 的手轮或 手柄 ，彻底 检查 阀 门部件 的正确功能 ，必要 时更换 不 可靠 部件 ；检查汽轮机金属温度热 电偶 ，检查所 有 加热器水位控制和报警 系统 。汽轮机 防进 水是汽 轮机厂家和 电厂一个共 同课题 ，需要在设 计 、运行 维护等方面不断完善 。厂家要 在设计 上更合理 ，利 于运行 、操作和监控 。电厂要针对本 厂实 际制定出 自己的防进水规程 ，对 出现 问题进行 分析 ，总结成 功经验 ，不断完善规程 ，避 免事故发生 。 pr e v e nt i on a nd tr e a t m e nt o f w a t e