主蒸汽压力温度过高或过低对运行汽轮机的危害.pdf

第11 卷 (2009年第 4期)电 力安全技 术 5 目前，大型汽轮机组在热力计算工况时，多数 取额定工况，因此，机组的设计工况和额定工况成 为同一工况。但在实际运行中，很难保证参数严格 地保持设计值，这种与设计工况不符的运行工况， 称为汽轮机的变工况。这时进入汽轮机的蒸汽参 数、 流量和凝结器真空的变化， 将引起各级的压力、 温度、焓降、效率、反动度及轴向推力等参数发生 变化。这不仅影响汽轮机运行的经济性，还将影响 汽轮机的安全性，所以在日常运行中，应该认真监 督汽轮机初、终参数的变化。 1主蒸汽压力升高 当主蒸汽温度和凝结器真空不变， 而主蒸汽压 力升高时，蒸汽在汽轮机内的焓降增大，末级排汽 湿度增加。主蒸汽压力升高时，即使机组调速汽阀 的总开度不变，主蒸汽流量也将增加，机组负荷则 增大，这对运行的经济性有利。但如果主蒸汽压力 升高超出规定范围时， 将会直接威胁机组的安全运 行。因此，在机组运行规程中有明确规定，不允许 在主蒸汽压力超过极限数值时运行。 主蒸汽压力过 高有如下危害。 (1) 主蒸汽压力升高时，要维持负荷不变，需 减小调速汽阀的总开度， 但这只能通过关小全开的 调速汽阀来实现。在关小到第1 调速汽阀全开，而 贺伟 （邯郸热电厂，河北 邯郸056004） 主 蒸 汽 压 力 温 度 过 高 或 过 低 对 运 行 汽 轮 机 的 危 害 第2调速汽阀将要开启时，蒸汽在调节级的焓降最 大， 会引起调节级动叶片过负荷， 甚至可能被损伤。 (2) 末级叶片可能过负荷。 主蒸汽压力升高后， 由于蒸汽比容减小，即使调速汽阀开度不变，主蒸 汽流量也要增加，再加上蒸汽的总焓降增大，将使 末级叶片过负荷，所以这时要注意控制机组负荷。 (3) 主蒸汽温度不变， 只是主蒸汽压力升高， 将 使末几级的蒸汽湿度变大， 机组末几级的动叶片水 滴冲刷加重。 ( 4) 承压部件和紧固部件的内应力会加大。 主 蒸汽压力升高后，主蒸汽管道、自动主汽阀及调速 汽阀室、汽缸、法兰、螺栓等部件的内应力都将相 应增加，这会缩短其使用寿命，甚至使这些部件受 到损伤。 由于主蒸汽压力升高会带来许多危害， 所以当 主蒸汽压力超过允许的变化范围时， 不允许在此压 力下继续运行。若主蒸汽压力超过规定值，应及时 联系锅炉值班员，使其尽快恢复到正常范围；当锅 炉调整无效时，应利用电动主闸阀节流降压。如果 采用上述降压措施后仍无效， 主蒸汽压力仍继续升 高，应立即打闸停机。 2主蒸汽压力下降 当主蒸汽温度和凝结器真空不变， 主蒸汽压力 电作业员工以穿导电鞋替代屏蔽袜屏蔽电场的功 能， 其实带电杆塔上电工裸脚穿着导电鞋等同于塔 身电位。 建议全国带电作业标准化技术委员会应对 屏蔽服标准进行技术宣贯， 使广大带电作业员工掌 握屏蔽服的技术原理， 同时标委会应正式函告生产 厂家，纠正导电鞋和屏蔽服上的不必要连接装置。 3结束语 (1) 导电鞋生产制作按劳动鞋标准，规定 导电鞋的绝缘电阻值应小于5。目前厂家均采 用导电橡胶制作鞋底， 在带电杆塔上作业人员穿着 导电鞋后可防止感应电流对人体的电击伤害。 (2) 用特殊的金属纤维与棉纤维(或合成纤维)混 纺制作的带电作业用屏蔽服， 作业人员穿着且各部 连接后几乎等同金属网， 其屏蔽效率达99。 整套 衣服的最远端电阻值不大于20， 在进行中间电位 或等电位作业时，作业人员穿着完好、合格的屏蔽 服( 含帽、 衣、 裤和袜)， 且各部位连接良好， 可保护 作业人员免受电力线的伤害；然后脚穿导电鞋可免 受此类作业电工退回到带电杆塔上时(与杆塔同电 位) ， 感应电流对等电位作业电工的人体电击伤害。 (收稿日期：) Shengchanyi xi an 生 产 一 线 8 00 2008- 08- 18 5 第11卷 (2009年第4期)电 力安全技 术 降低时，蒸汽在汽轮机内的焓降要减少，蒸汽比容 将增大。此时，即使调速汽阀总开度不变，主蒸汽 流量也要减少，机组负荷降低；若汽压降低过多 时，机组未满负荷，运行经济性降低；这时调节级 焓降仍接近于设计值， 而其他各级焓降均低于设计 值，所以对机组运行的安全性没有不利影响。如果 主蒸汽压力降低后，机组仍要维持额定负荷不变， 就要开大调速汽阀增加主蒸汽流量， 这会使汽轮机 末几级特别是最末级叶片过负荷， 影响机组安全运 行。当主蒸汽压力降低超过允许值时，应尽快联系 锅炉值班员恢复汽压；当汽压降低至最低限度时， 应采用降低负荷和减少进汽量的方法来恢复汽压， 但要考虑满足抽汽供热汽压和除氧器用汽压力， 不 要使机组负荷下降过多。 3主蒸汽温度升高 在实际运行中，主蒸汽温度变化的可能性较 大，主蒸汽温度变化对机组安全性、经济性的影响 比主蒸汽压力变化时的影响更为严重， 所以对主蒸 汽温度的监督要特别重视。对于高温高压机组，通 常只允许主蒸汽温度比额定温度高 5左右。当主 蒸汽温度升高时，主蒸汽在汽轮机内的总焓降、汽 轮机相对的内效率和热力系统的循环热效率都将有 所提高，热耗降低，使运行经济效益提高。但是主 蒸汽温度升高超过允许值时， 对设备的安全十分不 利，主蒸汽温度升高的危害如下。 (1) 调节级叶片可能过负荷。 主蒸汽温度升高 时，首先调节级的焓降增加；负荷不变时，尤其当 高速汽阀中，仅有第1调速汽阀全开，其他调速汽 阀关闭的状态下，调节级叶片将发生过负荷。 (2) 金属材料的机械强度降低， 蠕变速度加快。 主蒸汽温度过高时，主蒸汽管道、自动主汽阀、调 速汽阀、 汽缸和调节级进汽室等高温金属部件的机 械强度将会降低，蠕变速度加快。汽缸、汽阀、高 压轴封坚固件等易发生松动， 将导致设备损坏或使 用寿命缩短。若温度的变化幅度大、次数频繁，这 些高温部件会因交变热应力而产生疲劳损伤， 产生 裂纹损坏。这些现象随着高温下工作时间的增长， 损坏速度逐渐加快。 (3) 机组可能发生振动。汽温过高，会引起各 受热金属部件的热变形和热膨胀加大，若膨胀受 阻， 则机组可能发生振动。 在机组的运行规程中， 对 主蒸汽温度的极限及在某一超温条件下允许工作的 小时数，都应作出严格的规定。 一般的处理原则是：当主蒸汽温度超过规定范 围时，应联系锅炉值班员尽快调整、降温，汽轮机 值班员应加强全面监视检查， 若汽温在汽缸材料允 许的最高使用温度以下，允许短时间运行，超过规 定运行时间后，应打闸停机；若汽温超过汽缸材料 允许的最高使用温度，应立即打闸停机。例如：中 参数机组额定主蒸汽温度为435，当主蒸汽温度 超过 440 时，应联系锅炉值班员降温；当主蒸汽 升高到445450之间时， 规定连续运行时间不得 超过 30 m i n，全年累计运行时间不得超过 20 h；当 主蒸汽温度超过 450时，应立即打闸停机。 4主蒸汽温度降低 当主蒸汽压力和凝结器真空不变， 主蒸汽温度 降低时，主蒸汽在汽轮机内的总焓降减少，若要维 持额定负荷，必须开大调速汽阀的开度，增加主蒸 汽的进汽量。 一般机组主蒸汽温度每降低10， 汽 耗量要增加 1. 3% 1. 5 % 。主蒸汽温度降低时，不 但影响机组的经济性，也威胁着机组的运行安全， 其主要危害包括。 ( 1) 末级叶片可能过负荷。 因为主蒸汽温度降 低后， 为维持额定负荷不变， 主蒸汽流量要增加， 末 级焓降增大，末级叶片可能处于过负荷状态。 ( 2) 末几级叶片的蒸汽湿度增大。 主蒸汽压力 不变，温度降低时，末几级叶片的蒸汽湿度将要增 加。这样除了会增大末几级动叶的湿汽损失外，同 时还将加剧末几级动叶的水滴冲蚀， 缩短叶片的使 用寿命。 (3) 各级反动度增加。 由于主蒸汽温度降低， 则 各级反动度增加，转子的轴向推力明显增大，推力 瓦块温度升高，机组运行的安全可靠性降低。 (4) 高温部件将产生很大的热应力和热变形。 若主蒸汽温度快速下降较多时，自动主汽阀外壳、 调节级、 汽缸等高温部件的内壁温度会急剧下降而 产生很大的热应力和热变形， 严重时可能使金属部 件产生裂纹或造成