蒸汽初中参数对汽轮机工作影响

1、蒸汽初中参数对汽轮机工作的影响 高广东高广东前前 言言 汽轮机运行时，除了流量变化以外，蒸汽的初终参数也会偏离设计值。蒸汽的参数在一定范围内波动，在运行中是不可避免的一定范围内的波动一般只影响汽轮机的经济型，不影响其安全性。但如果这种波动超出允许的范围，则会影响到汽轮机的安全运行，甚至造成损坏导致事故的发生。每台机组均按其设计值规定出新蒸汽的额定参数、波动范围的上下限，以及最低凝汽真空的限定值，并规定在低参数时限制机组的出力。因此，运行中应认真监督汽轮机初中参数的变化，并作出适当的调整。一、几个典型案例一、几个典型案例1、主汽压力高、温度高时，调节级叶片过负荷，会造成叶片损坏。2009年3#机

2、大修中发现高压复速级（调节级）第一排叶片叶根断裂，但未脱落，经电厂研究决定更换高压复速级第一排全部叶片。经分析认为直接原因是调节级叶片过负荷，图为3#机断叶片实图。2、汽缸低压段蒸汽湿度大的严重后果。（1）断叶片2004年南屯矿电厂1#机大修中发现末二级叶片一只叶片断裂脱落由于该叶片位置正处在叶片安装调整开口附近，经询问并与汽轮机厂研究决定，更换该叶片及前四到后五共10片。2008年大修再次发现末二级断叶片，经电厂研究决定更换末二级全部叶片。从断裂部位分析认为汽缸尾部湿汽综合效应导致叶片震颤是叶片断裂的直接原因。2、汽缸低压段蒸汽湿度大的严重后果。（1）断叶片2014年6月鲍店电厂2#机大修中

3、发现末级一只叶片断落，断裂发生在根部偏上位置，经分析并结合现场实际，认为该叶片断裂是后部汽缸蒸汽的湿度增大，机组末几级的动叶片被水滴冲击加重，对叶片根部腐蚀出点蚀坑，同时汽缸尾部湿汽导致叶片震颤，以上都是是叶片断裂的重要原因。 2、汽缸低压段蒸汽湿度大的严重后果。、汽缸低压段蒸汽湿度大的严重后果。（1）断叶片）断叶片2014年东滩电厂2#机大修中发现末级一只叶片断裂，断裂发生在根部偏上位置，经分析并结合现场实际，认为该叶片断裂是后部汽缸蒸汽的湿度增大，机组末几级的动叶片被水滴冲击加重，对叶片根部造成点蚀，同时末级叶片过负荷、长期疲劳，以上都是是叶片断裂的重要原因。3 3、蒸汽湿度增大，会使会对

4、后汽缸内壁、静叶轮、喷嘴、动叶轮及叶片、蒸汽湿度增大，会使会对后汽缸内壁、静叶轮、喷嘴、动叶轮及叶片造成腐蚀，缩短叶片的使用寿命，严重时导致损坏。造成腐蚀，缩短叶片的使用寿命，严重时导致损坏。2014年7月南屯矿电厂1#汽轮机大修时的画面，可以看出汽轮机各部件均腐蚀严重。因蒸汽湿度大，转子锈蚀严重3 3、蒸汽湿度增大，会使会对后汽缸内壁、静叶轮、喷嘴、动叶轮、蒸汽湿度增大，会使会对后汽缸内壁、静叶轮、喷嘴、动叶轮及叶片造成腐蚀，缩短叶片的使用寿命，严重时导致损坏。及叶片造成腐蚀，缩短叶片的使用寿命，严重时导致损坏。锈蚀的叶轮3 3、蒸汽湿度增大，会使会对后汽缸内壁、静叶轮、喷嘴、动叶轮及叶片造

5、、蒸汽湿度增大，会使会对后汽缸内壁、静叶轮、喷嘴、动叶轮及叶片造成腐蚀，缩短叶片的使用寿命，严重时导致损坏。成腐蚀，缩短叶片的使用寿命，严重时导致损坏。锈蚀的叶轮及叶片3 3、蒸汽湿度增大，会使会对后汽缸内壁、静叶轮、喷嘴、动叶轮及叶片造成腐蚀，、蒸汽湿度增大，会使会对后汽缸内壁、静叶轮、喷嘴、动叶轮及叶片造成腐蚀，缩短叶片的使用寿命，严重时导致损坏。缩短叶片的使用寿命，严重时导致损坏。末级叶末级叶片出汽片出汽侧水蚀侧水蚀较严重较严重，表面出表面出现点状现点状腐蚀已腐蚀已成片。成片。3、蒸汽湿度增大，会使会对后汽缸内壁、静叶轮、喷嘴、动叶轮及叶片造成腐蚀，缩短叶片的使用寿命，严重时导致损坏。由

6、于湿汽过大，后几级叶片根部出现叶根斑点腐蚀。这种腐蚀若出现在叶片的前面，则会对叶片造成很大的损伤。3、蒸汽湿度增大，会使会对后汽缸内壁、静叶轮、喷嘴、动叶轮及叶片造成腐蚀，缩短叶片的使用寿命，严重时导致损坏。汽封块锈蚀严重卡在汽封槽内，使弹簧片失效，造成汽封漏气严重。汽封槽内的锈蚀十分严重4、汽轮机轴向推力增大，造成推力轴承超负荷，甚至损坏 2013年南屯矿电厂3#机大修中发现推力瓦磨损严重，虽未造成事故，但瓦块均已报废，结合现场实际分析，认为蒸汽湿度增大，机组的轴向推力显著增大，推力瓦快温度升高，是造成推力瓦研瓦的直接原因。二、主蒸汽压力变化对机组的影响二、主蒸汽压力变化对机组的影响 1、当

7、初温和凝汽真空度不变，新蒸汽压力变化较大时，将对汽轮机运行的安全性产生影响。 1）当主蒸汽压力升高时，蒸汽在汽轮机内的总焓降增大，即使调节气阀的总开度不变，机组负荷也会增大，这对运行的经济性是有利的。但同时汽轮机低压段各动静叶轮排汽的湿度增加，会对机组的安全运行造成负面影响。主要表现在： （1） 调节级动叶片过负荷。 （2） 末级叶片过负荷。 （3） 后部汽缸蒸汽湿度增大。 （4） 使叶片产生自激振动，发生叶片震颤。 （4） 缩短机组使用寿命。2、 当主汽压力下降时，仍要保证保证汽轮机发出额定功率，则会使主蒸汽流量增大，并超出额定流量，此时会引起汽轮机各压力级级前压力升高，造成压力级叶片过负荷

8、，尤其是末一级、末二级叶片最为严重。同时由于蒸汽流量增大，使蒸汽在后部汽缸湿度增大，同样会对机组安全运行造成影响。二、主蒸汽压力变化对机组的影响二、主蒸汽压力变化对机组的影响二、主蒸汽压力变化对机组的影响二、主蒸汽压力变化对机组的影响 无论主汽压无论主汽压力偏高还是偏低，力偏高还是偏低，只要偏离规定值，只要偏离规定值，运行值班员都应运行值班员都应及时联系值长做及时联系值长做出运行调整，使出运行调整，使其尽快恢复到规其尽快恢复到规定值定值！三、主蒸汽温度变化对机组的影响 主蒸汽温度在允许范围内变化时，会直接影响到汽轮机的功率。主蒸汽温度升高，低压段各级的蒸汽湿度减小，使湿汽损失减小，机组功率增加

9、，尤其是非再热凝汽机组更为明显。根据一般经验可近似认为初温每升高30，汽轮机内效率可升高1%；反之则降低。但无论主汽温度升高或降低，若超过规定值，都会对机组安全运行造成影响。1、 主蒸汽温度升高 从安全方面考虑，汽轮机的进汽部分（主汽阀、导汽管、调节汽阀、蒸汽室、调节级喷嘴等）直接与新蒸汽接触。金属材料在高温下是以蠕变极限和长期强度极限作为强度准则的，蒸汽温度即使升高不多，也会使汽轮机的高温部件材料蠕变速度大大加快，许用应力大大下降，即部件的高温疲劳。因此主汽温度升高超过允许值时，对设备安全是十分有害的。主要表现在： （1）调节级叶片过负荷。 （2）高温部件金属材料的蠕变速度加快，机组高温部件

10、总体承压能力下降。 （3）汽温过高时引起机组振动增大。三、主蒸汽温度变化对机组的影响 运行中严格监视主汽温度，当温度超过规定值时，应联系锅炉运行值班员注意并适当调整；汽机运行值班员应加强全面检视检查，若气温尚在规定范围内，则允许段时间运行，超过规定值、超出允许运行时间时应打闸停机；同时若汽温超过汽缸材料的最高使用温度时，应立即打闸停机。 中温中压汽轮机组额定主蒸汽温度为435，当主汽温度超过440是，应联系锅炉值班员降温；当主汽温度超过445且在450以下时，规定连续运行时间不超过30分钟，全年累计超温运行时间不超过20小时；当主蒸汽温度超过450时，应立即故障停机。三、主蒸汽温度变化对机组的

11、影响 主蒸汽主蒸汽温度升高温度升高的一般处的一般处理原则理原则1、 主蒸汽温度升高 2、 主蒸汽温度降低 主蒸汽温度降低（压力和凝汽真空不变）时，转子轴向推力增大。同时若维持额定负荷，必须开大调节汽阀，增加主蒸汽的进汽量。一般情况下，主汽温度每降低1，机组汽耗量要增加1.3%-1.5%，降低了运行的经济性。 主汽温度降低太多也会威胁汽轮机组的运行安全，其主要危害是：（1）机组轴向推力增大。（2）后部汽缸叶片均过负荷。（3）后部汽缸蒸汽湿度增大。（4）使叶片产生自激振动，发生叶片震颤。（5）高温部件将产生很大的热应力和热变形。（6）有发生汽轮机水冲击的可能。三、主蒸汽温度变化对机组的影响三、主蒸

12、汽温度变化对机组的影响 2、 主蒸汽温度降低主汽温度异常降低时，汽轮机运行值班员必须严密监视和果断处理。一般处理的原则是：（1）当主汽温度降低到超过允许的变动范围时，应及时联系锅炉值班员调整恢复汽温；若主汽温度进一步下降，至额定工况下至调节级汽室的汽缸温度，机组应减负荷运行；若主汽温度降至低于额定工况下调节级汽室汽缸壁温3时，负荷应降至零；主汽温度继续下降时应打闸停机。（2）当主汽温度急剧下降50以上时，若判断是水冲击的先兆，应立即打闸停机。（3）发现主汽温度降低时，要密切监视推力瓦块温度、轴向位移、汽轮机胀差（或膨胀状态）和机组的振动等各项指标的变化，若有一项指标超过规定值或监听到汽缸内部异

13、响，应立即按照运行规程中的相关规定进行处理。三、主蒸汽温度变化对机组的影响 对于中温中压汽轮机(C6/N6)而言，当主汽温度缓慢降低至425时，应通知锅炉提高主汽温度，低于420时应降低机组负荷：当汽温下降至400时应开启主蒸汽管道上所有疏水。四、排汽背压（凝汽真空度）变化对机组的影响汽轮机纯凝运行时，凝汽设备的运行情况和工作条件发生改变，都会使汽轮机的排汽背压发生变化，引起机组功率的变化，这主要与汽轮机后几级叶片的工况有关。同时排汽背压发生变化对汽轮机工作的安全性也有影响。四、排汽背压（凝汽真空度）变化对机组的影响1、排汽背压降低（凝汽真空度升高）时，此时蒸汽流量保持额定值，则汽轮机末级焓降

14、增大，机组功率增加，效率提高，机组运行的经济性提高。当排汽背压达到极限值时，电负荷则不再增加，但排汽温度也降低至最低值，凝结水温度也随时降低，增加了除氧和锅炉的负担，间接增加锅炉煤耗。所以凝汽真空度超过经济真空时并不经济。 同时，还会使汽轮机的末几级的蒸汽湿度增大，使湿汽损失增加，加剧了湿汽对动叶片的冲击腐蚀作用，使叶片产生自激振动，发生叶片震颤，末级和末二级叶片极易因排汽湿度大造成水蚀，损伤叶片，缩短了叶片的使用寿命。四、排汽背压（凝汽真空度）变化对机组的影响2、排汽背压升高（凝汽真空度降低）时，蒸汽在机内的总焓降减少，排汽温度升高，影响机组运行的经济性和安全性，主要表现在： （1）机组效率明显下降。 （2）机组的轴向推力显著增大、后部叶片均会过负荷、后部汽缸的蒸汽湿度增大。 （3）使叶片产生自激振动，发生叶片震颤。 （4）引起机组轴系中心的偏移，可能发生振动。 （5）引起凝汽器管束的胀口松动。通常凝汽真空每下降1%，机组的发电热耗将增加1%；另外凝汽真空降低时，机组出力也将减少，甚至带不上额定负荷。四、排汽背压（凝汽真空度）变化对