汽轮机运行安全培训课件

汽轮机运行安全培训课件第一章汽轮机基础知识与设备概述汽轮机的基本结构与工作原理三级缸体结构汽轮机采用高压缸、中压缸、低压缸三级结构设计,实现蒸汽能量的梯级利用。高压缸接收锅炉来的新蒸汽,经过做功后进入中压缸继续膨胀,最后在低压缸完成最终能量转换。高压缸:承受最高温度和压力中压缸:实现中间再热循环低压缸:完成低压膨胀做功叶片与转子系统汽轮机配置48级动叶片,采用15Cr钢材质制造,具有优异的抗疲劳性能和高温强度。转子作为核心旋转部件,通过精密加工确保动平衡,轴系设计考虑热膨胀和振动控制。动叶片:15Cr钢材质,抗疲劳能力强转子:高精度加工,严格动平衡汽轮机主要系统流程图蒸汽系统主蒸汽经主汽门、调节阀进入高压缸,做功后经再热器回到中压缸,最后进入低压缸排向凝汽器。调节阀门控制蒸汽流量,实现负荷调节。润滑油系统为轴承提供清洁润滑油,确保转子平稳运转。系统包括主油箱、油泵、冷油器、滤油器等设备,维持适当的油压和油温。冷却水系统循环冷却水通过凝汽器带走排汽热量,同时冷却润滑油和其他辅助设备。系统压力和温度需严格控制,防止真空度下降。轴封系统典型汽轮机设备照片展示高中压缸联合启动现场实拍展示了高中压缸联合启动的关键时刻。启动过程中需严格监控金属温度、膨胀差值及振动参数,确保设备安全暖机。末级叶片状态对比48英寸末级叶片是低压缸的关键部件。图片对比展示了新装配叶片与运行后叶片的状态差异,强调了定期检查和维护的重要性。第二章汽轮机运行安全规程与操作规范严格遵守运行规程是确保汽轮机安全稳定运行的根本保证。本章详细阐述启动停机流程、参数监控要求以及典型故障的识别与处理方法,帮助运行人员掌握规范化操作技能。启动与停机操作流程启动前准备定冷水系统调整至设计工况,检查水质合格。氢气充注按规定程序进行,纯度达到99%以上方可投入。检查所有保护装置投入正常。启动过程按照暖机曲线缓慢升速升负荷,严密监视金属温度和膨胀差。控制升温升压速率,防止热应力过大造成设备损伤。停机与盘车停机后立即投入盘车装置,保持转子低速旋转,使其均匀冷却。盘车时间一般不少于24小时,防止转子因重力变形。⚠️典型事故警示:北海电厂盘车事故北海电厂曾因停机后未及时投入盘车,导致转子热弯曲变形,再次启动时振动超标,被迫停机检修。该事故造成巨大经济损失,警示我们必须严格执行停机后盘车操作程序。运行中关键参数监控定子水冷却监测定子水冷却器进出口流量应保持稳定,温差控制在设计范围内。流量异常可能导致定子线圈过热,温度过高将影响绝缘性能。定期检查冷却器压降,及时清理滤网。主油系统控制主油箱油位保持正常,油压维持在规定值。油温过高会降低润滑效果,过低则增加流动阻力。定期化验油质,及时更换不合格润滑油,防止轴承损坏。氢气密封维护氢气压力保持在设计范围,密封油压高于氢压0.02-0.03MPa,防止氢气泄漏。发现氢气纯度下降或压力异常,立即检查密封系统,必要时补充或更换氢气。典型故障识别与处理1加热器漏水判断现象:凝结水导电度升高,加热器水位异常,疏水温度下降。应急措施:立即隔离漏水加热器,切换备用设备。降低负荷,防止漏水扩大。通知检修人员准备抢修。2低压缸排汽温度异常现象:排汽温度升高,真空度下降,凝汽器端差增大。处理方案:检查循环水流量和温度,清理凝汽器铜管。检查真空系统是否漏空,投入备用真空泵。严重时降负荷运行。3主机油系统着火应急流程:立即停止漏油设备,切断油源。使用干粉或泡沫灭火器扑救,严禁用水。紧急停机,排放发电机氢气,充入二氧化碳。启动应急预案,疏散无关人员。第三章汽轮机安全保护系统详解完善的安全保护系统是汽轮机安全运行的最后一道防线。本章系统讲解安全保护分类、报警系统功能以及控制站设备的安全技术要求,确保异常情况下设备能够安全停机。安全保护系统分类与设计原则A类保护危及人身和设备安全,需立即紧急停机。如超速保护、轴承温度过高等。B类保护影响机组安全运行,应尽快停机处理。如润滑油压力低、真空过低等。C类保护运行参数偏离正常值,发出报警信号,提示运行人员注意调整。核心设计原则故障安全原则:保护装置本身故障时,应导向安全侧动作,防止保护失效独立性原则:保护系统独立于控制系统,互不干扰,确保可靠性自检机制:具备自诊断功能,定期自检保护装置工作状态冗余设计:重要保护采用双通道或三取二逻辑,提高可靠性供电保障:保护系统由不间断电源供电,确保事故时正常工作安全保护系统的设计必须满足电力行业标准和规范要求,定期进行功能试验和维护校验,确保在关键时刻能够可靠动作,保护设备和人员安全。报警系统功能与分类01紧急警报最高级别报警,伴有声光信号,表示设备已经或即将发生严重故障,需立即采取紧急措施。如超速、轴承烧损等。02一级警报重要参数超限,可能影响设备安全运行,需要运行人员尽快处理。如油温高、振动大等异常信号。03二级警报一般性参数偏离正常值,提醒运行人员关注并及时调整。如冷却水温度偏高、辅助设备故障等。报警显示方式声音报警:不同级别采用不同音频和节奏光信号:控制盘上对应指示灯闪烁或常亮计算机显示:屏幕弹窗显示报警信息报警记录:自动记录报警时间和参数值闭锁逻辑与维护报警确认后,声音信号自动消除,光信号保持至故障消除。报警系统具有自检功能,定期测试报警回路完整性。发现报警装置故障应立即处理,严禁带病运行。控制站与计算机系统安全要求监控与报警显示功能控制站实时监测汽轮机所有关键参数,包括温度、压力、振动、转速等。异常情况自动触发报警,显示故障位置和建议处理措施。操作员可通过控制站进行参数调整和设备启停操作。控制站间通信机制多个控制站通过高速网络互联,实现数据共享和协同控制。主控制站故障时,备用控制站自动切换接管,确保控制连续性。通信协议采用冗余设计,防止单点故障导致系统瘫痪。环境适应性与安全标准计算机系统应满足工业环境要求,具备防尘、防潮、抗电磁干扰能力。工作温度范围0-50℃,湿度小于85%。采用工业级硬件,平均无故障时间不低于50000小时。符合国家电力行业信息安全标准,防止网络攻击和数据泄露。第四章汽轮机润滑与冷却系统安全管理润滑和冷却系统是保障汽轮机正常运转的生命线。润滑油的质量和供应直接关系到轴承寿命,冷却系统则确保设备在适宜温度下工作。本章重点介绍这两大系统的组成、维护要点及常见故障处理。润滑油系统组成与巡检要点主油箱储存和净化润滑油,容量满足30分钟以上用油量油泵系统主油泵、备用泵、交流润滑油泵三重保障冷油器冷却润滑油至规定温度,保证润滑效果滤油器过滤油中杂质,保持油质清洁度轴承供油向各轴承提供清洁润滑油,确保平稳运转油质要求粘度符合标准酸值合格无水分和杂质抗氧化性良好密封油防进油密封油压高于氢压定期检查密封瓦监测发电机内氢气纯度EH油系统抗燃油使用要求油质化验周期防止油水混合定子水冷却系统维护与故障排查定子水泵启动流程启动前检查水箱水位、阀门状态和电气回路。启动水泵后监测出口压力和流量,确认冷却器进出口温差正常。备用泵处于热备用状态,随时可投入。运行监测要点定期检测定子水导电度,不应超过5μS/cm。监测冷却器进出口温差,异常时检查流量和换热效果。观察水泵运行声音和振动,发现异常及时处理。故障分析与处理导电度异常可能由树脂失效、管道腐蚀或冷却器泄漏引起,需停机检查更换。滤网堵塞导致流量下降,定期清洗滤网。冷却器换热效果差,检查铜管是否结垢或漏水。维护建议:定子水系统每年进行一次全面检修,包括水泵解体检查、冷却器化学清洗、管道防腐处理等。建立详细的运行记录,分析参数变化趋势,预防性维护延长设备寿命。第五章汽轮机运行异常与事故案例分析事故案例是最好的教科书。通过分析典型事故的原因和教训,可以有效提高安全意识和应急处置能力。本章选取氢气泄漏、轴系振动和超速事故等典型案例,深入剖析事故机理和预防措施。氢气泄漏与爆炸风险防控氢气特性与危险性氢气无色无味,扩散速度快,爆炸极限4%-75%。与空气混合达到爆炸浓度遇火源即爆炸。发电机内氢气纯度需保持在96%以上,防止形成爆炸性混合气体。氢气置换操作采用二氧化碳作为置换介质,严格按照氢气-二氧化碳-空气或反向顺序置换。每步置换后检测气体纯度,达标后方可进行下一步。置换过程中严禁明火和静电作业。氢压异常应急处理氢压下降首先检查补氢装置是否正常,查找泄漏点。密封油压是否足够,密封瓦是否完好。严重泄漏时应紧急停机,排放氢气,充入二氧化碳,消除爆炸危险。典型泄漏事故回顾某电厂曾因密封瓦磨损导致氢气大量泄漏,发电机内氢气纯度下降至90%,接近危险区。幸运的是及时发现并采取措施,避免了爆炸事故。该事件提醒我们必须重视密封系统维护。轴系振动与转子偏心问题轴承类型与参数汽轮机采用椭圆瓦径向轴承和可倾瓦推力轴承。径向轴承承受转子重量和不平衡力,推力轴承承受轴向推力。轴承温度不超过90℃,振动速度不超过4.5mm/s为正常范围。振动监测仪器采用涡流传感器测量轴振动和轴承振动,数据实时传输至监测系统。X-Y双向测量,分析振动频谱,识别不平衡、不对中、碰摩等故障类型。报警值和跳闸值根据设备特性设定。转子挠度与对中转子挠度反映转子弯曲程度,通过盘车测量上下左右四个方向位移确定。联轴器对中采用激光对中仪,径向偏差小于0.05mm,角度偏差小于0.03mm。对中不良会加剧振动和轴承磨损。振动异常处理:首先判断是轴振还是瓦振,分析振动频率和相位。不平衡引起的振动可通过动平衡校正,对中不良需重新找正联轴器,碰摩需停机检查间隙。严重振动应立即停机,防止设备损坏。典型事故案例:邹平二电汽轮机超速事件1事故经过2008年某日,邹平二电2号机组在启动过程中,因调节系统故障,汽轮机转速失控,从3000rpm迅速上升至3600rpm,触发超速保护装置动作,危急遮断器关闭,机组紧急停机。2原因分析调查发现,超速原因是调节系统电液转换器卡涩,导致调节汽门失控全开。转速信号传输延迟,保护动作滞后。设备检修不到位,未能及时发现隐患。3事故损失超速导致末级叶片离心力过大,部分叶片发生塑性变形。转子动平衡破坏,振动超标。被迫停机检修更换叶片,经济损失超过500万元,机组停运20天。4安全启示加强调节系统维护,定期检查电液转换器动作灵活性。完善超速保护定期试验制度,确保保护装置可靠。提高运行人员应急处置能力,异常情况下果断采取措施。预防超速的技术措施超速保护采用三取二逻辑,提高可靠性危急遮断器独立于调节系统,机械式动作启动过程严格按照升速曲线,缓慢加载定期校验转速测量装置,确保准确性建立调节系统全寿命周期管理,预防性维护第六章汽轮机辅助系统与环境安全辅助系统虽然不直接参与能量转换,但对机组安全经济运行至关重要。给水除氧、凝汽器真空、冷却水系统等都需要精心维护。同时,必须高度重视环境保护,防止油水泄漏污染,确保电厂清洁生产。给水除氧系统及加氧的安全意义除氧器结构与工作原理除氧器采用喷雾式或淋水盘式结构,将给水雾化或分散成薄膜,增大与蒸汽接触面积。利用热力除氧原理,在接近饱和温度下,溶解氧从水中析出并被蒸汽带走。除氧后给水含氧量应小于7μg/L。除氧器保护逻辑水位保护:高水位关闭进水,低水位停给水泵压力保护:超压安全阀自动开启泄压温度监测:温度过低影响除氧效果给水加氧的防护作用锅炉给水中适量添加氧气(200-300μg/L),在金属表面形成致密的氧化保护膜,阻止腐蚀介质侵入。加氧处理可显著减少锅炉结垢和腐蚀,延长设备寿命,提高热效率。凝汽器及真空系统安全要求凝汽器传热系数凝汽器传热系数K值反映换热效果,新管K=3500-4000W/(m²·℃)。运行中因铜管结垢、污垢沉积,K值下降。端差增大表明传热恶化,需化学清洗或机械清洗恢复性能。铜管布置与泄漏检测凝汽器采用数千根铜管,分为多个循环水程。铜管泄漏导致凝结水硬度升高,影响锅炉安全。采用氦质谱检漏仪或压力试验查找漏点,及时堵漏或更换铜管。真空泵保护逻辑真空泵自动启停,维持凝汽器真空度。真空下降至设定值自动启动备用泵。工作水压力低、电机过载、轴承温度高均触发保护停泵。真空异常时降负荷运行,防止排汽温度过高。漏空点查找与处理漏空导致真空下降,排汽温度升高。常见漏点:法兰密封、轴封、阀门填料、低加水位计等。采用超声波检漏仪、氦质谱仪或肥皂水查找。发现漏点后加强密封,严重时停机处理。环境保护与安全操作规范防止油品进入发电机发电机氢冷系统严禁油污染,否则影响冷却效果甚至引发着火。密封油系统设置油气分离装置,防止油雾进入发电机。定期检查密封瓦磨损,及时更换。监测发电机内氢气油雾含量,异常时停机处理。防虹吸管道作用冷却水系统高位设备如冷油器、冷却器等,停运后可能发生虹吸现象,导致设备倒灌积水。安装防虹吸管可破坏虹吸条件,防止积水腐蚀设备。定期检查防虹吸管是否畅通。冷却水系统安全循环水泵启动前排空吸入管空气,防止气蚀。运行中监测泵出口压力和流量,异常时检查滤网和管道。冷却水中添加缓蚀阻垢剂,防止设备腐蚀和结垢。定期清理循环水池,保持水质清洁。第七章汽轮机安全操作实务与应急响应理论必须与实践相结合,才能真正掌握安全操作技能。本章聚焦具体操作环节,详细讲解盘车装置使用、火灾应急处理等关键操作,并通过应急演练提高实战能力,确保遇到突发情况能够沉着应对。盘车装置使用与安全注意事项1盘车装置结构盘车装置由盘车电机、减速器、啮合齿轮组成。电机功率10-20kW,通过减速器驱动大齿轮,大齿轮与转子齿轮啮合,带动转子低速旋转。2转速参数控制盘车转速一般为60-120rpm,确保转子均匀冷却。过快影响冷却效果,过慢可能导致转子变形。连续盘车时间通常24-48小时,视机组大小而定。3操作步骤规范启动前检查盘车装置完好,齿轮润滑良好。确认转子已静止,主汽门关闭。按下盘车启动按钮,观察转速和电流。异常时立即停止,查明原因。4异常情况处理盘车电流过大检查轴承是否卡涩,齿轮啮合是否良好。振动异常停止盘车,检查转子弯曲情况。盘车装置故障时应及时检修,不得强制运行。安全提醒:盘车过程中严禁人员靠近转子和联轴器区域,防止被卷入。检修盘车装置必须挂"禁止合闸"警示牌,确保检修安全。定期检查盘车装置完好性,建立检修记录。主机油系统火灾应急处理第一步:切断油源立即关闭漏油设备供油阀门,停止漏油设备运行。切断油泵电源,防止继续供油扩大火势。打开事故排油阀,将油箱内油排至事故油池。第二步:灭火控制使用干粉灭火器或泡沫灭火器扑救,对准火焰根部喷射。严禁用水扑救油火,水会使油火蔓延。火势较大时启动固定灭火系统,如二氧化碳灭火装置。第三步:紧急停机按下紧急停机按钮,关闭主汽门和调节汽门。发电机解列,退出励磁。排放发电机氢气,充入二氧化碳,消除爆炸危险。投入盘车装置,保持转子均匀冷却。第四步:人员疏散启动应急预案,疏散无关人员至安全区域。留守人员采取防护措施,佩戴防烟面具或空气呼吸器。设置警戒线,禁止无关人员进入。通知消防队和上级领导。事后处理与预防火灾扑灭后,检查设备损坏情况,评估修复方案。分析火灾原因,制定整改措施。加强日常巡检,及时消除油系统漏点。保持消防器材完好,定期演练应急预案。预防油火措施定期检查油管和阀门,及时更换老化部件控制油温,防止过热自燃保持设备清洁,清除油污和可燃物油区域严禁烟火,设置禁火标志配备充足的消防器材,定期检查有效性应急事件处理流程演练异常报警响应运行人员听到报警信号后,立即查看报警内容和参数值。判断故障性质和严重程度,按照应急预案采取相应措施。及时向值长和主管领导汇报,寻求技术支持。现场检查确认派人到现场检查实际情况,核实仪表指示准确性。对于管线渗漏、设备异响等,现场确认后采取隔离、堵漏等措施。详细记录故障现象、处理过程和效果。决策与执行根据故障情况和应急预案,迅速决策处理方案。是否停机、是否降负荷、是否切换设备,由值长统一指挥。各岗位人员协调配合,确保执行到位。记录与总结详细记录事件发