汽輪機(jī)正常運(yùn)行中的維護(hù)，是保護(hù)汽輪機(jī)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)之一。汽輪機(jī)的維護(hù)是汽輪機(jī)運(yùn)行人員的職責(zé)，勤于檢查分析情況，防止事故發(fā)生，并盡可能提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

 

一、汽輪機(jī)運(yùn)行人員基本工作

 

配備必要的操作、維護(hù)人員后必須進(jìn)行專門訓(xùn)練，務(wù)必使他們熟悉機(jī)組的結(jié)構(gòu)、運(yùn)轉(zhuǎn)特性和操作要領(lǐng)。運(yùn)行人員的基本工作有以下幾個(gè)方面：

 

1、通過監(jiān)盤，定時(shí)抄表(一般每小時(shí)抄錄一次或按特殊規(guī)定時(shí)間抄錄)，對(duì)各種表計(jì)的指示進(jìn)行觀察，對(duì)比、分析，并做必要的調(diào)整，保持各項(xiàng)數(shù)值在允許變化范圍內(nèi)。

 

2、定時(shí)巡回檢查各設(shè)備、系統(tǒng)的嚴(yán)密性，各轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備(泵、風(fēng)機(jī))的電流，出口壓力，軸承溫度，潤(rùn)滑油量、油質(zhì)及汽輪機(jī)振動(dòng)狀況，各種信號(hào)顯示、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的工作，調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作是否平穩(wěn)和靈活，各設(shè)備系統(tǒng)就地表計(jì)指示是否正常。保持所管轄區(qū)域的環(huán)境清潔，設(shè)備系統(tǒng)清潔完整。

 

3、按運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定或臨時(shí)措施，做好保護(hù)裝置和輔助設(shè)備的定期試驗(yàn)和切換工作，保證它們安全，可靠地處于備用狀態(tài)。

 

4、除了每小時(shí)認(rèn)真清晰地抄錄運(yùn)行記錄表外，還必須填寫好運(yùn)行交接班日志，全面詳細(xì)地記錄8h值班中出現(xiàn)的問題。

 

二、汽輪機(jī)運(yùn)行監(jiān)視

 

在汽輪機(jī)運(yùn)行中，操作人員應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)本體、凝汽系統(tǒng)和油系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)視。主要監(jiān)視的項(xiàng)目有：新汽壓力和溫度、真空(或排汽壓力)、段壓力、機(jī)組振動(dòng)、轉(zhuǎn)子軸向位移、汽缸熱膨脹、機(jī)組的異聲、凝汽器的蒸汽負(fù)荷、循環(huán)水的進(jìn)口溫度及水量、真空系統(tǒng)的密閉程度、油壓、油溫、油箱油位、油質(zhì)和油冷卻器進(jìn)出口水溫等。特別是對(duì)各項(xiàng)的變化趨勢(shì)進(jìn)行檢查和記錄，這對(duì)防止事故發(fā)生、查明事故原因和研究處理措施都是很必要的。

 

1、監(jiān)視段壓力檢查

 

在汽輪機(jī)中，汽輪機(jī)第一級(jí)后壓力與通過汽輪機(jī)蒸汽流量近似成正比，如因結(jié)垢使流通面積小于設(shè)計(jì)值，欲維持相同的蒸汽流量或功率，則第一級(jí)后壓力與流通面積減小的程度成比例地增加。汽輪機(jī)運(yùn)行中，監(jiān)視功率相同時(shí)汽輪機(jī)第一級(jí)后壓力的變化可判斷通流部分結(jié)垢的的程度，通常把第一級(jí)后壓力稱為監(jiān)視段壓力。

 

如果在同一負(fù)荷下(汽輪機(jī)的初、終參數(shù)相同)、監(jiān)視段壓力升高，這說明該監(jiān)視段以后的通流面積減小，通流部分有可能結(jié)垢，有時(shí)由于某些金屬零件碎裂或機(jī)械雜物侵入，堵塞了通流部分，或是由于葉片損壞變形等引起。臨時(shí)停用加熱器時(shí)，若主蒸汽流量不變，也將引起監(jiān)視段壓力升高。通過對(duì)監(jiān)視段壓力變化的觀察分析，還可以判斷通流部分的蒸汽流量是否過大(避免某些級(jí)過負(fù)荷)，可以及時(shí)地把負(fù)荷減小到監(jiān)視段壓力允許的數(shù)值，或把某些級(jí)的壓差降低到允許的數(shù)值范圍內(nèi)，以防止機(jī)組內(nèi)的零部件被超壓破壞。對(duì)于監(jiān)視段壓力，不僅要監(jiān)督其絕對(duì)值的變化，還要監(jiān)督各級(jí)段之間的壓力差是否超過標(biāo)準(zhǔn)值，防止某個(gè)級(jí)段的壓差超過標(biāo)準(zhǔn)值而引起該級(jí)段的隔板和動(dòng)葉工作應(yīng)力增大，造成設(shè)備損壞。

 

一般情況下，每周或每旬記錄一次監(jiān)視段壓力，并與大修后記錄的標(biāo)準(zhǔn)值比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超過標(biāo)準(zhǔn)值1.5%-2%以上時(shí)，應(yīng)當(dāng)每天都進(jìn)行一次記錄和核對(duì)(應(yīng)先校驗(yàn)壓力表，確認(rèn)其無(wú)誤)，如發(fā)現(xiàn)超過標(biāo)準(zhǔn)值的5%(反動(dòng)式機(jī)組不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)值的3%)，應(yīng)當(dāng)采取限制措施。如果分析后認(rèn)為是由于通流部分結(jié)垢引起的，應(yīng)進(jìn)行清洗，如果是由于通流部分損壞引起的，應(yīng)當(dāng)及時(shí)申請(qǐng)停機(jī)修復(fù)，暫時(shí)不能停機(jī)修復(fù)時(shí)，應(yīng)把機(jī)組負(fù)荷限制到與監(jiān)視段壓力相應(yīng)的允許范圍內(nèi)，以保證機(jī)組安全運(yùn)行。

 

 

2、初參數(shù)與終參數(shù)監(jiān)視

 

在汽輪機(jī)運(yùn)行中，初終汽壓、汽溫、主蒸汽流量等參數(shù)都等于設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，這種運(yùn)行工況稱為設(shè)計(jì)工況，此時(shí)的高。在實(shí)際運(yùn)行中，很難使參數(shù)嚴(yán)格地保持設(shè)計(jì)值，這時(shí)進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)、流量和凝汽器真空的變化，將引起各級(jí)的壓力、溫度、焓降、反動(dòng)度及軸向推力等發(fā)生變化。這不僅影響汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還將影響汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性。所以在日常運(yùn)行中，應(yīng)該認(rèn)真監(jiān)督汽輪機(jī)初、終參數(shù)的變化。

 

(1)主蒸汽壓力升高

 

當(dāng)主蒸汽溫度和凝汽器真空不變，而主蒸汽壓力升高時(shí)大，即使機(jī)組調(diào)運(yùn)汽閥的總開度不變，主蒸汽流量也將增加，機(jī)組負(fù)荷則增大，這對(duì)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性有利。但如果主蒸汽壓力升高超出規(guī)定范圍時(shí)，將會(huì)直接威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。因此在機(jī)組運(yùn)行規(guī)程中有明確規(guī)定，不允許在主蒸汽壓力超過極限數(shù)值時(shí)運(yùn)行。

 

主蒸汽壓力過高有如下危害：

 

主蒸汽壓力升高時(shí)，要維持負(fù)荷不變，需減小調(diào)速汽閥的總開度，但這只能通過關(guān)小末全開的調(diào)速汽閥來實(shí)現(xiàn)。在關(guān)小到第一調(diào)速汽閥全開，而第二調(diào)速汽閥將要開啟時(shí)，蒸汽在調(diào)節(jié)級(jí)的焓降最大，會(huì)引起調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉片過負(fù)荷，甚至可能被損傷。

 

未級(jí)葉片可能過負(fù)荷。主蒸汽壓力升高后，由于蒸汽比容減小，即使調(diào)速汽閥開度不變，主蒸汽流量也要增加，再加上蒸汽的總焓降增大，將使末級(jí)葉片過負(fù)荷，所以，這時(shí)要注意控制機(jī)組負(fù)荷。

 

主蒸汽溫度不變，只是主蒸汽壓力升高，將使末幾級(jí)的蒸汽濕度變大，機(jī)組末幾級(jí)的動(dòng)葉片被水滴體刷加重。承壓部件和緊固部件的內(nèi)應(yīng)力會(huì)加大。主蒸汽壓力升高后，主蒸汽管道、自動(dòng)主汽閥及調(diào)速汽閥室、汽缸、法蘭、螺栓等部件的內(nèi)應(yīng)力都將增加，這會(huì)縮短其使用壽命，甚至造成這些部件變形或受到損傷。

 

由于主蒸汽壓力升高會(huì)帶來許多危害，所以當(dāng)主蒸汽壓力超過允許的變化范圍時(shí)，不允許在此壓力下繼續(xù)運(yùn)行。若主蒸汽壓力超過規(guī)定值，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系鍋爐值班員，使它盡快恢復(fù)到正常范圍;當(dāng)鍋爐調(diào)整無(wú)效時(shí)，應(yīng)利用電動(dòng)主閘閥節(jié)流降壓。如果采用上述降壓措施后仍無(wú)效，主蒸汽壓力仍繼續(xù)升高，應(yīng)立即打閘停機(jī)。

 

(2)主蒸汽壓力下降

 

主蒸汽壓力降低時(shí)，主蒸汽流量也要減少，機(jī)組負(fù)荷降低;若汽壓降低過多時(shí)，機(jī)組將帶不到滿負(fù)荷，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性降低，對(duì)機(jī)組運(yùn)行的安全性沒有不利影響。如果主蒸汽壓力降低后，機(jī)組仍要維持額定負(fù)荷不變，就要開大調(diào)速汽閥增加主蒸汽流量，這將會(huì)使汽輪機(jī)未幾級(jí)特別是最末級(jí)葉片過負(fù)荷，影響機(jī)組安全運(yùn)行。當(dāng)主蒸汽壓力下降超過允許值時(shí)，應(yīng)盡快聯(lián)系鍋爐值班員恢復(fù)汽壓;當(dāng)汽壓降低至限度時(shí)，應(yīng)采用降低負(fù)荷和減少進(jìn)汽量的方法來恢復(fù)汽壓至正常，但要考慮滿足抽汽供熱汽壓和除氧器用汽壓力，不要使機(jī)組負(fù)荷降得過低。

 

(3)主蒸汽溫度升高

 

在實(shí)際運(yùn)行中，主蒸汽溫度變化的可能性較大，主蒸汽溫度變化對(duì)機(jī)組安全性、經(jīng)濟(jì)性的影響比主蒸汽壓力變化時(shí)的影響更為嚴(yán)重，所以，對(duì)主蒸汽溫度的監(jiān)督要特別重視。對(duì)于高溫高壓機(jī)組，通常只允許主蒸汽溫度比額定溫度高5℃左右。當(dāng)主蒸汽溫度升高時(shí)，主蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的總焓降、汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率和熱力系統(tǒng)的循環(huán)熱效率郡有所提高，熱耗降低，使運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益提高，但是主蒸汽溫度升高超過允許值時(shí)，對(duì)設(shè)備的安全十分有害。

 

主蒸汽溫度升高的危害如下：

 

調(diào)節(jié)級(jí)葉片可能過負(fù)荷。主蒸汽溫度升高時(shí)，首先調(diào)節(jié)級(jí)的焓降要增加，在負(fù)荷不變的情況下，尤其當(dāng)調(diào)速汽閥中，僅有第一調(diào)速汽閥全開，其他調(diào)速汽閥關(guān)閉的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)級(jí)葉片將發(fā)生過負(fù)荷。

 

金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度降低，蠕變速度加快。主蒸汽溫度過高時(shí)，主蒸汽管道、自動(dòng)主汽閥、調(diào)速汽閥、汽缸和調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽室等高溫金屬部件的機(jī)械強(qiáng)度將會(huì)降低，蠕變速度加快。汽缸、汽閥、高封緊固件等易發(fā)生松弛，將導(dǎo)致設(shè)備損壞或使用壽命縮短。若溫度的變化幅度大、次數(shù)頻繁，這些高溫部件會(huì)因交變熱應(yīng)力而疲勞損傷，產(chǎn)生裂紋損壞。這些現(xiàn)象隨著高溫下工作時(shí)間的增長(zhǎng)，損壞速度加快。

 

機(jī)組可能發(fā)生振動(dòng)。汽溫過高，會(huì)引起各受熱金屬部件的熱變形和熱膨脹加大，若膨脹受阻，則機(jī)組可能發(fā)生振動(dòng)。

 

在機(jī)組的運(yùn)行規(guī)程中，對(duì)主蒸汽溫度的極限值及在某一超溫條件下允許工作的小時(shí)數(shù)，都應(yīng)作出嚴(yán)格的規(guī)定。一般的處理原則是：當(dāng)主蒸汽溫度超過規(guī)定范圍時(shí)，應(yīng)聯(lián)系鍋爐值班員盡快調(diào)整、降溫，汽輪機(jī)值班員應(yīng)加強(qiáng)全面監(jiān)視檢查，若汽溫尚在汽缸材料允許的最高使用溫度以下時(shí)，允許短時(shí)間運(yùn)行，超過規(guī)定運(yùn)行時(shí)間后，應(yīng)打閘停機(jī)，若汽溫超過汽缸材料允許的最高使用溫度，應(yīng)立即打閘停機(jī)。

 

(4)主蒸汽溫度降低

 

當(dāng)主蒸汽壓力和凝汽器真空不變，主蒸汽溫度降低時(shí)，若要維持額定負(fù)荷，必須開大調(diào)速汽閥的開度，增加主蒸汽的進(jìn)汽量。主蒸汽溫度降低時(shí)，不但影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，也威脅著機(jī)組的運(yùn)行安全。

 

其主要危害是：

 

①末級(jí)葉片可能過負(fù)荷。因?yàn)橹髡羝麥囟冉档秃?，為維持額定負(fù)荷不變，則主蒸汽流量要增加，末級(jí)恰降增大，末級(jí)葉片可能處于過負(fù)荷狀態(tài)。

 

②末幾級(jí)葉片的蒸汽濕度增大。主蒸汽的壓力不變，溫度降低時(shí)，未幾級(jí)葉片的蒸汽濕度將要增加，這樣除了會(huì)增大末幾級(jí)動(dòng)葉的濕汽損失外，同時(shí)還將加劇末幾級(jí)動(dòng)葉片的水滴沖蝕，縮短葉片的使用壽命。

 

③各級(jí)反動(dòng)度增加。由于主蒸汽溫度降低，則各級(jí)的反動(dòng)度增加，轉(zhuǎn)子的軸向推力明顯增大，推力瓦塊溫度升高，機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性降低。

 

④高溫部件將產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形。若主蒸汽溫度快速下降較多時(shí)，自動(dòng)主汽閥外殼、調(diào)節(jié)級(jí)、汽缸等高溫部件的內(nèi)壁溫度會(huì)急劇下降而產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形，嚴(yán)重時(shí)可能使金屬部件產(chǎn)生裂紋或使機(jī)內(nèi)動(dòng)、靜部分造成磨損事故，當(dāng)主蒸汽溫度降限值時(shí)，應(yīng)打閘停機(jī)。

 

⑤造成沖擊。當(dāng)主蒸汽溫度急劇下降50℃以上時(shí)，往往是發(fā)生水沖擊事故的先兆，汽輪機(jī)值班員必須密切注意;當(dāng)主蒸汽溫度還繼續(xù)下降時(shí)，為確保機(jī)組安全，應(yīng)立即打閘停機(jī)。

 

⑥主蒸汽溫度降低時(shí)，必須嚴(yán)密監(jiān)視和果斷處理。當(dāng)主蒸汽溫度降低到超過允許的變動(dòng)范圍時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整、恢復(fù)汽溫。

 

(5)凝汽器真空降低

 

當(dāng)凝汽器真空降低(即汽輪機(jī)排汽壓力升高)時(shí)，排汽溫度升高，這不但影響機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行也有較大的影響。

 

主要表現(xiàn)有：

 

①汽輪機(jī)的排汽壓力升高時(shí)，排汽溫度升高，被循環(huán)水帶走的熱量增多，蒸汽在凝汽器中的冷源損失增大，機(jī)組的熱效率明顯下降。另外，凝汽器真空降低時(shí)，機(jī)組的出力也將減少，甚至帶不上額定負(fù)荷。

 

②當(dāng)凝汽器真空降低時(shí)，要維持機(jī)組負(fù)荷不變，需增加主蒸汽流量，這時(shí)末級(jí)葉片可能超負(fù)荷。對(duì)沖動(dòng)式純凝汽式機(jī)組，真空降低時(shí)，若要維持負(fù)荷不變，則機(jī)組的軸向推力將增大，推力瓦塊溫度升高，嚴(yán)重時(shí)可能燒損推力瓦塊。

 

③當(dāng)凝汽器真空降低使汽輪機(jī)排汽溫度升高較多時(shí)，將使排汽缸及低承等部件受熱膨脹，機(jī)組變形不均勻，這將引起機(jī)組中心偏移，可能發(fā)生振動(dòng)。

 

當(dāng)凝汽器真空降低，排汽溫度過高時(shí)，可能引起凝汽器銅管的脹口松弛，破壞凝汽器的嚴(yán)密性。

 

④當(dāng)主蒸汽壓力和溫度不變，凝汽器真空升高時(shí)，排汽溫度降低，被循環(huán)水帶走的熱量損失減少，機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性提高，如要維持較高的真空，在進(jìn)入凝汽器的循環(huán)水溫度相同的情況下，就必須增加循環(huán)水量，這時(shí)循環(huán)水泵就要消耗更多的電量。汽輪機(jī)末幾級(jí)的蒸汽濕度增加，使末幾級(jí)葉片的濕汽損失增加，加劇了蒸汽對(duì)動(dòng)葉片的沖蝕作用，縮短了葉片的使用壽命。因此，凝汽器真空升高過多，對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性都是不利的。

 

3、凝汽器的運(yùn)行監(jiān)視

 

汽輪機(jī)凝汽器的作用是保證汽輪機(jī)排汽部分具有良好的真空，使蒸汽盡可能膨脹做功直到較低壓力。加強(qiáng)對(duì)凝汽器運(yùn)行中的檢查和維護(hù)，是保證凝汽器安全運(yùn)行的有效手段。凝汽器常見的不正常狀態(tài)有：

 

(1)凝汽器真空惡化

 

在運(yùn)行中，凝汽器真空下降的原因有：①汽輪機(jī)低封中斷或真空系統(tǒng)管道破裂;②凝汽器內(nèi)凝結(jié)水位升高，淹沒了抽氣器入口空氣管口;③冷卻水流速過低而在凝氣器冷卻水出口管上部形成氣囊，阻止冷卻水的排出;④冷卻水不足或水溫上升過高;⑤循環(huán)水中斷;⑥抽氣器噴嘴被堵塞或疏水排出器失靈。

 

凝汽器真空惡化的判斷方法：

 

①冷卻水入口溫度：冷卻水入口溫度越低，則凝汽器出口冷卻水溫度越低，因此排汽溫度也越低，凝汽器內(nèi)的真空度就越高。

 

②傳熱端差：當(dāng)凝汽器冷卻表面臟污時(shí)，管壁隨著污垢和有機(jī)物的增長(zhǎng)而加厚，影響了汽輪機(jī)排汽與冷卻水的熱交換，也使凝汽器端差增加。真空系統(tǒng)不嚴(yán)密或抽氣器工作失常，也會(huì)使凝汽器內(nèi)空氣量增多，在冷卻表面上將形成空氣膜，影響熱交換的進(jìn)行，使傳熱端差增大，凝汽器真空變壞。若凝汽器內(nèi)的部分冷卻水管被堵塞，則相當(dāng)于減少了凝汽器的傳熱面積，也會(huì)使傳熱端差增大。凝汽器在運(yùn)行中傳熱端差的數(shù)值越小，表明其運(yùn)行情況越好。要保證凝汽器內(nèi)有良好的真空。在蒸汽負(fù)荷、冷卻水溫、冷卻水量一定的條件下，必須保持冷卻表面的清潔和保證蒸汽空間不積存空氣。否則必須進(jìn)行凝汽器清洗或檢查消除真空系統(tǒng)的漏氣點(diǎn)。

 

③冷卻水量：當(dāng)冷卻水量減少，冷卻水流速降低時(shí)，冷卻水吸熱量將增加，溫升升高，汽輪機(jī)排汽溫度也隨著升高，因而凝汽器內(nèi)真空降低。

 

(2)凝汽器真空系統(tǒng)嚴(yán)密性的檢查

 

為了監(jiān)視凝汽設(shè)備在運(yùn)行中真空系統(tǒng)的嚴(yán)密程度，要定期做真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，其試驗(yàn)是在汽輪機(jī)額定負(fù)荷的1/2或額定容量下進(jìn)行的。試驗(yàn)前必須確定抽氣器空氣閥是否嚴(yán)密。緩慢關(guān)閉主抽氣器的空氣閥，在操作過程同時(shí)嚴(yán)密監(jiān)視凝汽器的真空變化情況。若在關(guān)閉過程中凝汽器內(nèi)真空下降較大，則應(yīng)立即停止試驗(yàn)，恢復(fù)至運(yùn)行狀態(tài)，并尋找原因。當(dāng)抽氣器空氣閥關(guān)閉穩(wěn)定lmin后，再開始記錄凝汽器內(nèi)真空值下降速度。一般試驗(yàn)3~5min，平均每分鐘下降3mmHg真空值為良好，5mmHg真空值為合格，5mmHg以上真空值為不合格。

 

(3)凝汽器管子的振動(dòng)

 

整個(gè)凝汽器的振動(dòng)，往往是由于汽輪機(jī)或某些其他部件的振動(dòng)，或因蒸汽對(duì)冷卻水管的沖擊等原因引起的。蒸汽流過管子時(shí)會(huì)產(chǎn)生周期性的沖擊作用，尤其當(dāng)排汽內(nèi)含有水滴時(shí)，其沖擊作用就更大了，將引起頂部的兩三排冷卻水管的振動(dòng)加劇。管子振動(dòng)會(huì)使管于穿過凝汽器中間隔板的部分被磨損，有時(shí)還會(huì)引起管壁破裂，甚至使管子斷裂，而斷裂部位往往是在靠近管損或中間隔板的位置，而且斷裂面很光、很平。

 

為了減輕管子的振動(dòng)，應(yīng)在運(yùn)行中加強(qiáng)監(jiān)視，避開振動(dòng)負(fù)荷。要采取措施對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，也可將冷卻水管更換為厚壁管，或者凝汽器內(nèi)添裝中間隔板，也可用木條或銅片在適當(dāng)?shù)奈恢蒙习压茏有ㄗ　?/div>