时间：2022-03-09 02:58:09
【摘要】汽轮机水冲击是造成汽轮机设备严重损坏的重大事故之一。为防止水冲击事故的发生，参考相关专业资料、运行规程及部颁运行规程，结合实际情况，详细介绍汽轮机进水和进冷汽的危害、特征及原因，提出了详细的防范措施和进水后的解决方法。以引起运行人员的高度重视，预防事故的发生或扩大。
【关键词】汽轮机；水冲击；事故
【中图分类号】TK26 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0273-01
一、汽轮机水冲击的概念
汽轮机运行中，由于水或冷蒸汽（低于汽缸金属温度较多或接近饱和蒸汽）进入汽轮机，造成机组设备损坏、机械故障和非计划停运。汽轮机进水造成的事故称为水冲击事故。
二、汽轮机水冲击的危害
1）叶片的损伤和断裂；水进入汽轮机通流部分，使动叶片，特别是较长的叶片受到水冲击而损伤或断裂，
2）动静部分碰磨；水或冷蒸汽由主蒸汽或再热蒸汽管道进入汽轮机时，使处于高温下的金属部件突然冷却而急剧收缩，产生很大的热应力和热变形，使相对膨胀急剧变化而导致轴向碰磨和机组强烈振动。
3）热应力引起的金属裂纹；在进水或进冷蒸汽时，将使高温部件受到剧冷或不均匀冷却，进而产生相当大的热应力，导致裂纹产生。
4）产生永久性变形，使阀门或汽缸的结合面漏气；金属部件受到严重的急剧冷却时，可能产生永久变形。
5）推力轴承损伤；由于水的密度比蒸汽大很多，在喷嘴内不能获得与蒸汽同样的加速度和喷射角，不能按正确方向进入动叶通道，而打到动叶片背弧上，且水在流动中速度慢，不能很好的通过叶片，使叶片压降增加，并使轴向推力增大，推力轴承工作瓦因超载损坏。
三、水冲击的原因
（1）热力系统设计不合理：1）疏水点设置及疏水管径选择不合理，级内疏水开孔不当；2）疏水管道安装不按疏水压力等级而混装，且管道无45度斜切安装；3）疏水联箱设置容积不够；
（2）来自锅炉及主蒸汽系统。1）由于运行人员的误操作或控制系统故障及其自动装置失灵，引起设备误动作，2）锅炉运行不稳定或旁路设备减温水们不严，也有发生蒸汽带水或冷蒸汽进入汽轮机的危险；3）滑参数启、停过程中，机炉配合不当，机组升速率过快，引起锅炉汽水共腾，大量水经主蒸汽系统进入汽轮机；4）启动时暖管时间不足，主蒸汽管道或过热器的疏水排放不当，使汽轮机进水。
（3）来自再热蒸汽系统。1）再热冷段，常设置喷水减温装置，以调节再热汽温，但当机组启停及低负荷运行过程中，由于减温水门不严或开度不当，而造成汽轮机进水；2）再热热段，若疏水管径太小，启动时由于疏水不畅，也会造成汽轮机进水。
（4）来自抽汽系统。由于汽轮机回热系统加热器管子破裂引起泄漏（高加系统更加严重），而保护装置失灵或水位调节失灵，造成满水，也可能因抽汽逆止门不严，引起疏水倒灌入汽轮机。
（5）来自轴封系统。1）随着机组容量增加，机组轴系加长，轴封系统管道相应增加。2）轴封减温水调节不当或不严，尤其在机组停机时，不及时关闭，也将引起轴封进水；3）轴封加热器注水门不严，轴封加热器注水时操作不当而引起轴封进水，严重时造成大轴热弯曲而产生严重危害。
（6）来自凝汽器。机组启停时凝汽器满水，造成疏水扩容器菏水，水倒入高、中压缸。
（7）来自汽轮机旁路系统。大型汽轮机都设有较大容量的旁路系统，高压旁路系统减温水误开或旁路后自动疏水装置失灵，都有可能将水倒入高压缸。
（8）来自机组试验及检查项目。
（9）来自快冷系统。
四、防止进水、进冷汽的主要措施简述如下
防止汽轮机进水的主要任务是找出进水或进冷蒸汽的来源，只有这样才能确切判断事故原因，从而采取针对性措施。
（1）对有关设备和汽水系统应满足以下技术要求：正确设置疏水点和布置疏水管；在再热冷段最低点安装疏水罐，并设高低位报警，且尽量靠近汽轮机；回热加热器和除氧器应有可靠的多重保护防止水位升高返回汽轮机，并有警示运行人员注意的系统。
（2）在运行维护方面，要注意做到如下几点：
1）加强运行监督，严防发生水冲击现象，一旦发现汽轮机水冲击的象征，应果断地采取破坏真空紧急事故停机措施。
2）机组启动前（尤其热态启动）前，主再热蒸汽管道要充分暖管，保障疏水畅通。暖管期间严密监视蒸汽和金属温度的变化。
3）当主再蒸汽温度和压力不稳定时，要加强监视，一旦汽温急剧下降到规定值，通常为直线下降50度，应按紧急停机处理。
4）对除氧器和凝汽器水位注意监视，防止满水情况发生。在此特别强调机组停运后水位监视往往被运行人员忽视。
5）滑参数启停机时，汽温、汽压按照规定逐渐升高和降低，避免升降过快，并保证蒸汽的过热度不低于50度。
6）在高压加热器保护装置发生故障时，加热器不应投入运行。
7）锅炉熄火后蒸汽参数不能可靠保证情况下，不应向汽轮机供汽。
8）定期检查再热器和旁路系统的减温水门的严密性，如发现泄漏应及时检修处理。
9）汽包炉应严密监视汽包水位，防止发生满水事故而造成蒸汽带水进入汽轮机；对于直流炉要严密监视启动系统的贮水箱和各阀门状态，防止因调节装置和阀门故障造成贮水箱满水，使蒸汽带水冲击汽轮机。
10）加强汽封系统的连续疏水，确保不被堵塞。
11）机组停运后，缸温在热态下凝汽器灌水找漏和锅炉水压试验应制定专项措施。
12）停机后系统尚未全停前，运行人员仍应监视汽缸金属温度和系统状况，防止进水和进冷蒸汽。
13）运行人员应该明确：在汽轮机低转速下进水对设备的威胁要比在额定转速下或带负荷运行状态下还要大，因为在低转速下一旦发生动静摩擦，容易造成大轴弯曲事故。
14）给水泵小汽轮机也应做好和大机一样的防范措施，这点运行人员应注意。
五、汽轮机发生水冲击时如何处理
1）启动油泵，打闸停机，停机后立即投入盘车；
2）停真空泵，破坏真空，给水倒走旁路。除通锅炉以外疏水门外，全开所有疏水门；
3）仔细倾听机内声音，测量振动，记录情走时间，盘车后测量转子弯曲数值，盘车电动机电流应在正常数值且稳定，盘车一旦掉闸可能是因为大轴已经发生弯曲碰磨叶顶汽封造成电机过流。
4）惰走时间明显缩短或机内有异常声音，推力瓦温度升高，轴向位移，差胀超限时，不经检查不允许机组重新启动；
5）迅速查清汽轮机进水或冷蒸汽的原因，并消除。
6）发现汽轮机进水后要进行闷缸处理，即关闭所有本体疏放水门。
六、总结
汽轮机水冲击事故造成设备损坏和机组非计划停运，在国内外多次发生。其产生的原因是多方面的，但并不是不可预防。除必要的监控和保护系统，运行人员的监视和采取的措施及时得当，将很大程度上防止水冲击的发生或降低设备的损坏程度。
防止汽轮机进水、进冷蒸汽，应从设计、运行、检测、试验及维护等各方面入手，尤其加强运行人员对水冲击的认识的培训，才能取得较好的效果。
参考文献
[1]国家电力公司防止电力生产重大事故的二十五项重点要求2000年
[2]《大型汽轮机运行》裘烈钧山东x-&大学1994年
[3]《单元机组运行》朱兴华中国电力企业联合会教育培训部1995年