浅谈蒸汽参数对汽轮机运行影响

时间:2022-06-24 11:33:19

摘要:汽轮机运行时,蒸汽参数在一定范围内波动,在运行上不仅是允许的而且实际上也是难以避免的。这种波动在允许范围内变化时,只影响汽轮机的经济性,不影响汽轮机机组的安全性,但当这种波动超过偏差允许的范围时,不但会引起汽轮机功率及各项经济指标的变化,还可能使汽轮机通流部分某些零部件的受力状况发生变化,危及汽轮机的安全性。

关键词:蒸汽参数 汽轮机运行 影响

中图分类号:TK26文献标识码: A

一、主蒸汽温度对汽轮机运行的影晌

1、机组运行中,主蒸汽温度降低对汽轮机安全与经济性都是不利的。一方面由于汽温降低蒸汽的理想熔降减小,排汽湿度增大,效率降低;另一方面,温度降低时若维持额定负

荷,则蒸汽的理想流量的增加对末级叶片极为不利。汽温降低还会使汽轮机各级反动度增加、轴向推力增大。具体说来:主蒸汽温度下降,可使蒸汽在汽轮机中的熔降减少,要维持原出力会使蒸汽流量增大,汽耗增大,经济性下降。主蒸汽温度急剧下降,使汽轮机末级的蒸汽湿度增加,加剧了本几级叶片的冲蚀,缩短了叶片的使用寿命。主蒸汽温度急剧下降,会引起汽轮机各金属部件温差增大,热应力和热变形也随粉增加,且胀差会向负的方向变化,因此机组振动加剧,严重时会发生动、静摩擦。主蒸汽温度骤降,往往是发生水冲击事故的预兆,会引起轮子轴向推力增加,一旦导致水冲击,则机组就要受到损害.后果极其严重。

2、措施

在运行规程中严格地规定了主蒸汽温度允许升高的极限值。一般允许汽温变化+5℃一-10℃。当汽温超过规定值时,应及时联系锅炉进行调整,汽机值班入员应加强监视,同时配合做好各项工作。若调整无效,汽温升高超过规定的最大允许值,应按规程规定紧急停机。

二、主蒸汽压力对汽轮机运行的影响

1、主蒸汽压力是单元机组在运行中必须监视和调节的主要参数之一。汽压的不正常波动对机组的安全、经济性都有很大影响。主气温度不变,主蒸汽压力升高,机组的末几级

的蒸汽湿度增大,使末几级动叶的工作条件恶化,水冲刷加重。对于高温、高压机组来说,主蒸汽压力升高0.5MP,气湿度增加2%。主蒸汽压力升高,使调节级焓降增加,将造成调

节级动叶过负荷。主蒸汽压力升高,会引起主蒸汽承压部件的应力增高,将会缩短部件的使用寿命,并可能造成这些部件的变形,以至于损坏部件。当机组采用滑压运行方式时,必须控制主蒸汽压力在机组滑压运行曲线允许范围内,主蒸汽压力太高会使旁路甚至安全门动作,机组运行的经济性降低。汽轮机在设计时是根据颊定主汽压力来考虑各部件强度的。因此在主汽压力超过额定值时,首先使承受主汽压力的蒸汽管道及蒸汽室,汽门壳体,汽缸法兰和螺栓应力过大,如果达到材料强度极限是危险的。当新蒸汽温度和真空不变时,新蒸汽压力升高,蒸汽总的焓降增大,对节流配汽机组,此时需要减少调速汽门的开度维持负荷不变,各级的应力也保持不变;对于喷嘴调节机组,也要减小调速汽门的开度,以维持负荷不变;但这时只是关小未全开的调速汽门,只要调速汽门不是处于第一调速汽门全开、第二调速汽门即将开启时,调节级是最安全的。另一方面,主蒸汽温度不变,主蒸汽压力下降,会使汽轮机可用烩降减少,汽耗量增加,经济性降低,汽轮机出气不足。对于用抽汽供给的给水泵的小汽轮机和除氧器,因主汽压力过低也就引起抽汽压力相应降低,使小汽轮机和除氧器无法正常运行。

2、措施

主蒸汽压力超过允许值时,不允许汽轮机运行,采取措施,如生产降低锅炉汽压或用电动主闸门节流降压,如措施无效时应停机处理。

对于单元制的机组来说,降低汽压较易,只要减少锅炉燃料即可,如果机组没带满负荷,可暂时用增大负荷增加进汽量的方法来降低汽压,必要时还可以开启旁路系统以达到降压目的。

当主蒸汽温度不变而汽压降低时,汽轮机的可用热降减少,这时耗汽量要增加,使机组的经济性降低。若调速汽门开度不变,则进汽量将随压力成比例减少。汽压降低过多则汽轮机达不到满负荷,当汽压降低超过允许值时,应恢复汽压。必要时可用降低负荷减少进汽量的方法来恢复正常汽压。

三、排汽压力、排汽温度对汽轮机运行的影晌

1、排汽压力对汽轮机运行的影响。排汽压力升高时,汽轮机的理想熔降减少,如果蒸汽流量不变,汽轮机的出力将降低。排汽压力升高后,汽轮机总焓降的减少主要表现为最

后几级热熔降的减少,而高压各级热熔降基本不变。所以,此时各级叶片和隔板的应力均在安全范围内。当排汽压力升高时,将引起排汽侧的温度升高,可能引起汽轮机组中心偏离,发生振动,严重危及汽轮机的安全运行。

2、排汽温度对汽轮机运行的影响。排汽温度过高会使排汽缸温度不均匀,而造成变形,同时还会引起汽轮机低压缸及汽轮机轴承座等部件产生过度热膨胀,导致汽轮机轴中心发生变化,引起机组振动或使端部轴封径向间晾消失而产生动、静摩擦。变压运行时,主蒸汽、再热蒸汽温度均能维持额定值,使汽轮机各级金属温度几乎不变,无附加热应力。低负荷时汽缸温度、排汽温度、本体膨胀、胀差和振动等都变化不大。由于变压运行时主汽温度和再热汽温比定压运行时要高,加之调节阀无节流损失,汽轮机内效率高且能改替汽轮机运行工况条件。由于汽轮机容积流量和各级温度基本不变,汽轮机效率将有所提高.但机组的焓降是变化的。所以变压运行能取得较高经济效益。

四、再热汽通对汽轮机运行的影晌

在中间再热发电机组中,将汽轮机高压缸做过功的蒸汽引回锅炉的再加热装置,加热至过热蒸汽相当的温度,送回汽轮机中压缸继续做功,这部分蒸汽称之为再热蒸汽。再热汽温是机组在运行中监视和调节的主要参数之一。再热蒸汽的温度也会影响机组的安全和热经济性,再热蒸汽温度升高超过允许范围时,会使中压缸前几级金属材料的强度下降,缩短叶片的使用寿命;再热汽温低于允许值时,会使末级叶片应力上升;再者,再热汽温过低,会使末级叶片的湿度增大,若汽轮机长期在低汽温下运行,会使末级叶片遭到严重的水蚀。如果再热蒸汽温度急剧变化,会引起中压缸金属部件的热应力、热变形大幅度变化,这对机组运行的安全性有很大威胁。机组采用中间再热能提高汽轮机的乏汽的千度。低压缸中末几级的蒸汽湿度相应减少至允许数值内。否则,若蒸汽中出现徽小水滴,会造成末几级叶片的损坏,威胁汽轮机安全运行。

五、真空度变化对汽轮机运行状况的影响

真空度的变化对汽轮机的安全与经济都有较大的影响。真空度高即排汽压力低,可使汽轮机的汽耗量减小,获得较好的经济性。据有关资料,对国产200 MW再热式汽轮机,当真空降低1%时,汽轮机的热耗一般要增加0.7%~0.8%。所以,凝汽式机组运行时,应维持较高的真空度。

凝汽器内真空的产生,是依靠汽轮机排汽在凝汽器内迅速凝结成水,体积急剧缩小而造成的。为了使汽轮机的排汽能够迅速冷却而凝结成水,需要向凝汽器通入大量的冷却用循环水。若要维持较高的真空度,在冷却水温相同的情况下,就必须增加进入凝汽器的冷却水量,亦即要消耗更多的电力。因此,只有维持在经济真空下运行,才是最有利的。

结论:

通过分析可知,蒸汽参数的变化对汽轮机工作状况的影响很大,造成的危害也很大,操作人员必须对此有明确的认识,充分了解设备的性能,控制好蒸汽参数,合理使用设备,以提高电厂设备运行的安全经济性。

参考文献:

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