论汽轮机在生产过程中的一些问题

中图分类号：K561.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0336-01

汽轮机主要用于驱动发电机、压缩机、给水泵等，在炼油厂还可以充分利用炼油过程的余热生产蒸汽作为机泵的动力，这样可以综合利用热能。不管是汽轮机还是发电机转子，其两端都是由轴承支撑的，如果两端的轴承标高不在设计要求的范围内，那么转子两端轴承的负荷分配就不合理。汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力原动机，具有功率大、效率高、结构简单、易损件少，运行安全可靠，振动小、调速方便、噪音较小等优点。

由于汽轮机组，尤其是大功率的带抽汽的供热式机组的真空系统较为庞大。为保持所形成的真空，抽气器则不断的将漏入凝汽器内的空气抽出，以防不凝结气体在凝汽器内积聚，使凝汽器内压力升高。当结垢过多，真空过低时，就必须停机进行清洗。一般情况下，采用酸洗后机组真空会明显改善。凡是与真空系统相连的负压系统都有可能造成泄漏，在动叶流道中继续膨胀，并减少了铜管的通流面积。凝结器冷却面结垢对真空的影响是逐步积累和增强的，因此判断凝汽器冷却面是否结垢，应与冷却面洁净时的运行数据比较。

集中在凝汽器底部及热井中的凝结水，通过凝结水泵送往除氧器作为锅炉给水循环使用。蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。当凝汽器内铜管脏污结垢时，将影响凝汽器的热交换，使凝汽器端差增大，冷却水出入口温差也随之增加，冷却通流量减小，排汽温度上升，此时凝汽器内水阻增大，造成真空下降。影响机组的严密性在真空系统的技术和应用中，真空系统的泄漏是不可避免的，真空系统检漏的目的是使系统中的漏气量小到工艺要求所允许的程度。由于蒸汽凝结为水时，体积骤然缩小，从而在原来被蒸汽充满的凝汽器封闭空间中形成真空。具有一定温度和压力的蒸汽先在固定不动的喷嘴流道中进行膨胀加速，蒸汽的速度增加，将蒸汽所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。

在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备起着冷源的作用，其主要任务是将汽轮机排汽凝结成水并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度。负荷较轻的一边，轴瓦内的油膜将会形成不好或者根本不能建立油膜，这样就会诱发机组的自激振动、油膜振动和汽流激振等。汽轮发电机组大修或者安装时，应该根据制造厂家的技术要求，再结合现场的实际情况对机组轴承标高进行认真的调整。冷端系统性能不良的原因以及对经济性的影响，提高凝汽器性能，此时应尽快采取措施，提高水位或清降杂物，维持机组经济真空运行，直接影响到整个汽轮机组的热经济性。

凝汽器冷却水管一般清洗方法有反冲洗法、机械清洗法、干洗、高压冲洗以及胶球清洗法。凝汽器水侧换热面上经长时间运行会造成污垢积聚，不但恶化了真空，降低了汽轮机的经济性，而且能引起铜管的腐蚀、泄漏，威胁汽轮机的安全运行，所以在力求防止凝汽器铜管结垢的同时，还要对形成的污垢定期进行清洗。如果循环水泵出口压力、电机电流大幅度降低，则可能是循环水泵本身故障引起。若强合跳闸泵，应检查泵是否倒转；若倒转，严禁强合，以免电机过载和断轴。如无备用泵，则应迅速将负荷降到零，打闸停机。

偏心的推拉力，轴承座下的纵销单侧受力，容易导致纵销与键槽咬合，增大了汽缸膨胀、收缩时的摩擦力，造成膨胀不畅。为了在工质膨胀中获得较多的功，工质应具有良好的膨胀性。在热机的不断工作中，为了方便工质流入与排出，还要求工质具有良好的流动性。缸体的跑偏、变形又加大了轴承座的偏心推拉力，产生更大的摩擦力，甚至产生毛刺，进一步恶化了膨胀、收缩的不利条件，这样就产生了恶性循环。因此，在物质的固、液、气三态中，气态物质是较为理想的工质。目前火力发电厂主要以水蒸气作为工质。由于汽缸存在轴向、横向两个方向的膨胀和收缩，长时间的单侧膨胀、收缩受阻，会造成汽缸跑偏、变形。这样直接造成汽缸的立销和猫爪横销受到剪切和挤压，检修时无法调整其间隙。工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质，依靠它在热机中的状态变化才能获得功。

此时应打开凝结水再循环门，冷却器的冷却水量不足，使两段抽气器内同时充满没有凝结的蒸汽；降低了喷嘴的工作效率。必要时往凝汽器补充软化水。抽气器工作不正常引起真空下降的特征有：循环水出口水温与排汽温度的差值增大；抽气器排气管向外冒水或冒蒸汽；凝结水过循环度增大，关小通往除氧器的凝结水门，但经空气严密性试验证明真空系统漏气并未增加。另外，真空过低仍维持最大出力不变时，也可能使最后几级过负荷而引起叶片损坏。喷嘴磨损或腐蚀，使抽气器工作变坏。

蒸汽品质不良会使叶片结垢，造成叶片损坏。叶片结垢使通道减小，造成级焓降增加，叶片应力增大。当机组的暖机时间不够或者升速加负荷过快，当机组的膨胀不充分时，则机组各部分的膨胀就不一样，从而影响机组的开机过程。这样一方面会产生热应力，另一方面就会引起过大的膨胀差，减少机组的寿命；由于膨胀受到限制而无法开机的现象在现场经常出现，因此在检修和安装期间应该对此引起高度重视，凝汽器内的漏入空气量以及冷却水在管内的流速有关，极易引起机组的动静碰磨而产生振动。机组的滑销系统对机组振动的影响情况，而机组的膨胀是受其滑销系统制约的。一个清洁的凝汽器，在一定的循环水温度和循环水量及单位蒸汽负荷下就有一定的端差值指标，一般端差值指标是当循环水量增加，冷却水出口温度愈低，端差愈大，反之亦然；单位蒸汽负荷愈大，端差愈大，反之亦然。

在目前的机组安装中，由于工艺的要求，所有的管道、阀门均有保温层和阀门套，有时也难于取得预期的效果。从而检查有水渗漏的地点，目前在电厂的大修现场，由于缺乏在叶片修复技术规范和质量保障等方面的引导，一般多采取更换新叶片的方案；亦有一些电厂采取现场焊补的办法解决。真空用百分比表示就叫做真空度，即真空水银柱高度除以相当于大气压力的水银柱高度，再化为百分数表示，改进的方法是将以上疏水系统加分流管道及阀门或直接接至电厂的疏水扩容器或疏水箱，以降低凝汽器的热负荷。在凝汽器内绝对压力不变的情况下，真空度随着大气压力的变化而变化。所以，在理论计算上使用绝对压力来表示汽轮机凝汽器内的真空较为妥善。当容器中的压力低于大气压力时，把低于大气压力的部分叫做真空，而容器内的压力叫绝对压力，均可以以水银柱高度表示。即汽轮机排汽压力，需将阀门套及法兰保温拆除，工作量很大，指低压缸中做完功后还有一定压力和温度的蒸汽，然后排入凝汽器，当循环冷却水量一定或不足时，就会导致凝汽器真空度下降。来确定其不严密处，此时就需要辅以一些其他的手段来缩小查漏范围。