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[摘 要]通过分析汽轮机进汽参数对汽轮机安全经济运行的影响,对我们今后汽轮机运行有着很大的帮助作用
[关键词]主汽参数 参数变化
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0340-01
汽轮机运行时进汽参数的变化,不仅影响着汽轮机效率,也影响着汽轮机的安全运行。下面我们对进汽的一些参数分别进行分析。
1 主汽压力
1.1 变化原因:
1.1.1锅炉出力变化或发生扑、熄火等故障;
1.1.2锅炉调节不当或自动调节失灵;
1.1.3机组负荷突变或失去负荷;
1.1.4锅炉再热或旁路系统阀门误动作;
1.1.5电网频率突变;
1.1.6锅炉主汽门或汽机主汽门、调门误关;
1.1.7主机抽汽时主机负荷变化。
1.2 进汽压力升高的影响:
1.2.1汽温不变,汽压升高,汽机总焓降增加,维持同一负荷,调速汽门关小,蒸汽流量减少,调节级及各中间压力级都将降低。由于机组为喷嘴调节,各调门按顺序开启,调门总开度虽关小,但先开几只调门开度仍大,在汽压升高,调节级压力下降时,调节级焓降增加较多,使调节级叶片应力也随之升高,尤其前几只调门开度大对调节级叶片应力增加较为显著,但一般只要进汽压不是过高,动叶应力不会超过允许值。
1.2.2汽压升高,汽温不变,汽机低压段湿度增加,不但使汽机的湿汽损失增加,降低汽机的相对内效率,并且增加了几级叶片的侵蚀作用,为了保证安全,一般要求排汽干度大于88%,高压大容量机组为了使后几级蒸汽湿度不致过大,一般都采用中间再热,提高中压进汽温度。
1.2.3运行中汽压升高,调门开度不变,蒸汽流量升高,负荷增加,要防止流量过大,机组过负荷,对汽动给泵则应注意转速升高,防止发生超速,给水压力升高过多。
1.2.4汽压升高过多至限额,使承压部件应力增大,主汽管、汽室,汽门壳体、汽缸法兰和螺栓吃力过大,材料达到强度极限易发生危险,必须要求锅炉减负荷,降低汽压至允许范围内运行。
1.3 进汽压力降低的影响:
1.3.1汽压降低,汽轮机的焓降要减小,同时在调门开度不变时,由于压力降低,蒸汽比容增大,调门的通流能力一定,则蒸汽流量相应地减少,,汽轮机出力降低,汽动给泵则转速降低,影响给水压力,流量降低。
1.3.2要维持汽轮机出力不变,汽压降低时,调门必须开大,增加蒸汽流量,各压力级的压力上升,会使通汽部分过负荷,尤其后几级过负荷较严重;同时机组轴向推力增加,轴向位移上升,因此一般汽压过多要减负荷,限制蒸汽流量不过大。
1.3.3低汽压运行对机组经济性影响较大,中压机组汽压每下降0.1Mpa,热耗将增加0.3~0.5%,一般机组汽压降低1%,使汽耗量上升0.7%。
1.3.4汽压降低过多,会影响抽汽器与汽动辅助油泵的运行。
2 主汽温度
2.1 变化原因:
2.1.1锅炉燃烧调节不当或锅炉负荷变化;
2.1.2减温装置失效或锅炉主汽或再热器旁路系统减温水门泄漏;
2.1.3给水压力变化,减温水量改变;
2.1.4锅炉主汽管疏水未放尽或运行时过热器、再热器带水发生汽温剧降或水冲击;
2.1.5给水温度突然变化;
2.1.6主汽门故障,如门杆折断或门座逃出等使再热器两侧流量偏差。
2.2 进汽温度升高的影响:
2.2.1维持高汽温运行可以提高汽轮机的经济性,但不允许超限运行,因为在超过允许温度运行时,引起金属的高温强度降低,产生蠕胀和耐劳强度降低,脆性增加,长期汽温超限运行将缩短金属部件的使用寿命。因此,必须严格控制汽温不准超限运行。并建立汽温超限运行时间的统计,以便及时分析金属超限的影响程度,加强金属监督,防止发生脆化爆破。
2.2.2汽温升高使机组的热膨胀和热变形增加、差胀上升,汽温升高的速度过快,会引起机组部件温差增大,热应力上升,还使叶轮与轴的紧力、叶片与叶轮的紧力发生松弛,易发生通汽部分动静摩擦,如由于管道补偿作用不足或机组热膨胀不均易引起振动增加。
2.3 进汽温度降低的影响:
2.3.1汽温降低,使汽轮机焓降减少,要维持一定负荷,蒸汽流量增加,调节级压力上升,调节级的焓降减小,对调节级来讲安全性较好。
2.3.2在汽压、出力不变的情况下,汽温降低蒸汽流量增加,末级叶片焓降显著增大,会使末级叶片和隔板过负荷,一般中压机组汽温每降低10℃,就会使最后一级过负荷约1.5%,一般汽温降低至某一规定值要减负荷,防止蒸汽流量过大。
2.3.3汽温降低汽机高压部分压力级焓降减小,喷嘴出口速度减小,如圆周速度不变,则叶片进口相对速度的数值降低,其方向也改变,蒸汽与叶片要发生冲击,为维持同一负荷,蒸汽流量增加,要使蒸汽从各级叶片中通过,叶片反动度要增加,引起转子轴向推力加大,因此低汽温时应加强对轴向位移、推力瓦温的监视。
2.3.4汽温降低,汽轮机后几级蒸汽湿度增加,加剧了湿蒸汽对后几级叶片的冲蚀,缩短叶片的使用寿命。
2.3.5汽温降低要注意下降速度不能过快,汽温突降将引起机组各金属部件温差增大,热应力上升,因温降产生的温差会使金属承受拉伸应力,其允许值比压缩应力小,且差胀向负值变化,会使机组发生振动,甚至动静摩擦。
2.3.6汽温急剧下降,往往是水冲击的预兆,注意降至一定值,开启主汽管及汽缸疏水门,若剧降至限额应迅速停机,防止水冲击对机组造成损坏。水冲击的象征除了汽温突降,有时会出现轴封、主汽门、调速汽门等法兰、门杆轴封冒白色湿蒸汽,机组振动增大,汽机或抽汽管内有水击声等现象。 2.3.7低汽温运行,机组焓降减少,汽耗量增加,汽机经济性下降。一般汽温每降低10℃,机组效率将降低0.5%。
2.3.8汽温、汽压同时降低,使蒸汽保持一定过热度,汽温降低的危害性要小,一般可参照汽压降低的程度进行分析处理,滑参数运行的机组,汽温降低的限额则以蒸汽过热度为准。如国产30万机组要求滑参数时蒸汽过热度130℃以上。
3 蒸汽流量
3.1 变化原因:
3.1.1汽机负荷变化;
3.1.2汽压或汽温变化;
3.1.3抽汽量变化;
3.1.4真空变化;
3.1.5通流部分严重损坏或结垢;
3.1.6电网频率变化;
3.1.7流量计漏水;
3.1.8旁路系统阀门不严密。
3.2 蒸汽流量变化的影响:
3.2.1运行时,蒸汽流量可以用来监视汽机负荷,如果蒸汽流量增大则表示汽机附和上升,蒸汽流量时监视汽机运行安全的重要依据,流量改变,对调节级及最末级的焓降变化最大,因此蒸汽流量增加使调节级及最末级的反动度增大,引起轴向推力增加。蒸汽流量过大必将引起汽机隔板、叶片应力增大过负荷及轴向推力过大,有些机组规定蒸汽流量限制就是这个道理。
3.2.2蒸汽流量改变,因为调节级和最末级焓降发生改变,使他们的速度比偏离最佳值,,因此效率必将降低,而中间各级在流量改变时,焓降基本上保持不变,其速度比保持不变,则中间各级的效率保持不变,在经济负荷下的蒸汽流量,调节级及末级焓降变化接近速度比最佳值,蒸汽流量是监视机组汽耗率的重要数据,及时分析汽耗率大小保持机组经济运行。
4 结论
通过对进汽参数变化的分析,对各进汽参数变化对汽轮机带来的影响分析,我们知道保持合适稳定的进汽参数对汽轮机的运行至关重要,需要我们在运行中对各进汽参数加强监视和调整,使我们的汽轮机安全、经济、稳定运行。
参考文献
[1] 郑体宽.热力发电厂.电力工业出版社.1995.
[2] 叶涛主编.热力发电厂(第二版).中国电力出版社.2006.
[3] 吴季兰.汽轮机设备及系统.(300MW火力发电机组丛书第二分册)中国电力出版社.1998.
[关键词]主汽参数 参数变化
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0340-01
汽轮机运行时进汽参数的变化,不仅影响着汽轮机效率,也影响着汽轮机的安全运行。下面我们对进汽的一些参数分别进行分析。
1 主汽压力
1.1 变化原因:
1.1.1锅炉出力变化或发生扑、熄火等故障;
1.1.2锅炉调节不当或自动调节失灵;
1.1.3机组负荷突变或失去负荷;
1.1.4锅炉再热或旁路系统阀门误动作;
1.1.5电网频率突变;
1.1.6锅炉主汽门或汽机主汽门、调门误关;
1.1.7主机抽汽时主机负荷变化。
1.2 进汽压力升高的影响:
1.2.1汽温不变,汽压升高,汽机总焓降增加,维持同一负荷,调速汽门关小,蒸汽流量减少,调节级及各中间压力级都将降低。由于机组为喷嘴调节,各调门按顺序开启,调门总开度虽关小,但先开几只调门开度仍大,在汽压升高,调节级压力下降时,调节级焓降增加较多,使调节级叶片应力也随之升高,尤其前几只调门开度大对调节级叶片应力增加较为显著,但一般只要进汽压不是过高,动叶应力不会超过允许值。
1.2.2汽压升高,汽温不变,汽机低压段湿度增加,不但使汽机的湿汽损失增加,降低汽机的相对内效率,并且增加了几级叶片的侵蚀作用,为了保证安全,一般要求排汽干度大于88%,高压大容量机组为了使后几级蒸汽湿度不致过大,一般都采用中间再热,提高中压进汽温度。
1.2.3运行中汽压升高,调门开度不变,蒸汽流量升高,负荷增加,要防止流量过大,机组过负荷,对汽动给泵则应注意转速升高,防止发生超速,给水压力升高过多。
1.2.4汽压升高过多至限额,使承压部件应力增大,主汽管、汽室,汽门壳体、汽缸法兰和螺栓吃力过大,材料达到强度极限易发生危险,必须要求锅炉减负荷,降低汽压至允许范围内运行。
1.3 进汽压力降低的影响:
1.3.1汽压降低,汽轮机的焓降要减小,同时在调门开度不变时,由于压力降低,蒸汽比容增大,调门的通流能力一定,则蒸汽流量相应地减少,,汽轮机出力降低,汽动给泵则转速降低,影响给水压力,流量降低。
1.3.2要维持汽轮机出力不变,汽压降低时,调门必须开大,增加蒸汽流量,各压力级的压力上升,会使通汽部分过负荷,尤其后几级过负荷较严重;同时机组轴向推力增加,轴向位移上升,因此一般汽压过多要减负荷,限制蒸汽流量不过大。
1.3.3低汽压运行对机组经济性影响较大,中压机组汽压每下降0.1Mpa,热耗将增加0.3~0.5%,一般机组汽压降低1%,使汽耗量上升0.7%。
1.3.4汽压降低过多,会影响抽汽器与汽动辅助油泵的运行。
2 主汽温度
2.1 变化原因:
2.1.1锅炉燃烧调节不当或锅炉负荷变化;
2.1.2减温装置失效或锅炉主汽或再热器旁路系统减温水门泄漏;
2.1.3给水压力变化,减温水量改变;
2.1.4锅炉主汽管疏水未放尽或运行时过热器、再热器带水发生汽温剧降或水冲击;
2.1.5给水温度突然变化;
2.1.6主汽门故障,如门杆折断或门座逃出等使再热器两侧流量偏差。
2.2 进汽温度升高的影响:
2.2.1维持高汽温运行可以提高汽轮机的经济性,但不允许超限运行,因为在超过允许温度运行时,引起金属的高温强度降低,产生蠕胀和耐劳强度降低,脆性增加,长期汽温超限运行将缩短金属部件的使用寿命。因此,必须严格控制汽温不准超限运行。并建立汽温超限运行时间的统计,以便及时分析金属超限的影响程度,加强金属监督,防止发生脆化爆破。
2.2.2汽温升高使机组的热膨胀和热变形增加、差胀上升,汽温升高的速度过快,会引起机组部件温差增大,热应力上升,还使叶轮与轴的紧力、叶片与叶轮的紧力发生松弛,易发生通汽部分动静摩擦,如由于管道补偿作用不足或机组热膨胀不均易引起振动增加。
2.3 进汽温度降低的影响:
2.3.1汽温降低,使汽轮机焓降减少,要维持一定负荷,蒸汽流量增加,调节级压力上升,调节级的焓降减小,对调节级来讲安全性较好。
2.3.2在汽压、出力不变的情况下,汽温降低蒸汽流量增加,末级叶片焓降显著增大,会使末级叶片和隔板过负荷,一般中压机组汽温每降低10℃,就会使最后一级过负荷约1.5%,一般汽温降低至某一规定值要减负荷,防止蒸汽流量过大。
2.3.3汽温降低汽机高压部分压力级焓降减小,喷嘴出口速度减小,如圆周速度不变,则叶片进口相对速度的数值降低,其方向也改变,蒸汽与叶片要发生冲击,为维持同一负荷,蒸汽流量增加,要使蒸汽从各级叶片中通过,叶片反动度要增加,引起转子轴向推力加大,因此低汽温时应加强对轴向位移、推力瓦温的监视。
2.3.4汽温降低,汽轮机后几级蒸汽湿度增加,加剧了湿蒸汽对后几级叶片的冲蚀,缩短叶片的使用寿命。
2.3.5汽温降低要注意下降速度不能过快,汽温突降将引起机组各金属部件温差增大,热应力上升,因温降产生的温差会使金属承受拉伸应力,其允许值比压缩应力小,且差胀向负值变化,会使机组发生振动,甚至动静摩擦。
2.3.6汽温急剧下降,往往是水冲击的预兆,注意降至一定值,开启主汽管及汽缸疏水门,若剧降至限额应迅速停机,防止水冲击对机组造成损坏。水冲击的象征除了汽温突降,有时会出现轴封、主汽门、调速汽门等法兰、门杆轴封冒白色湿蒸汽,机组振动增大,汽机或抽汽管内有水击声等现象。 2.3.7低汽温运行,机组焓降减少,汽耗量增加,汽机经济性下降。一般汽温每降低10℃,机组效率将降低0.5%。
2.3.8汽温、汽压同时降低,使蒸汽保持一定过热度,汽温降低的危害性要小,一般可参照汽压降低的程度进行分析处理,滑参数运行的机组,汽温降低的限额则以蒸汽过热度为准。如国产30万机组要求滑参数时蒸汽过热度130℃以上。
3 蒸汽流量
3.1 变化原因:
3.1.1汽机负荷变化;
3.1.2汽压或汽温变化;
3.1.3抽汽量变化;
3.1.4真空变化;
3.1.5通流部分严重损坏或结垢;
3.1.6电网频率变化;
3.1.7流量计漏水;
3.1.8旁路系统阀门不严密。
3.2 蒸汽流量变化的影响:
3.2.1运行时,蒸汽流量可以用来监视汽机负荷,如果蒸汽流量增大则表示汽机附和上升,蒸汽流量时监视汽机运行安全的重要依据,流量改变,对调节级及最末级的焓降变化最大,因此蒸汽流量增加使调节级及最末级的反动度增大,引起轴向推力增加。蒸汽流量过大必将引起汽机隔板、叶片应力增大过负荷及轴向推力过大,有些机组规定蒸汽流量限制就是这个道理。
3.2.2蒸汽流量改变,因为调节级和最末级焓降发生改变,使他们的速度比偏离最佳值,,因此效率必将降低,而中间各级在流量改变时,焓降基本上保持不变,其速度比保持不变,则中间各级的效率保持不变,在经济负荷下的蒸汽流量,调节级及末级焓降变化接近速度比最佳值,蒸汽流量是监视机组汽耗率的重要数据,及时分析汽耗率大小保持机组经济运行。
4 结论
通过对进汽参数变化的分析,对各进汽参数变化对汽轮机带来的影响分析,我们知道保持合适稳定的进汽参数对汽轮机的运行至关重要,需要我们在运行中对各进汽参数加强监视和调整,使我们的汽轮机安全、经济、稳定运行。
参考文献
[1] 郑体宽.热力发电厂.电力工业出版社.1995.
[2] 叶涛主编.热力发电厂(第二版).中国电力出版社.2006.
[3] 吴季兰.汽轮机设备及系统.(300MW火力发电机组丛书第二分册)中国电力出版社.1998.