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汽轮机进水的对策
汽轮机进水的对策
摘要：针对汽轮机进水的现象及危害，分析了其原因，提出了防止汽轮机进水的对策。
关键词：汽轮机 进水事故 事故危害 对策
汽轮机是一种复杂的机械，其工质是来自锅炉的高温高压蒸汽，任一与之相连的系统故障都有可能导致汽轮机进水。
由于制造、设计、安装等诸多的原因，致使机组设备和热力系统存在缺陷或防进水机制的可靠度不高，均可能造成汽轮机进水。
而进水事故发生的直接原因，一般则是由于运行人员的误操作。
准确分析出引起汽轮机进水的原因，及时提醒运行人员采取措施，对防止事故的进一步发展和扩大起到了至关重要的作用。
1、汽轮机进水危害
汽轮机进水会引起汽缸变形、动静间隙消失发生碰磨、大轴弯曲等，直接表现为叶片的损伤与断裂、阀门及汽缸结合面漏气、动静部分碰磨、推力瓦的烧损、汽封磨损、汽轮机的高温金属部件产生永久变形、热应力引起金属裂纹影响使用寿命。
2、引起汽轮机进水的来源
2.1 来自锅炉及主蒸汽系统
由于司炉人员误操作，使汽包水位过高，疏水未排净，水分直接进入汽轮机;锅炉燃烧调节失灵或误操作造成灭火或机组甩负荷时汽温调节一时未跟上，汽轮机进汽温度突然下降，蒸汽过热度降低，使进入汽轮机的蒸汽含水;在机组调峰频繁启停过程中，由于司炉人员调节不当，汽压升高，调速汽门突然关小，也会使主蒸汽管路中的过热蒸汽变成湿蒸汽。
2.2 来自再热蒸汽系统
再热蒸汽管路中，通常设有再热汽温调节装置，若减温水门不严或运行人员误操作，都可能造成蒸汽带水;再热蒸汽疏水系统设计不合理，也可能使积水进入汽轮机。
2.3 来自回热抽汽系统
当加热器运行故障、管束泄漏、水位调节失灵，疏水系统阻塞、抽汽逆止阀不严，都有可能使加热器积水进入汽轮机。
在汽轮机进水事故中，以高压加热器管束泄漏，抽汽系统故障造成事故的比例比较高。
另外由于除氧器水位控制失灵及其他因素影响，使除氧器满水倒流至汽轮机汽缸的事故也有发生。
2.4来自轴封系统
如果在启动时，轴封供汽系统暖管或疏水不充分，在给轴封送汽时，将会把水带入汽封。
尤其在甩负荷后或热态启动，轴封投入高温汽源时，如果暖管不充分，又没有监视手段，积水或低温蒸汽可能进入转子轴封部分，使高温的转子受到不均衡的聚冷冲击而产生弯曲。
一般正常运行的高压汽轮机，轴封汽源通常都来自除氧器的汽平衡，当除氧器水位失去控制时也会使汽封系统进水。
2.5来自凝汽器真空系统
机组停止运行后，如果忽视凝汽器水位的监视，一旦进入凝汽器的化学补水或与其凝结水系统的联络门未关严，时间一长，水将灌至凝汽器喉部以上而进入汽缸，造成汽缸变形和大轴弯曲。
2.6来自汽轮机本身疏水系统
从疏水系统向汽缸返水，一般是设计的问题。
如把不同压力等级的疏水接到一个联箱上，压力高的疏水就可能从压力低的疏水管返至汽缸。
这时的事故现象，首先表现为上、下缸温差增大，继而使汽缸变形，动静部分发生碰摩。
3、汽轮机进水的处理
运行中发现水冲击立即破坏真空紧急停机，在惰走时密切监视机组轴向位移、差胀、推力轴承金属温度、振动、机内声音，检查开启蒸汽管道、汽轮机本体所有疏水门充分疏水。
由于加热器水测泄漏引起的汽轮机进水，应关闭抽汽逆止门、关闭加热器进汽门，停止该加热器运
行，开启加热器事故放水门及管道疏水门。
若因主再热蒸汽减温水或旁路系统减温水阀门不严泄漏引起，则应迅速关闭相应减温水门及其隔离门。
停机过程中，准确记录和分析惰走时间，并在惰走时仔细倾听汽轮机内部声音。
转子静止后，及时投入盘车运行，注意盘车电流变化情况，检查偏心、轴向位移、差胀、汽缸上下温差的变化。
如检查发现轴向位移超限，惰走时间明显缩短，推力轴承金属温度超限，汽机内部有异声和转动部分发生摩擦等任一现象，停机后必须先进行推力轴承检查，并根据推力轴承情况，决定是否揭缸检查。
若在惰走时未能听出异声和察觉转动部分有摩擦声，同时惰走时间、轴向位移、差胀、推力轴承金属温度均正常，充分放尽疏水后可重新启动。
在启动过程中，发现汽轮机内部有异音或转动部分发生摩擦或振动异常增大，应立即破坏真空紧急停机，揭缸检查。
汽轮机盘车中发现进水，必须保持盘车运行，一直到汽轮机上下缸温差恢复正常。
同时加强汽轮机内部声音、转子偏心度、盘车电流等的监视。
4、防止汽轮机进水的对策
4.1汽轮机运行时，要注意监视汽缸金属的温度，当汽缸上下金属部分的温差大于 56 ℃时，必须立即停机，并迅速切断与水源的联系(温差升高，说明下缸底部积水)。
即使停机后也要注重汽缸金属的温度。
4.2注意监视锅炉汽包、给水加热器、除氧器和排汽装置水位，杜绝满水情况发生。
4.3启动时，主蒸汽和再热蒸汽系统、汽封系统的暖管疏水要畅通，疏水阀要及时打开。
在机组增加负荷至 10%额定负荷时，再热阀上游各疏水阀应保持开启状态，以便排除再热主汽门上游的疏水;为了排放汽轮机再热调节汽门下游的疏水，在机组负荷达到20%额定负荷前应保持开启状态。
在降负荷过程中，当负荷降至额定负荷的 20%时，再热调节汽门下游的各疏水阀应打开;当负荷降至额定负荷的 10%时，还要将再热汽门上游的各疏水阀打开，直至汽轮机冷却为止。
疏水管径不应过小，疏水要畅通。
4.4汽轮机的疏水阀应采用动力操作，且执行器失去动力源时，疏水阀应处于开启状态。
由于主蒸汽管道上的疏水阀阀前后承受很大压差(超临界机组阀前蒸汽压力 25.4 MPa，阀后与真空状态的排汽装置相通)，关闭稍不严密，蒸汽就会泄漏。
泄漏的高温高压蒸汽不经汽轮机做功直接排入排汽装置，既减少了机组的出力，同时又增加了排汽装置的热负荷。
因此，电厂在招标时候应选择能适应高压差、泄漏等级低的进口气控或电控阀，虽然价格较贵，但从长远考虑，还是十分经济的。
4.5滑参数停机时，汽温和汽压应按规定逐渐降低。
一定压力下的主蒸汽温度应保证有大于 50 ℃的过热度。
进入汽轮机汽封的蒸汽，也应保持 12.1 ℃以上的过热度。
4.6当高压加热器保护装置发生故障时，不应投入运行。
如发现加热器水位升高时，应把正常运行时排至低压加热器的过量疏水切换到流入排汽装置。
抽汽逆止阀在加热器水位高时，应自动关闭。
4.7在再热器的减温水调节门前设置1个动力操作截止阀，这两道阀门都应能主控室远程操作。
当再热器内蒸汽停止流动时，两阀门应能迅速自动关闭。
4.8锅炉灭火过程，在锅炉灭火时，汽机应及时降负荷，并保证蒸汽参数有足够过热度，如蒸汽温度在10min内下降大于50℃，及时打闸停机;锅炉短时间内无法点火，主再热蒸汽温度下降到420℃时，汽机应打闸停机，防止蒸汽带水进入汽轮机;检查高、中、低压段疏水开启，检查各段抽汽逆止门、电动门关闭;监视各加热器、除氧器、排汽装置水位正常，水位报警及保护应可靠;检查轴封汽源切换正常;监视汽缸温度、汽缸温差、振动、轴向位移等参数无异常。
4.9停机过程
在停机时，根据负荷下降情况，高、中、低压段疏水顺序开启，否则手动开启。
严密监视各加热器、除氧器、排汽装置水位，并根据实际情况，可退出高、低压加热器汽侧和切换除氧器汽源，关闭各段抽汽逆止门、电动门，开启抽汽管道上的疏水门。
根据锅炉减温水使用情况及时关闭给水泵中间抽头。
停机后运行人员应经常检查汽轮机的隔离措施是否完备落实，检查汽缸温度是否下降，汽轮机上、下缸温差是否超限。
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