對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行中上下缸溫差大的有效對(duì)策研究

艾常青

摘 要：本文主要針對(duì)上下缸溫差過(guò)大的問(wèn)題進(jìn)行了闡述，著重分析了產(chǎn)生這一狀況的原因和危害，并且提出了一些針對(duì)性的措施來(lái)對(duì)這一問(wèn)題加以解決，希望可以在以后對(duì)上下缸溫差大的問(wèn)題進(jìn)行解決的時(shí)候有所依據(jù)，有所參考，讓汽輪機(jī)的運(yùn)行不斷趨于穩(wěn)定和安全。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；溫差大；質(zhì)量；疏水系統(tǒng)；維修

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)化的進(jìn)程也在加快，各種工業(yè)化設(shè)備也在不斷擴(kuò)大需求。當(dāng)前急需解決的就是設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，所以我們應(yīng)該不斷加大投入的力度。在設(shè)備的使用中，汽輪機(jī)的上下缸溫差過(guò)大的問(wèn)題經(jīng)常給汽輪機(jī)帶來(lái)很嚴(yán)重的損害，甚至有時(shí)會(huì)導(dǎo)致故障的出現(xiàn)，給我國(guó)的汽輪機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了很大的掣肘，所以對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，應(yīng)該重視起來(lái)。

一、導(dǎo)致汽輪機(jī)云兄中上下缸溫差過(guò)大的原因

（一）設(shè)計(jì)和安裝環(huán)節(jié)中的不合理因素

從構(gòu)成上來(lái)說(shuō)，汽輪機(jī)由氣缸和轉(zhuǎn)子以及其他附屬設(shè)備組成的，其中為了制造和運(yùn)輸便利而分成兩個(gè)部分，有些大型汽輪機(jī)也會(huì)把氣缸分成幾個(gè)部分，并且加上外套層，以達(dá)到保溫的效果。而轉(zhuǎn)子部分又由主軸、葉輪以及葉片組成，而其他設(shè)備又包括輸水系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)以及進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)等等。汽輪機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，并且在安裝工作上具有很高的精度要求，所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候如果出現(xiàn)一個(gè)小部件的設(shè)計(jì)不合理，也會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)作的時(shí)候出現(xiàn)上下文差擴(kuò)大的情況。而另一方面，如果在進(jìn)行組裝工作中出現(xiàn)了偏差， 導(dǎo)致借口沒有嚴(yán)加密封。會(huì)導(dǎo)致漏氣和漏水的情況，也會(huì)導(dǎo)致上下缸溫差過(guò)大。

（二）運(yùn)行不當(dāng)并且維護(hù)不及時(shí)

（1）下缸保溫性不足

在進(jìn)行下缸設(shè)計(jì)的時(shí)候如果布置了多個(gè)抽氣管道，就會(huì)導(dǎo)致下缸過(guò)分發(fā)揮散熱性，而保溫性不足，這其實(shí)是導(dǎo)致上下缸溫度差過(guò)大的一個(gè)主要原因，如果設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)沒有注重下缸的保溫性能，上下缸溫差最多可以達(dá)到70℃。

（2）疏水系統(tǒng)運(yùn)行不流暢

在機(jī)器啟動(dòng)和停止的時(shí)候下缸溫度變化過(guò)于明顯。如果輸水系統(tǒng)沒有流暢運(yùn)行，機(jī)器停止的時(shí)候，有一部分冷水會(huì)經(jīng)過(guò)抽水管道倒流回到氣缸里，造成氣缸溫度下降的情況。

（3）受到冷凝作用的影響

氣缸運(yùn)行的時(shí)候溫度升高，導(dǎo)致水分汽化，而水蒸氣節(jié)粗到氣缸壁的時(shí)候又凝結(jié)成水珠，又流回下氣缸，導(dǎo)致下氣缸的溫度降低。

（4）熱量測(cè)量裝置沒有正常運(yùn)行

沒有把熱敏傳感器進(jìn)行合理安裝，就會(huì)導(dǎo)致在熱量測(cè)量的時(shí)候出現(xiàn)故障。

（5）沒有按照要求運(yùn)行和維護(hù)

在進(jìn)行氣門啟動(dòng)的時(shí)候沒有按照響應(yīng)的順序，導(dǎo)致氣缸進(jìn)氣的情況，下氣缸溫度明顯下降，擴(kuò)大了上下溫差。如果沒有對(duì)氣缸接點(diǎn)的密封墊濟(jì)寧更換，導(dǎo)致了漏氣的情況，也會(huì)導(dǎo)致上下氣缸溫差過(guò)大的情況嗎。

（三）溫度控制測(cè)點(diǎn)不合適

正常來(lái)說(shuō)，高壓缸和低壓缸的溫度測(cè)點(diǎn)會(huì)在外缸內(nèi)壁進(jìn)行布置，這種布置方式雖然有利于進(jìn)行日常的檢修工作和維護(hù)工作，但是對(duì)于溫度變化則無(wú)法進(jìn)行體現(xiàn)，導(dǎo)致漏氣的情況，加大了上下缸的溫差。

（四）設(shè)備本身存在質(zhì)量問(wèn)題

有些設(shè)備在自身質(zhì)量上也存在問(wèn)題，也會(huì)導(dǎo)致上下缸溫差過(guò)大的問(wèn)題。例如有些設(shè)備經(jīng)過(guò)檢查之后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)檫M(jìn)氣管道的密封質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，密封件沒有采用合格的材料而造成的情況，有時(shí)也會(huì)在設(shè)計(jì)上存在較大的失誤，例如兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)孔深不一致，也很容易導(dǎo)致上下缸溫差過(guò)大，進(jìn)而導(dǎo)致故障的出現(xiàn)。

二、汽輪機(jī)的上下缸溫差大在生產(chǎn)中的危害

（一）導(dǎo)致汽缸的形狀發(fā)生變化，削弱材料的強(qiáng)度

根據(jù)常識(shí)可知材料具有熱脹冷縮的性質(zhì)，汽輪機(jī)上下缸的溫差過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致汽缸上下缸壁的熱脹冷縮程度不同，因此很容易導(dǎo)致汽缸發(fā)生變形，使汽缸密封性能降低，從而產(chǎn)生漏汽的情況。尤其是在高壓缸調(diào)節(jié)級(jí)處，由于缸內(nèi)壓力較大，汽缸壁所受的沖擊力也較大，再加上汽缸由于溫差而產(chǎn)生的不均勻變形很容易發(fā)生一種動(dòng)靜摩擦的現(xiàn)象，造成主軸的彎曲，進(jìn)而造成汽輪機(jī)的振動(dòng)劇烈，有時(shí)嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞汽輪機(jī)，對(duì)電網(wǎng)的正常供電造成嚴(yán)重影響。

（二）對(duì)汽輪機(jī)的正常啟動(dòng)造成影響

汽輪機(jī)在調(diào)試過(guò)程中，若是在使用冷態(tài)額定參數(shù)的方式啟動(dòng)時(shí)，由于機(jī)組啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)后進(jìn)行中速和高速暖機(jī)時(shí)上下缸升溫的速度一般是不相同的。這種情況下，上缸的升溫速度比下缸有明顯加大，當(dāng)上下的溫差超過(guò)50℃時(shí)，汽輪機(jī)會(huì)自動(dòng)停機(jī)。等到汽缸溫差縮小至10℃以下時(shí)才允許再次啟動(dòng)，在這種情況下汽輪機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，鍋爐的能耗加大，從而增加了電廠的成本。

三、對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中上下缸溫差大這一問(wèn)題的合理有效的解決措施

（一）監(jiān)測(cè)好汽輪機(jī)運(yùn)行中上下缸的溫差

汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，由于汽缸內(nèi)密封性好，蒸汽溫度高，不容易散熱，設(shè)備之間的相互摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱。因此必須定期的對(duì)汽輪機(jī)的溫度進(jìn)行測(cè)量，并且詳細(xì)記錄每一次的溫度變化，對(duì)采集的這些溫差數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)，從而了解和掌握汽缸各處的溫度及上下缸溫差變化的情況，如果發(fā)現(xiàn)異常狀況，要果斷的采取相應(yīng)的措施加以解決，最終保證溫差始終在合理的范圍內(nèi)。

（二）規(guī)范操作流程，定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)

在準(zhǔn)備開機(jī)時(shí)，一定先要仔細(xì)檢查疏水系統(tǒng)是否暢通，進(jìn)、排氣管、抽氣管狀態(tài)是否完好，查看測(cè)溫裝置能否正常工作等。排除全部潛在的威脅后，然后在開始啟動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)要時(shí)注意汽輪機(jī)上下汽缸溫差的變化。定期對(duì)汽輪機(jī)的零部件進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，對(duì)于易損壞的零件及時(shí)更換，以防止上下缸溫差過(guò)大而導(dǎo)致停機(jī)。

（三）合理安裝，優(yōu)化設(shè)計(jì)

一般情況下汽輪機(jī)設(shè)計(jì)主要以疏水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為主要部分，如果只考慮疏水壓力分布狀況，沒有將機(jī)組運(yùn)行后的負(fù)荷量這一因素考慮在內(nèi)的話。就會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前啟動(dòng)時(shí)本體動(dòng)力不足，從而導(dǎo)致疏水情況不樂觀。因此我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮各方面的因素，將各種因素綜合作用的結(jié)果加入到設(shè)計(jì)的理念中，同時(shí)對(duì)疏水系統(tǒng)、進(jìn)排氣管要布置合理，要做到疏水管內(nèi)壓力高于疏水箱及擴(kuò)容器的壓力，防止發(fā)生倒流現(xiàn)象。

（四）對(duì)零件及設(shè)備的質(zhì)量嚴(yán)格把控

在進(jìn)行設(shè)備及零件的購(gòu)買時(shí)要嚴(yán)格按照電廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)到指定的正規(guī)廠家購(gòu)買，要嚴(yán)格的把握好質(zhì)量。對(duì)所購(gòu)買的抽氣管、噴嘴、進(jìn)排氣管輸水管、密封墊等零部件型號(hào)等要嚴(yán)格把控，保證零部件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不低于原先的零部件，性能指標(biāo)符合國(guó)家規(guī)定的相關(guān)要求。運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中也要做好防護(hù)工作，以防在運(yùn)輸途中發(fā)生損壞。設(shè)備及零部件在入庫(kù)時(shí)做好防銹的措施，排放整齊，保證設(shè)備及零部件的質(zhì)量完好無(wú)損。

四、結(jié)語(yǔ)

在汽輪運(yùn)行中，上下溫差過(guò)大對(duì)于汽輪機(jī)的正常運(yùn)行造成了很大的影響，在嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)?dǎo)致發(fā)電廠無(wú)法正常進(jìn)行供電，給人們的日常生活造成麻煩，并且也影響到工業(yè)生產(chǎn)。對(duì)于汽輪機(jī)上下缸溫差大的原因進(jìn)行了解了之后，我們就可以從原因上入手，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和制造環(huán)節(jié)不斷對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化、革新工藝，提出新的方案來(lái)對(duì)這個(gè)問(wèn)題加以解決，確保汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

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