660MW機(jī)組停機(jī)后高壓上外缸溫度突降原因分析及防范措施

摘 要：近年來，660MW機(jī)組多次發(fā)生停機(jī)后高、中壓缸上、下缸溫差拉大現(xiàn)象。上、下缸存在溫差將引起汽缸變形，汽缸的這種變形使汽缸徑向間隙減小甚至消失，造成徑向動(dòng)、靜摩擦，損壞設(shè)備。另外，還會(huì)出現(xiàn)隔板和葉輪偏離正常時(shí)所在的垂直平面的現(xiàn)象，使軸向間隙變化，甚至引起軸向動(dòng)、靜摩擦，使盤車電流增大，嚴(yán)重時(shí)盤車電機(jī)過流跳閘，如不能及時(shí)手動(dòng)盤車，便有可能引起大軸彎曲。某廠#1機(jī)組1月份卻發(fā)生一起停機(jī)后高壓上外缸溫度突降，高壓外缸上、下缸溫差拉大現(xiàn)象，這種高壓上外缸溫度突降現(xiàn)象過往較為少見，因此，對此次#1機(jī)組停機(jī)后高壓上外缸溫度突降的原因分析非常有必要，找出原因并提出相關(guān)防范措施，杜絕此類事件的再次發(fā)生。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);高壓上外缸溫度突降;原因分析;防范措施

一、概述

某廠#1機(jī)組汽輪機(jī)是型號為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N660-25/600/600-I，超超臨界機(jī)組。軸封蒸汽系統(tǒng)有兩路汽源，一路來自輔助蒸汽系統(tǒng)，作為啟動(dòng)汽源;一路來自主蒸汽，作為低負(fù)荷時(shí)用汽（備用汽源）;軸封蒸汽系統(tǒng)汽源分別供給高、中壓轉(zhuǎn)子及經(jīng)過減溫器供給低壓轉(zhuǎn)子軸端密封。機(jī)組在60%負(fù)荷以上時(shí)，軸封系統(tǒng)達(dá)到自密封，由軸封汽溢流調(diào)整門控制軸封進(jìn)汽母管壓力在0.05MPa～0.13MPa。

二、#1機(jī)組發(fā)生停機(jī)后高壓上內(nèi)缸溫度突降經(jīng)過

2019年1月15日，5：59 #1機(jī)組按照調(diào)度要求執(zhí)行調(diào)峰停機(jī)鍋爐MFT，聯(lián)跳汽機(jī)，發(fā)電機(jī)解列。7：06 #1機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速到零，投入盤車連續(xù)運(yùn)行，電流13.2A，偏心24.8um。

19：26：39高壓外缸上內(nèi)壁溫度從387℃開始有明顯的下降趨勢。其他缸溫暫無變化。高壓內(nèi)缸下內(nèi)壁溫度：437.5℃、高壓內(nèi)缸下外壁溫度：430.9℃、高壓外缸下內(nèi)壁溫度：395.9℃。軸封壓力15.04KPa、溫度136.37℃。

19：55：26偏心值變化至最大，然后回落。偏心30.1um，高壓內(nèi)缸下內(nèi)壁溫度：434.8℃、高壓內(nèi)缸下外壁溫度：409℃、高壓外缸上內(nèi)壁溫度：138.6℃、高壓外缸下內(nèi)壁溫度：389.2℃、高壓外缸下外壁溫度：389.3℃。盤車電流15.32um。

19：57：26高壓內(nèi)缸下外壁溫度降至最低，并開始回升。高壓內(nèi)缸下內(nèi)壁溫度：434.6℃、高壓內(nèi)缸下外壁溫度：409℃、高壓外缸上內(nèi)壁溫度：126.7℃、高壓外缸下內(nèi)壁溫度：388.7℃、高壓外缸下外壁溫度：389.5℃。偏心：26.1um，盤車電流15.4A。軸封壓力14.68KPa、溫度134.08℃。

缸溫下降過程中，盤車電流最高波動(dòng)至16.46A，增大348A;偏心最高至30.1A，變化值為6.16um;高壓外缸上內(nèi)壁溫度在30分47秒內(nèi)從387℃降至126.7℃，然后回升，下降260.3℃。發(fā)現(xiàn)缸溫變化后，運(yùn)行人員緊過輔汽供軸封相關(guān)閥門、高中壓軸封供汽手動(dòng)門、低壓軸封減溫水手動(dòng)門，高壓外缸上內(nèi)壁溫度開始回升。

三、#1機(jī)組發(fā)生停機(jī)后高壓上外缸溫度突降的原因分析

缸溫下降前各系統(tǒng)無任何征兆，在機(jī)組現(xiàn)在測點(diǎn)體系統(tǒng)中，只有高壓外缸上半內(nèi)臂溫度面積點(diǎn)變化異常，其他參數(shù)均無變化。因機(jī)組高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁未設(shè)置測點(diǎn)，當(dāng)高壓外缸內(nèi)上半溫度變化時(shí)，其變化體現(xiàn)不出來。當(dāng)高壓外缸內(nèi)上壁溫度變化16分鐘后，高壓內(nèi)缸內(nèi)下半溫度有相應(yīng)變化，但其內(nèi)壁溫度變化不明顯，缸溫下降變化11分鐘后，盤車電流開始出現(xiàn)擺動(dòng)式波動(dòng)，電流呈增大變化，同時(shí)偏心值亦有增大的趨勢，證明了缸溫表計(jì)正常，缸溫下降是真實(shí)的。

根據(jù)機(jī)組結(jié)構(gòu)，高壓缸夾層為上下結(jié)構(gòu)，加熱蒸汽從高、中壓缸進(jìn)汽軸封段引出，設(shè)一母管疏水，然后分出上、下夾層進(jìn)汽管后引至汽缸夾層腔室，環(huán)管緊貼高壓外缸內(nèi)壁布置，蒸汽通過噴口噴出進(jìn)入夾層腔室。機(jī)組停運(yùn)后，夾層停運(yùn)，疏水關(guān)閉。若此處返汽，則應(yīng)高壓外缸上、下內(nèi)壁溫度同時(shí)下降，不應(yīng)只有外缸上內(nèi)壁溫度突降，而高壓外缸下內(nèi)壁溫度無明顯變化，排除由夾層管道返汽的可能性。

查系統(tǒng)曲線，發(fā)現(xiàn)軸封母管溫度134℃與缸溫下降至最低時(shí)的溫度相近，軸封母管壓力停機(jī)后由11.8Kpa緩慢上升到15.8Kpa后有不斷的下降過程，缸溫變化時(shí)，下降到14.5KPa。由此可見停止軸封供汽后，輔汽供軸封母管電動(dòng)門、調(diào)整門有輕微內(nèi)漏，使軸封母管壓力停機(jī)后由11.8Kpa緩慢上升到158Kpa，高、中壓軸封進(jìn)汽手動(dòng)門存在內(nèi)漏，當(dāng)軸封母管壓力上升到15.8Kpa后軸封蒸汽漏進(jìn)高壓缸夾層，軸封母管壓力有不斷的下降過程。冷汽進(jìn)入高壓缸夾層后，蒸汽的上升作用使冷汽先行與高壓外缸上內(nèi)壁接觸，吸收了高壓外缸上內(nèi)壁的熱量，使高壓外缸內(nèi)上壁溫度先行下降，而當(dāng)時(shí)高壓缸內(nèi)上壁的壁溫較高（388度），此時(shí)蒸汽并不凝結(jié)，故其他高壓缸溫度沒有明顯下降。當(dāng)高壓外缸內(nèi)上壁溫度下降到一定數(shù)值時(shí)，蒸汽開始凝結(jié)成水，滴落到高壓內(nèi)缸和高壓外缸內(nèi)下壁，再加上汽缸的熱傳導(dǎo)作用，造成高壓缸其他點(diǎn)的溫度滯后小幅下降。發(fā)現(xiàn)缸溫變化后，運(yùn)行人員緊過輔汽供軸封相關(guān)閥門、高中壓軸封供汽手動(dòng)門、低壓軸封減溫水手動(dòng)門后高壓外缸上內(nèi)壁溫度開始回升，證明了此次高壓上外缸溫度突降冷氣來自軸封蒸汽。

四、防范措施

（1）機(jī)組停運(yùn)，真空到零，必須關(guān)閉高壓前、后軸封供汽手動(dòng)門，AB低壓缸軸封供汽手動(dòng)門，軸封減溫水調(diào)門后手動(dòng)門，軸封減溫水旁路門。

（2）軸封系統(tǒng)停運(yùn)后，關(guān)閉輔汽供軸封相關(guān)閥門，并開啟軸封管道疏水門。

（3）機(jī)組停運(yùn)后的前三天，每班須開啟#1、#2、#3段抽汽逆止門及高排逆止門前疏水一次，時(shí)間不超過3分鐘。

（4）機(jī)組停運(yùn)后的前三天，每班須開啟上、下夾層加熱進(jìn)汽電動(dòng)門及夾層疏水電動(dòng)門對夾層加熱管道進(jìn)行疏水一次，上、下夾層管道疏水時(shí)不能同時(shí)進(jìn)行，時(shí)間不超過3分鐘。

（5）停機(jī)后加強(qiáng)對各系統(tǒng)溫度及各加熱器水位的監(jiān)視，嚴(yán)格執(zhí)行停機(jī)后監(jiān)盤制度及停機(jī)日志抄表制度。

（6）軸封系統(tǒng)停運(yùn)后檢查軸封系統(tǒng)各閥門的嚴(yán)密性。

（7）停機(jī)后建議延長高排逆止門后疏水10分鐘后才關(guān)閉。

（8）加強(qiáng)設(shè)備管理維護(hù)、加強(qiáng)運(yùn)行人員責(zé)任心教育及技能培訓(xùn)。

五、結(jié)語

超超臨界機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)主、再熱蒸汽溫度達(dá)600℃，停機(jī)后汽機(jī)缸溫550℃左右，一旦汽缸進(jìn)冷水、冷汽，輕則影響汽機(jī)壽命，重則產(chǎn)生動(dòng)靜摩擦，大軸彎曲。停機(jī)后汽缸進(jìn)冷水、冷汽除了設(shè)備原因外，大多與運(yùn)行人員停機(jī)后思想麻痹大意，責(zé)任心不強(qiáng)，沒有嚴(yán)格執(zhí)行停機(jī)后監(jiān)盤制度及停機(jī)日志抄表制度，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)汽缸溫度異常下降，當(dāng)發(fā)現(xiàn)汽缸溫度異常下降后不能分析出具體原因采取有效措施有關(guān)。因此，只要我們能加強(qiáng)設(shè)備管理維護(hù)、加強(qiáng)運(yùn)行人員責(zé)任心教育及技能培訓(xùn)、嚴(yán)格執(zhí)行停機(jī)后監(jiān)盤制度及停機(jī)日志抄表制度、停機(jī)后采取防止汽缸進(jìn)冷水、冷汽防范措施，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)采取正確措施，就能有效預(yù)防停機(jī)后汽缸進(jìn)冷水、冷汽或減小汽缸進(jìn)冷水、冷汽汽缸溫差大幅拉大。

作者簡介：陳仕剛，男，高級技師，1994分配到廣東省韶關(guān)粵江發(fā)電有限責(zé)任公司工作，多年來一直從事運(yùn)行工作，現(xiàn)擔(dān)任公司集控資深技師兼運(yùn)行部值長。