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汽轮机运行技术问答之汽轮机运行维护

贵州轴瓦修理 2013-07-06 18:41发表
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1 .轴封间隙过大或过小,对机组运行有何影响?


    轴封间隙过大,使轴封漏汽量增加,轴封汽压力升高,漏汽沿轴向漏入轴承中,使油中进水,严重时造成油质乳化,危及机组安全运行。


    轴封间隙过小,容易产生动静部分摩擦,造成转子弯曲和振动。


2 .汽轮机为什么会产生轴向推力,运行中轴向推力怎样变化?


    汽轮机每一级动叶片都有大小不等的压降,在动叶片前后也产生压差,因此形成汽轮机的轴向推力。还有隔板汽封间隙中的漏汽也使叶轮前后产生压差,形成与蒸汽流向相同的轴向推力。另外蒸汽进入汽轮机膨胀做功,除了产生圆周力推动转子旋转外,还将使转子产生与蒸汽流向相反的轴向推力。冲动式汽轮机采用在高压轴封两端建立反向压差的措施平衡轴向推力。运行中影响轴向推力的因素很多,基本上轴向推力的大小与蒸汽流量的大小成正比。


3 .影响轴承油膜的因素有哪些?


    影响轴承转子油膜的因素有:①转速;②轴承载荷;③油的粘度;④轴颈与轴承的间隙;⑤轴承与轴颈的尺寸;⑥润滑油温度;⑦润滑油压;⑧轴承进油孔直径。


4 .什么叫循环水温升?温升的大小说明什么问题?


    循环水温升是凝汽器冷却水出口温度与进口水温的差值,温升是凝汽器经济运行的一个重要指标,温升可监视凝汽器冷却水量是否满足汽轮机排汽冷却之用,因为在一定的蒸汽流量下有一定的温升值。另外,温升还可供分析凝汽器 铜管是否堵塞、清洁等。


温升大的原因有:①蒸汽流量增加;②冷却水量减少;③铜管清洗后较干净。


    温升小的原因有:①蒸汽流量减少;②冷却水量增加;③凝器铜管结垢污脏;④真空系统漏空气严重。


5 .凝汽器端差的含义是什么?端差增大有哪些原因?


    凝汽器压力下的饱和温度与凝汽器冷却水出口温度之差称为端差。


对一定的凝汽器,端差的大小与凝汽器冷却水入口温度、凝汽器单位面积蒸汽负荷、凝汽器铜管的表面洁净度,凝汽器内的漏太空气量以及冷却水在管内的流速有关。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。实际运行中,若端差值比端差指标值高得太多,则表明凝汽器冷却表面铜管污脏,致使导热条件恶化。


    端差增加的原因有:①凝器铜管水侧或汽侧结垢;②凝汽器汽侧漏入空气;③冷却水管堵塞;④冷却水量减少等。


    6 .什么叫凝结水的过冷却度?过冷却度大有哪些原因?


    在凝汽器压力下的饱和温度减去凝结水温度称为“过冷却度”。从理论上讲,凝结水温度应和凝汽器的排汽压力下的饱和温度相等,但实际上各种因素的影响使凝结水温度低于排汽压力下的饱和温度。


    出现凝结水过冷的原因有:


   l )凝汽器构造上存在缺陷,管束之间蒸汽没有足够的通往凝汽器下部的通道,使凝结水自上部管子流下,落到下部管子的上面再度冷却。而遇不到汽流加热,则当凝结水流至热水井中时造成过冷却度大。


   2 )凝汽器水位高,以致部分铜管被凝结水淹没而产生过冷却。


   3 )凝汽器汽侧漏空气或抽气设备运行不良,造成凝汽器内蒸汽分压力下降而引起过冷却。


   4 )凝汽器铜管破裂,凝结水内漏入循环水(此时凝结水质严重恶化,如硬度超标等)。


   5 )凝汽器冷却水量过多或水温过低。


7 .凝结水过冷却有什么危害?


    凝结水过冷却造成以下结果:


   l )凝结水过冷却,使凝结水易吸收空气,结果使凝结水的含氧量增加,加快设备管道系统的锈蚀,降低了设备使用的安全性和可靠性。


   2 )影响发电厂的热经济性,因为凝结水温度低,在除氧器加热就要多耗抽汽量,在没有给水回热的热力系统中,凝结水每冷却 7 ℃ ,相当于发电厂的热经济性降低 1 %。


8. 为什么凝汽器半面清洗时,汽侧空气门要关闭?


    由于凝汽器半面的冷却水停止,此时凝汽器内的蒸汽未能被及时冷却,故使抽气器抽出的不是空气和蒸汽的混合物,而是未凝结的蒸汽,从而影响了抽气器的效率,使凝汽器真空下降,所以凝汽器半面清洗时,应先将该侧空气门关闭。


9 .凝汽器水位升高有什么害处?


    凝汽器水位过高,会使凝结水过冷却。影响凝汽器的经济运行。如果水位太高,将铜管(底部)浸没,将使整个凝汽器冷却面积减少,严重时淹没空气管,使抽气器抽水,凝汽器真空严重下降。


10 .除氧器出水含氧量升高的原因是什么?


    除氧器出水含氧量升高原因有:


   1 )进水温度过低或进水量过大。进水含氧量大。


   2 )除氧器进汽量不足。


   3 )除氧器排氧阀开度过小。


   4 )喷雾式除氧器喷头堵塞或雾化不好。


   5 )除氧器汽水管道排列不合理。


   6 )取样器内部泄漏,化验不准。


    11 .除氧器发生振动的原因有哪些?


    除氧器发生振动的原因有:


   1 )投除氧器过程中,加热不当造成膨胀不均,或汽水负荷分配不均。


   2 )进入除氧器的各种管道水量过大,管道振动而引起除氧器振动。


   3 )运行中由于内部部件脱落。


   4 )运行中突然进入冷水,使水箱温度不均产生冲击而振动。


   5 )除氧器漏水。


   6 )除氧器压力降低过快,发生汽水共腾。


    12 .除氧器压力、温度变化对出水含氧量有什么影响?


    当除氧器内压力突然升高时,水温变化跟不上压力的变化,水温暂时低于升高后压力下的饱和温度,因而水中含氧量随之升高,待水温上升至升高后压力下的饱和温度时,水中的溶解氧才又降至合格范围内;当除氧器压力突降时,由于同样的原因,水温暂时高于该压力对应下的饱和温度,有助于水中溶解气体的析出,溶解氧随之降低,待水温下降至该压力对应的饱和温度后,溶解氧又缓慢回升。


    综上所述,将水加热至除氧器对应压力下的饱和温度是除氧器正常工作的基本条件,因此在运行中应保持除氧器内压力和温度的稳定,切勿突变,除氧器的压力调节应投自动,且灵活可靠。


    13 .离心式水泵为什么不允许倒转?


    因为离心泵的叶轮是一套装的轴套,上有丝扣拧在轴上,拧的方向与轴转动方向相反,所以泵顺转时,就愈拧愈紧,如果反转就容易使轴套退出,使叶轮松动产生摩擦。此外,倒


转时扬程很低,甚至打不出水。


    14 .何谓凝结水泵低水位运行?有何优缺点?


    利用凝结水泵的汽蚀特性来自动调节凝汽器水位的运行方式,称为低水位运行,其优点是简化了运行设备,减少了水位自动调节装置,减少了值班人员的操作,并且提高了运行的可靠性,又节省电力。其缺点是凝结水泵经常在汽蚀条件下运行,对水泵叶轮要求较高,且噪音振动大,影响水泵的寿命。


    15 .凝结水泵为什么要装诱导轮?


    为了防止凝结水泵内凝结水的汽化,在凝结水泵进口装设了诱导轮。凝结水进入泵内首先经过诱导轮增压,然后再进入首级叶轮、诱导轮的型式为轴流式的叶轮,共三片叶片,为减少进水口的漩涡损失,诱导轮有 30 °的锥度,诱导轮在锥形的衬圈内旋转。


    16 .凝结水泵为什么要装有空气管?而给水泵没有装空气管?


    因为凝结水泵在真空情况下运转,把水从凝汽器中抽出,凝结水泵很容易漏入空气,凝结水泵内有少量的空气,可通过空气管排入凝汽器,不使空气聚集在凝结水泵内部而影响凝结水泵打水。


    而给水泵进口水管接自除氧器,它的压力等于除氧器内部压力,与除氧器给水泵进口标高压力之和大于大气压力,空气不会进入给水泵内,故不需要装空气管。


    17 .什么是水泵的汽蚀现象?有什么危害?


    液体在叶轮入口处流速增加,压力低于工作水温的对应的饱和压力时,会引起一部分液体蒸发(即汽化)。蒸发后的汽泡进入压力较高的区域时,受压突然凝结,于是四周的液体就向此处补充,造成水力冲击。这种现象称为汽蚀。


    由于连续的局部冲击,会使材料的表面逐渐疲劳损坏,引起金属表面的剥蚀,进而出现大小蜂窝状蚀洞,除了冲击引起金属部件损坏外,还会产生化学腐蚀现象,氧化设备。汽蚀过程是不稳定的,会使水泵发生振动和产生噪声,同时汽泡还会堵塞叶轮槽道,致使扬程、流量降低,效率下降。


18 .什么叫加热器的端差?运行中有什么要求?


    进入加热器的蒸汽饱和温度与加热器出水温度之间的差称为“端差”。在运行中应尽量使端差达到最小值。对于表面式加热器,此数值不得超过 5  6 ℃ 。


    19 .运行中加热器出水温度下降有哪些原因?


    运行中加热器出水温度下降的原因有:


   1 )铜管或钢管水测结垢,管子堵得太多。


   2 )水侧流量突然增加。


   3 疏水水位上升。


   4 )运行中负荷下降,蒸汽流量减少。


   5 )误开或调整加热器的旁路门不合理。


   6 )隔板泄漏。


    20 .凝结水泵盘根为什么要用凝结水密封?


    凝结水泵在备用时处在高度真空下,因此,凝结水泵必须有可靠的密封。凝结水泵除本身有密封填料外,还必须使用凝结水作为密封冷却水。若凝结水泵盘根漏气,则将影响运行泵的正常工作和凝结水溶氧量的增加。


    凝结水泵盘根使用其它水源来冷却密封,会使凝结水污染,所以必须使用凝结水来冷却密封盘根。


    21 .为什么射水箱要保持一定的溢流?如何调整溢流流量?


    因为抽气器抽来的具有一定温度的汽气混合物排放到射水箱内,使射水箱水温逐渐升高。由于水温的提高,影响抽气器的工作效率,降低汽轮机真空,放在运行中应连续不断地向射水箱补充一部分温度较低的冷水,以维持射水箱的水温。调整射水箱溢流量时,应注意水箱的水温高低,一般要求射水箱水温在 26 ℃ 以下。溢流量不要忽大忽小,要调整到溢流水带走的热量正好是抽气器排入射水箱的热量,做到既要保证凝汽器的真空又要不浪费水。


22. 射水箱水温超过 26 ℃ 时,为什么会影响汽轮机真空?


    因为射水抽气器设计的进水温度为 20 ℃ ,渐缩喷嘴出口处膨胀的绝对压力为 0.00343MPa ,其饱和温度为 26 ℃ , 20 ℃ 的水在此真空下不会发生汽化。当射水箱水温高于 26 ℃ 时,工作水在喷嘴出口将发生汽化,降低了抽气器的效率,射水抽气器不能抽到 0  0052MPa 真空,要保持凝汽器真空设计值,水温就不能超过 26 ℃ 。


    23 .凝结水硬度大有哪些原因?


    凝结水硬度大的原因如下:


    凝汽器铜管胀口处泄漏或者铜管破裂使循环水漏入汽侧。


    备用射水抽气器的空气门和进水门,空气逆止门关闭不严或卡涩,使射水箱的水吸入凝汽器内。


    24 .凝结水导电度增大的原困有哪些?


    凝结水导电度增大的原因如下:


   1 )凝汽器铜管泄漏。


   2 )软化水水质不合格。


   3 )阀门误操作,使生水吸入凝汽器汽侧。


   4 )汽水品质恶化。


   5 )低负荷运行。


    25 .主蒸汽压力升高时,对机组运行有何影响?


    主蒸汽压力升高后,总的有用焓降增加了,蒸汽的做功能力增加了,因此如果保持原负荷不变,蒸汽流量可以减少,对机组经济运行是有利的。但最后几级的蒸汽湿度将增加,特别是对末级叶片的工作不利。对于调节级,最危险工况是在第一调节汽门刚全开时,此时初压升高,调节级的焓降及流量均增加,对调节级是不利的,但在额定负荷下工作时,调节级焓不是在最大,一般危险性不大。主蒸汽压力升高而没有超限,机组在额定负荷下运行,只要末级排汽湿度没有超过允许范围,调节级可以认为没有危险,但主蒸汽压力是不可以随意升高的。主蒸汽汽压过高,调节级焓降过大,时间长了会损坏喷嘴和叶片,另外主蒸汽压力升高超限,最末几级叶片处的蒸汽湿度大大增加,叶片遭受冲蚀。新蒸汽压力升高过多,还会导致导汽管、汽室、汽门等承压部件应力的增加,给机组的安全运行带来一定的威胁。


    26 .新蒸汽温度过高对汽轮机有何危害?


    制造厂设计汽轮机时,汽缸、隔板、转子等部件根据蒸汽参数的高低选用钢材,对于某一种钢材有它一定的最高允许工作温度,在这个温度以下,它有一定的机械性能,如果运行温度高于设计值很多时,势必造成金属机械性能的恶化,强度降低,脆性增加,导致汽缸蠕胀变形、叶轮在轴上的套装松弛,汽轮机运行中发生振动或动静摩擦,严重时使设备损坏,故汽轮机在运行中不允许超温运行。


    27 .新蒸汽温度降低对汽轮机运行有何影响?


    当新蒸汽压力及其他条件不变时,新蒸汽温度降低,循环热效率下降,如果保持负荷不变,则蒸汽流量增加,且增大了汽轮机的湿汽损失,降低了机内效率。


    新蒸汽温度降低还会使除本级以外各级的焓降都减少,反动度都要增加,转子的轴向推力增加,对汽轮机安全不利。


    新汽温度急剧下降,可能引起汽轮机水冲击,对汽轮机安全运行更是严重的威胁。


28 .新蒸汽压力降低时,对汽轮机运行有何影响?


    假如新汽温度及其他运行条件不变,新蒸汽压力下降,则负荷下降。如果维持负荷不变,则蒸汽流量增加。新汽压力降低时,调节级焓降减少,反动度增加,而本级的焓降增加,反动度降低,对机组总的轴向推力没有多大的变化,或者变化不明显,新汽压力降低,机组汽耗增加,经济性降低,当新蒸汽压力降低较多时,要保持额定负荷,使流量超过末级通流能力,使叶片应力及轴向推力增大,故应限制负荷。


    29 .排汽压力变化对汽轮机运行有何影响?


    排汽压力的变化对汽轮机的经济性、安全性影响很大,真空的提高,可以使汽轮机汽耗减少而获得较高的经济性、凝汽器真空越高,即排汽压力越低,蒸汽中的热能转变为机械能愈多,被循环水带走的热量愈少,凝汽器压力每降低 1kPa ,会使汽轮机负荷大约增加额定负荷的 2 %。真空也不是越高越好,真空越高,循环水泵消耗的能量越多。真空越高末级湿度越大,轴向推力增加。如果凝汽器真空恶化,排汽压力升高,蒸汽中的热能被循环水带走的热量就越多,热能损失越多,则同样的蒸汽流量,同样的初参数,负荷就不能带到额定值。如保持额定负荷蒸汽流量增加,叶片将要过负荷,轴向推力增加,因此机组在运行中应尽量维持经济真空,以获得较好的经济性。


30. 调节汽门后汽压变化时,如何进行分析?


    调节汽门后汽压一般可作为监视负荷变化或蒸汽流量大小的依据,当该调节汽门未开时,调节汽门后汽压和调整段汽压相接近,如果该调节汽门开启,则调节汽门后的汽压和汽轮机进汽压力相接近,如果该调节汽门或联合汽门门杆断落,卡涩或其它故障而处于某一状态时,则该调节汽门后压力随调整段的压力变化而变化。


    31 .汽轮机油温度高、低对机组运行有何影响?


    汽轮机油粘度受温度变化的影响,油温高,油的粘度小,油温低,油粘度大。油温过高过低都会使油膜不好建立,轴承旋转阻力增加,工作不稳定,甚至造成轴承油膜振荡或轴颈与轴瓦产生干摩擦,而使机组发生强烈振动,故温度必须在规定范围内。


    32 .为什么循环水长时间中断要等到凝汽器外壳温度降至 50 ℃ 以下才能起动循环水泵供循环水?


     事故后,循环水中断,如果由于设备问题循环水泵不能马上恢复起来,排汽温度将很高,凝汽器的拉筋、低压缸、铜管均作横向膨胀,此时若通入循环水,铜管首先受到冷却,与低压缸、凝汽器的拉筋却很不到冷却,这样铜管收缩,而拉力不收缩,铜管有很大的拉应力,这个拉应力能够将铜管的端部胀口拉松,造成凝汽器铜管泄漏。


    33 .凝结水溶解氧增大有哪些原因?


    凝结水溶解氧增大的原因有:


   1 )凝汽器铜管破裂或泄漏。


   2 )凝结水过冷却(凝汽器水位过高)。


   3 )软化水补水量太大,或稳压水箱水位过低。


     4 )凝汽器真空除氧装置损坏。


   5 )低于热井中心线以下的负压设备漏空气。


34. 高压加热器不投,机组是否一定限制带负荷?


高压加热器不投入运行,一、二、三级抽汽可以在后面断续做功,汽轮机的功率可以提高。如果保持汽轮机的负荷不变,总的蒸汽流量可以减少,此时应按高压加热器之后各级的通流能力确定,机组是否可以带额定负荷(制造厂有明确规定的则除外)。一般来讲在炎热的夏季,机组凝汽器真空较低,则要限制汽轮机负荷的。如果高压加热器后面各级压力不超过制造厂的最大允许值,轴向位移值不超过规定值,机组可以带满负荷。若高压加热器不投时,锅炉再热器、过热器壁温超限,则要根据锅炉的情况来决定是否限带负荷。



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