汽轮机运行中值班员的工作内容.docx

汽轮机带负荷运行是电力生产过程中重要环节之一。在运行中正确执行规程，认真操作、检查、监视和调整，是运行人员的职责，也是保证汽轮机设备安全经济运行的前提。一、汽轮机正常运行时，值班人员应做到以下工作：1、认真监视，精心操作、调整，随时注意各种仪表的指示变化，采取相应正确的维护措施。2、认真填写运行日志。每1-2小时抄表一次，并进行数据分析。发现仪表指示和正常值有差别时，应立即查明原因，并采取必要的措施。3、定期对机组进行巡回检查，应特别注意推力轴承各瓦块乌金温度、各轴承乌金温度及回油温度、油流及振动情况，发电机冷却系统运行情况及严密情况，严防漏油着火等。对汽轮机各部进行听音检查，特别是在工况变化较大时，更应仔细进行听音。及时调整轴封蒸汽压力，防止由于压力过高漏汽串入轴承箱，使油质恶化；同时也要防止由于压力过低，低压缸汽封漏空气造成凝汽器真空下降。4、运行中要经常保持汽轮机在经济状态下运行，为此应满足如下条件： 注意保持主、再热蒸汽温度在额定值，汽压符合机组变压运行曲线规定值，变动范围不超过允许的范围。 回热系统应运行正常，加热器出口水温应在规程规定范围之内。 保持凝汽器在最佳真空下运行，定期对照检查汽轮机排汽温度，并及时进行调整。 凝结水过冷度不应超过规定值。5、运行中应进行各种定期切换及试验工作。根据设备的具体情况定期检查或联系检修人员清理安装在汽、水、油系统上的滤网。定期清扫，保持汽轮发电机设备的清洁卫生。二、正常运行中的控制参数：为了保证汽轮机设备安全经济运行，运行人员除了用各种直观方法对设备的运行情况进行检查和监视外，更主要的是通过各种仪表对设备的运行情况进行监视分析并进行必要的调整，以保持各项参数值在允许变化范围内。在正常情况下，各参数之间是有一定内在关系的，例如：发电机负荷增加，由于主蒸汽参数不变，进入汽轮机的蒸汽流量就要增加，调节汽门的开度也相应增大，调节级的压力和各段抽汽压力将会成正比的增加，各级级前的汽温也有增加，机组的热膨胀也随之增加，如果在运行中发现这些参数间的相应关系失常，则说明机组有问题。如果调节级和各抽汽口的蒸汽压力比该功率正常情况下对应的压力值高，则说明通流部分有结垢或异物堵塞现象。所以在运行维护中必须认真执行汽轮机运行规程所规定的数值，加强检查、分析、调整、维护，使这些参数维持在允许的变化范围内，保证机组安全经济运行。三、运行中的巡回检查：巡回检查是了解设备、掌握运行对象、运行情况，发现隐患，保证设备安全运行的重要措施之一。因此，必须按照标准设备巡回检查卡，逐项、认真的检查设备的运行、备用情况。在巡回检查中如发现异常情况，应仔细研究分析，并找出原因，及时予以消除。不能很快消除的要采取措施，防止故障扩大，做好记录并及时汇报。四、正常运行中的试验及辅助设备切换：为了保证主机安全，必须要求其保护装置及辅助设备安全可靠，避免因保护装置或辅助设备问题造成主机损坏或停机，所以必须严格按照定期工作的要求和标准，定期进行保护试验和辅助设备定期切换，以检验各保护和辅助设备是否正常，发现异常应尽快联系检修人员处理正常，以确保主机的安全运行。五、汽轮机运行中对安全经济指标的监控和调节：汽轮机正常运行中的一些重要参数，对汽轮机安全、经济运行起着决定性的作用，如主蒸汽参数、凝汽器真空、轴向位移、胀差及监视段压力、给水温度、高加投入率、凝汽器端差、凝结水过冷度等。因此，运行中必须对这些参数认真监视并及时调整，使其保持在规定范围内。 主蒸气压力当主蒸汽温度不变的情况下，进入汽轮机的主蒸汽压力升高的辐度在运行规程规定范围之内时，对机组的经济性会有一定的影响，而且由于初压升高，可用焓降增大，所以在同样的负荷下进汽量将会减少，对机组的运行经济性有好处。但是如果主蒸汽压力升高超过规定范围时将会造成不良后果，直接威胁机组的安全运行。主蒸汽压力过高的危害如下：1、最危险的是调速级叶片过负荷，尤其是当喷嘴调节机组第一个调节汽门全开，而第二个调节阀未开时，因为此时调节级焓降最大，动叶上所承受的弯应力也达到最大，所以即使蒸汽量不超过设计值，但因焓降增大也将使动叶超负荷。2、将导致机组末级的蒸汽干度下降，使末级动叶片工作条件恶化，水冲刷严重。对高压机组而言，主蒸汽压力升高0.5Mpa，末级湿度大约增加2%。而一般要求湿度在末级应控制在15%以内。3、主蒸汽压力过高引起一些承压部件（如蒸汽管道、自动汽门、调节汽门、汽缸法兰盘及螺栓等）的应力增加，甚至会造成各部件的损坏或变形、松驰。基于以上理由，当主蒸汽压力超过允许值时不允许运行，必须采取措施，如通知锅炉恢复汽压或用调速汽门节流降压。如果节流降压失效时应故障停机处理。对于单元制机组来说，降压比较容易，只要减少锅炉燃料即可。如果机组没有带到满负荷时，可暂时地增大负荷加大进汽量，必要时还可开启旁路系统，达到降压目的。当主汽温不变压力降低时，汽轮机内可用焓降减少，使耗汽量增加，经济性降低，在调节汽门开度不变时导致负荷下降；在保证负荷不变时，进汽量增大，导致轴向推力增大，推力轴承过负荷，甚至使推力瓦片烧毁。当汽压降低超过允许值时应联系锅炉恢复正常汽压，必要时可降低负荷减少汽耗量，来恢复正常汽压。（二）主蒸汽温度在实际运行中主蒸汽温度变化的可能性较大，而汽温变化对汽轮机安全和经济影响更加严重。因此，对汽温的监督要更加注意。对于高压汽轮机，通常允许主蒸汽温度比额定温度高5左右。汽温升高，汽轮机的焓降和功率会稍有升高，使热耗降低，当汽温升高5时，热耗大约可降低0.120.14%，但是汽温升高超过允许范围时对设备的安全将造成十分有害的影响。首先在调速级段内焓降增加，从而使该段的动叶发生过负荷。汽温过高，会使金属材料的机械强度降低，蠕变速度增加。主蒸汽管道和汽缸等高温部件工作温度超过允许的工作温度以后，将导致设备的损坏或缩短部件的使用寿命。如会使汽缸、主汽门、调节汽门、高压轴封等紧固件发生松驰现象，以至减小紧力或松脱。这种金属的松驰程度，是随着在高温下工作的时间增加而增加的。汽温过高还会使各部件受热变形和受热膨胀加大，如果膨胀受阻有可能使机组的振动加剧。因此，在运行规程中极严格地规定了主蒸汽温度允许升高的极限数值。例如一般对535为额定汽温的机组，仅允许变化+5-10。因此，在电网允许情况下，当汽温超过规定时应联系锅炉进行调整，汽机应加强监督，同时配合做好各项工作，如果调整无效，当汽温达到停机条件时，应按规程规定停机或紧急停机。汽温下降不但影响经济性，降温的速度过快，还会威胁设备的安全，必须果断迅速处理。1）如果汽温下降是缓慢的，这时温度应力不是主要矛盾。而要保持电负荷不变就要增加进汽量。一般来说汽温每降10汽耗率就增加1.31.5%，而热耗约增加l0.3%。这是不经济的。2）汽温降低，而汽压不变时，末级蒸汽湿度将增大，对末级动叶片的叶顶进汽侧冲刷加剧，缩短其使用寿命。3）当汽温急剧下降时将使轴封等套装部件的温度迅速降低，产生很大的热应力，汽缸等高温部件会产生不均匀变形，使轴向推力增大。汽温急剧下降50，往往发生汽轮机水击事故。对于汽温下降减负荷停机的规定一般是这样的：额定参数时当进汽温度的过热度降低到120时负荷应减到零，只能维持空负荷运行，当进汽温度的过热度降低到100以下时应停止汽轮机运行。（三）再热蒸汽参数蒸汽从高压缸排出后，经过再热器管道进入中压缸，压力将会有不同程度的降低，这个压力损失，称为再热器压损。再热器压损一般以百分数表示，即蒸汽通过再热器系统的压力降与高压缸排汽压力之比的百分比。在正常运行中，再热蒸汽压力随蒸汽流量的变化而变化。再热器的压损亦随着流量的变化而变化，再热器压损的大小，对整个汽轮机的经济效果有着显著的影响。在结构与设计中应尽力减小压损，以达到热耗降低的目的，提高机组的经济性。运行人员对机组每一个负荷下的再热蒸汽压力要心中有数，如果发现再热蒸汽压力不正常升高，说明进入中压缸的蒸汽阻力增加，应及时查明原因（如中压调速汽门脱落、通流部分堵塞等）并采取相应的处理措施。又如再热蒸汽压力升高到安全门动作的程度，一般是由调节和保护系统方面的故障所引起的，遇到这种情况，要首先检查中压主汽阀门和调节汽门是否关闭，并迅速采取措施，使之恢复正常工作。再热蒸汽温度通常随主蒸汽温度和汽轮机负荷的改变而变化。并同主蒸汽温度一样，再热蒸汽温度的变化，也直接影响着设备的安全性和经济性。实际上再热机组的中压缸相当于一台中压汽轮机，只不过是蒸汽温度较高一些。当再热汽温升高时最好不要用喷水降温，因为向再热器喷水，将直接增加中、低压缸的蒸汽量，一方面会引起中、低压缸各级前的压力升高造成隔板和动叶的应力增加以及轴向推力增加；另一方面对经济性也很不利。再热汽温低于额定值时，不仅会使末级动叶应力增大，还将引起末级湿度增加，若长期在此工况下运行，将会加剧叶片侵蚀。在运行中，如果发现再热汽温下降水平与负荷的变化不相适应，就必须联系锅炉检查再热器减温水门是否关闭严密。（四）监视段压力的监督在不同的运行方式下，监视段压力的变化，可说明机组安全运行的情况，也反映机组运行的经济性。凝汽式汽轮机，除末一、二级外，调速级压力和各段抽汽压力均与蒸汽流量成正比。根据这一原理，在运行中就可以有效地监督通流部分工作是否正常。因此各抽汽段和调速级压力，通常又称为监视段压力。在正常运行情况下，一定负荷都有其对应的监视段压力，在额定负荷时，监视段压力不应超过额定值，监视段压力不仅用来监视汽轮机负荷大小，而且还可用来监视通流部分的清洁程度。同一流量下，若监视段压力较大修后数值升高，表明监视点后面各级结垢，当结垢使监视段压力增长510%以上时，轴向推力将增大到危险的程度。监视段压力的变化一般允许为：中压汽轮机为10%，高压汽轮机为5%，超过上述限时应进行清洁处理。清洗方法有：停机后的清洗和带负荷清洗。（五）真空（排汽压力）当真空降低（背压升高）时，汽轮机焓降将减小。此时保持流量不变，汽轮机的功率将减小。若在真空下降后维持功率不变，则流量要增加。在一般情况下，中压机组真空每降低1%，汽耗平均增加1%；高压机组真空每降低1%，汽耗平均要增加2%，使汽轮机运行经济性大大降低。此外，真空下降，排汽温度随之上升，当背压升高过多，排汽温度上升较大时，还会产生下列恶果：1）引起低压缸及轴承座等部件热膨胀使机组中心变化，造成振动；2）使凝汽器温度升高，铜管可能热胀过大而漏泄损坏，使凝结水质恶化；3）由于热膨胀和热变形可能使端部轴封径向间隙减小甚至消失；4）由于排汽压力升高，汽轮机的可用热降减小，除了不经济外，出力也将降低，还有可能引起轴向推力变化。在实际运行中，真空下降的原因很多，但往往是因为真空系统的严密性受到破坏造成的。为保证严密性，运行中要定期检查，发现问题及时消除。真空严密性的指标规定：当负荷稳定在额定负荷的80%以上，关闭空气门，在35分钟内，凝汽器真空每分钟下降速度不应大于23rnmHg。真空下降，应及时采取措施，若真空继续下降，应按规程执行，减负荷直至负荷到零。凝汽器真空下降达极限值时应停机，在低真空的条件下运行对末级或较长的叶片不利，由于偏离空气动力系的设计点很远，汽流的冲击或颤动，使叶片发生损坏，为将这种事故发生的可能性减到最小，日立公司做出如下几条规定：（a）在无负荷或最小负荷条件下必须避免排汽压力超过100毫米汞柱；（b）正常运行排汽压力升高到125毫米汞柱时就要降低负荷，使真空恢复到正常值。当负荷为30%以下时，如排汽压力在125毫米汞柱以上必须停机；（c）避免排汽压力在125毫米汞柱以上时启动。（d）除事故情况外，一般当转速降到20002500转/分以前不应破坏真空。大气安全门的动作规定：当排汽压力大于0.0340.048MPa时即被冲开，使排汽排向大气，以保证因排气温度和压力继续升高而不致损坏设备。（六）轴瓦温度汽轮机轴在轴瓦内高速旋转，引起了透平油和轴瓦温度升高。最早是采用监视润滑油温升的方法，间接监视轴瓦的温度。轴瓦温度升高，润滑油温随之升高。一般润滑油温升不得超过设计值1015。但此方法反应迟缓，往往轴瓦烧毁，而润滑油温度并没有显著变化。尤其是推力轴瓦，更不明显。应当直接监视轴瓦乌金的温度。当发现下列情况时应打闸停机：1、任意轴承回油温度超过83时；2、主轴瓦乌金温度超过112时； 3、回油温度升高，轴承内冒烟时；4、润滑油泵启动后，油压低于规定值时；为了使轴瓦正常工作，对轴承的进口油温作了明确的规定，一般轴承进口油温在3545。对于大容量汽轮机的油温应保持在40左右，为了增加油膜的稳定性可维持在45运行。（七）串轴（轴向位移）轴向位移是指汽轮机转子在轴向推力的作用下，承受推力的推力盘、推力瓦块、推力轴承等的变形和油膜厚度的变化的总和。为保证汽轮机动、静部件不发生摩擦，必须保证轴向位移不超过极限值。串轴的极限值是根据机组各个动、静部分的最小轴向间隙而定的，对于叶片与隔板间隙为11.5mm的机组，其极限值不得超过0.8mm。轴向推力增加，使得推力盘与推力瓦片乌金之间的摩擦力增大，引起推力轴承出口油温和推力瓦块乌金温度升高，当串轴过大时，会使油膜破裂而发生严重损坏推力瓦的事故。由此可知，串轴的大小，直接表明通流部分动静间隙变化情况，同时也反映了推力轴承工作情况。因此，在监视串轴时，应密切注意推力瓦片的温度。大、中型汽轮机都装有串轴自动保护装置和推力轴承工作瓦块温度指示仪表，并且规定了轴向位移的极限值和推力瓦温度的最高值。运行中发现串轴增大和推力瓦油度升高时，应注意倾听汽轮机内部有无异音和轴封是否发生摩擦，一旦串轴超过极限值和推力瓦温度高于允许值，应故障停机。（八）胀差的监视运行中的汽轮机，当减负荷速度过快，或主汽温突然变化时，汽缸和转子的热膨胀都将相应发生变化，如果热膨胀不均匀，胀差过大甚至超过极限值，会造成动、静部分的摩擦。为监视汽轮机的膨胀情况，汽轮机上一般都有热膨胀和胀差指示器。热膨胀和胀差是运行主要控制指标之一，应注意监视和调整，这一点对机组的安全运行是十分重要的。（九）振动和声音的监视汽轮机运行中，都有一定程度的振动。当振动增大时，说明设备发生了故障或运行不正常，因而必须注意监视。汽轮机振动过大，可能使轴封处动、静部分发生摩擦，引起主轴局部受热而产生永久变形；使叶片、叶轮等转动部分损坏；使螺栓紧固部分松弛，严重时会造成轴承、基础、管道甚至机组的损坏。为保证机组安全，应维持机组振动在允许范围内，一般对于3000转/分的机组规定最大振动不允许超过0.0762mm。运行中，应使用振动表和听音棒定时测定和测听各轴承的振动值和转动部分的声音，特别在机组启动或负荷变化较大时更应加强检查和监视。听音的部位主要是轴承、主油泵和轴封等处。听音的目的是为了发现汽轮机内动、静部分有无摩擦和金属撞击声音，若有明显的金属声，应紧急故障停机。（十）油系统的监视油系统的运行直接关系着整个机组的安全，它的故障可能导致推力轴承及各支持轴承烧毁，或使调速系统失灵，导致负荷无法控制，因此运行中必须连续不断地保障机组供油。油系统监视主要包括主油泵、油管道、油箱油位、轴承进出口油温、调节及润滑油压、油质、各轴承的回油及冷油器运行状况等项内容。1、油温：通过调整冷油器的冷却水量，控制轴承进口油温在3545，轴承进出口油温差在1015之间，如果运行中油温升高，应检查润滑系统冷油器或化验油质有无变化。油温过高会加剧油的氧化作用，使油粘度下降、油膜变薄，甚至破坏油膜。因此轴承出口油温不允许高于65，达到83时必须故障停机。反之油温过低，油的粘度增大，造成油膜增厚，转子失稳，引起振动增大。2、油压：油压过高可能使油系统泄漏甚至破裂，造成火灾事故；油压过低会使轴承供油量不足或断油，并造成调速系统工作失常。引起油压降低的主要原因是主油泵工作失常、注油器故障、减压阀弹簧调整不当或油系统漏泄等。当油压降低到规定最低值时，应启动辅助油泵，并检查原因，若油泵启动后仍降低，就应故障停机处理，大、中型机组上都有低油压保护装置。3、油箱油位：运行中应保证油系统有足够的油量，即油箱油位应在正常范围内。油位过低，表明油量减少，油中的杂质易进入油系统，造成烧毁轴瓦的事故发生，运行中一旦发现油位下降，应及时检查并消除。若油位持续下降无法解决时，应故障停机。4、油质：合格的油质是形成良好润滑的主要因素。汽轮机用油因高温作用及汽水浸入都会使油质逐渐变坏。5、冷油器的工作情况：当冷却水温度、压力不变而冷油器出口油温与出口水温的差值增大，则表明冷却器表面污脏应进行清洗；若冷却水进出口温度增大，而出口水温与油温相差不多，即表明冷却水量不足，应增加冷却水量。禁止冷油器在冷却水压高于油压的情况下工作。否则一旦泄漏，将导致油质的严重破坏。