防止汽轮机大轴弯曲

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1、防止汽轮机大轴弯曲—“二十五项重点要求”若干问题探讨轮机室2008年10月广东清远重大恶性事故汽轮机转子大轴永久性弯曲是重大恶性事故，国内从50~660MW机组均曾发生，其中尤以200MW机组突出。汽轮机转子大轴弯曲后的效正耗费大量人力、物力，且停机修复时间长，还使转子寿命受损，甚至可能导致报废，造成巨大的经济损失。大轴弯曲事故时有发生据统计，华北电网1995年内网内3台机组发生了大轴弯曲事故，还有一台300MW和200MW机组热态启动时发生进冷水和冷汽，因发现及时，处理果断、正确，未发生永久弯

2、曲；至1997年东北电管局所辖电厂44台200MW机组，共发生大轴弯曲9次；河南省自1988年先后有4台汽轮机发生弯曲，仅1996年就有两根转子发生弯曲；广东省2003年发生一台300MW机组大轴弯曲事故，从1992年至2008年期间，共发生大轴弯曲事故8次，容量从125~300MW均有，其中有国产机组，也有俄罗斯制造的机组。沙角C厂3号机660MW机组在英法联合GEC-ALSTHOM公司调试期间也发生了中压转子弯曲的恶性事故。大轴弯曲机理汽缸部件的温差将产生热变形，过大的变形产生动静部分摩擦。

3、由于轴本身单侧摩擦，局部区域骤热膨胀，因受周围温度较低部分的限制而产生压应力。若大于该温度下的屈服极限（该值随温度的升高而降低），转子局部便产生压缩塑性变形，当内部温度均匀后，将有残存的拉应力，塑性变形不会消失，受热部分的金属受压而缩短。完全冷却时，轴就会向相反方向弯曲，摩擦伤痕处于轴的凹面侧，产生永久弯曲。大轴弯曲机理另一种情况是，如汽缸进水等，转子本身上下温差达200℃以上，热应力计算结果表明，同样会使冷却部位的拉热应力超过屈服极限，产生永久性弯曲。当转子内部温度均匀后，被冷水浸泡的部位将从

4、转子弯曲的凹面转为凸面。一般而言，除个别情况，大部分机组弯曲的部位多发生在高压转子调节级前轴封处。统计表明，86%的弯曲事故是由于转子碰磨引起，而其中80%以上是在机组热态起动时发生。导致大轴弯曲的原因总结国内若干大型机组发生转子大轴弯曲的事故，引起转子大轴弯曲的原因很多，典型如下：(1)停机后给水通过高压旁路减温水和高排逆止门倒入高压缸，或给水泵中间抽头未关闭，再热减温水门漏，水进入再热器母管，流向高压缸排汽管，而高排逆止门不严而进入高压缸。(2)锅炉水压试验结束后热态启动，阀门不严密，疏水不

5、充分。(3)热态启动，为控制差胀供低温轴封汽。轴封供汽门不严，低温蒸汽经轴封供汽门漏入汽缸。轴封供汽前疏水不充分。(4)汽机空转或低负荷下（约15%额定负荷），使用过、再热器喷水控制蒸汽温度，喷水量和蒸汽流量比例失调。正常运行或滑参数停机过程中锅炉操作不当，致使主、再热蒸汽温度急剧下降，或冲转参数不满足与缸温的匹配或过热度不够。导致大轴弯曲的原因(5)转子材质不佳，加工不良，热处理不当，存在残余应力，运行时应力消失；运输或存放不当，受机械外力作用；存在较大的原始动不平衡量，检修调整不当，轴承跑偏

6、，动静间隙偏小。(6)除氧器、凝汽器或加热器满水，倒流至汽缸。一种情况是低加疏水泵出口门未关，而逆止门不严，使凝结水返至低加，造成低加满水。(7)一阶临界转速下出现较大振动未引起足够重视或处理不当，强行硬闯临界，或热态起动时不恰当的“中速暖机”，或未查明事故原因（尤其是振动大）情况下多次连续起机。导致大轴弯曲的原因(8)疏水系统设计不合理，高压缸夹层加热、法兰螺栓加热装置使用不当，汽缸上、下缸温差大（“二十五项重点要求”两次提及）。汽缸测点温度坏，无法监视上、下缸温差。如99年4月华能汕头电厂2

7、号机300MW机组。高压缸法兰加热左右侧回汽门严重失衡，左、右两侧的法兰的温差达100℃。(9)盘车故障，或因为大轴临时弯曲、轴承等原因导致盘车投不上的情况下强行盘车。汽门漏汽致使盘车跳闸，冲至低转速，转子受到不对称加热。(10)差胀控制不好，滑销系统结构不良，起动过程中汽缸膨胀不畅，或汽缸检修、设计不完善，导致汽缸与转子发生轴向碰磨。如朝阳电厂1号机98年发生的大轴弯曲(正差胀)、富拉尔基二电厂89年1号机大轴弯曲事故(滑停负差胀)。反事故技术措施讨论振动许多机组发生大轴弯曲均与振动大有关。为

8、此，国家电力公司“二十五项重点要求”重申并规定了机组在起动和运行中轴承和轴振动的要求值和极限值。强调了在机组起动或运行中振动超标的打闸停机条件，特别强调要高度重视振动相对变化值，轴承振动变化±0.015mm或相对轴振动变化±0.050mm，就应查明原因并设法消除；当轴承振动突然增加0.050mm时，就应立即打闸停机。9.2.1条：防止轴系断裂亦强调：“已有振动监测保护装置的机组，振动超限跳机保护应投入运行；机组正常运行瓦振动、轴振应达到有关标准的优良范围，并注意监视变化趋势。”反事故技术措施讨论