汽轮机大轴弯曲.doc

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1、汽轮机大轴弯曲汽轮机大轴弯曲是汽轮发电机机组恶性事故中最为突出的事故，必须引起足够重视。特别是大容器量汽轮机由于缸内结构复杂，使得汽缸的热膨胀和热变形变得复杂，增大了汽轮机大轴弯曲的可能性。一、汽轮机大轴弯曲的原因引起汽轮机大轴弯曲的原因是多方面的，但在运行现场，形成大轴弯曲主要有以下几种情况：（1）由于通流部分动静摩擦，转子局部过热（热点温度可达650～1300℃），一方面显著降低了该部位屈服极限，另一方面受热局部的热膨胀受限制周围材料而产生很大压应力。当应力超过该部位屈服极限时，发生塑性变形。当

2、转子温度均匀后，该部位呈现凹面永久性弯曲。（2）在第一临界转速下，大轴热弯曲方向与转子不平衡力方向大致一致，动静碰磨时将产生恶性循环，致使大轴产生永久弯曲；在第一临界转速上，热弯曲方向与转子不平衡力方向趋于相反，有使摩擦脱离的趋向，所以高转速时引起大轴弯曲的危害要比低转速时要小（3）汽缸进冷气、冷水。停机后在汽缸温度较高时，因某种原因使冷气、冷水进入汽缸时，汽缸和转子将由于上下缸温差产生很大的热变形，甚至中断盘车，加速大轴弯曲，严重时将造成永久弯曲。（4）转子的原材料存在过大的内应力，在较高的工作温

3、度下经过一段时间的运行以后，内应力逐渐得到释放，从而使转子弯曲变形。（5）运行人员在机组启动或运行中由于未严格执行规程规定的启动条件、紧急停机规定等，硬撑硬顶也会造成大轴弯曲。二、防止汽轮机大轴弯曲事故发生的措施为防止大轴弯曲事故发生，通常可采取如下一些措施：（1）认真做好每台机组的基础技术工作1）每台机组必须备有机组安装和大修的资料及大轴原始弯曲度、临界转速、盘车电流及正常摆动值等重要数据，并要求只要值班人员熟悉掌握。2）运行规程中必须编制各机不同状态下的启动曲线以及停机惰走曲线。3）机组启停应有

4、专业的记录。停机后仍要认真监视、定时记录各金属温度、大轴弯曲、盘车电流、汽缸膨胀、胀差、轴向位移等。（2）设备、系统方面的技术措施1）汽缸应有良好的保温，保证机组停机后上下缸温差不超过35℃，最大不超过50℃.2）机组在安装和大修中，必须考虑热状态变化的条件，合理地调整动静间隙，保证在正常运行中不会发生动静摩擦。3）疏水系统合理布置，保证疏水畅通，不返汽、不互相排挤。4）汽轮机各监视仪表完好，各部位金属温度表计齐全可靠，大轴弯曲指示准确。（3）运行方面的技术措施1）每次启动前必须认真检查大轴的晃动度

5、，确认大轴弯曲度在允许范围内。运规规定机组启动前大轴弯曲度不大于原始值的0.03mm。大轴弯曲度小于原始值加上0.03mm2）上下汽缸温差在规定范围内。一般要求高中压外缸上下缸温差不超过50℃，内缸上下缸温差不超过35℃。3）汽轮机启动前应充分连续盘车，一般不少于2～4h（热态取大值），并避免盘车中断，否则延长连续盘车时间。4）热态启动时，应对机组进行认真全面地检查，保证轴封送汽温度，主汽温度与金属温度匹配，并充分疏水。5）启动过程中严重控制轴承振动，一阶临界转速下不超过0.03mm,一阶临界转速上

6、不超过0.05mm，过临界不超过0.15mm,否则立即打闸停机，严禁硬闯临界转速或降速暖机。我厂汽轮机一阶临界转速为1622r/min，规程规定冲转时振动转速节点为1300r/min6）机组变工况运行时，要加强机组状态监视，控制各个参数在规定范围内。7）机组停机后，应立即投入盘车，盘车电流大或有摩擦声时，严禁强行连续盘车，必须先进行180°间断盘车，待摩擦消失后再投入连续盘车。停机后还应做好防止冷气、冷水进入汽轮机的措施。8）因故暂时停止盘车时，应监视转子弯曲度的变化，当转子弯曲度较大时也应先盘18

7、0度直轴，待转子热弯曲消失后再投入连续盘车。三、大轴弯曲事故典型事例某厂一台国产200MW机组，在一次热态启动时，冲转前1—大轴晃动超过原始值0.09mm，2—汽缸上下缸温差80℃。冲转后在低速检查时就发现振动明显增大。当时错误地采取了3升速暖机的措施，当升速到1200r/min时，机组发生强烈振动，4运行人员没有紧急停机而是降速暖机，而后又升速到1300r/min时，2号轴承振动达0.12mm，高压前汽封摩擦冒火，前轴承晃动，这时才紧急停机，惰走时间仅2min，转子停止转动以后，使用电动和人力盘车

8、都无法盘动转子，23min后用吊车盘动转子180°，lh后投入人力盘车，2号轴承处大轴晃动值0.55mm，连续盘车48h后，2号轴承处大轴晃动值仍为0.5mm，确认大轴发生永久性弯曲。揭缸检查，发现高压前汽封齿大部分已磨损倾倒，第1～8级动叶片铆钉头和隔板阻汽片在90度范围内发生了严重摩擦。转子离高压端4号汽封稍前的位置最大弯曲度为0.72mm，后来在直轴台架上复测该处最大弯曲度为0.7mm。造成这次事故的原因主要有两条：①在机组不满足热态启动条件、大轴晃动度和上下缸