07 200mw汽轮机中压缸上下壁温差大原因分析

《07 200mw汽轮机中压缸上下壁温差大原因分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、200MW汽轮机中压缸上下壁温差大原因分析蔡志勇　高明（新疆华电红雁池发电有限责任公司）摘要：针对新疆华电红雁池发电厂＃1、2汽轮机跳闸后中压缸上下壁温差大，威胁设备安全，延误机组开机的现状，通过对汽缸结构、温度测点、抽汽疏水管道返汽、轴封供汽带水、疏水不畅等原因的分析，从设备安装，系统连接，运行操作等方面提出了一些防范措施及温差大时的解决办法，取得了良好的效果，提高了机组的等效可用系数。关键词：汽缸温差　原因分析　防范措施1　概述1.1　设备概况新疆华电红雁池发电有限责任公司1、2号汽轮机为北京重型电机厂生

2、产的超高压中间再热单轴三缸两排汽供热抽汽凝汽式汽轮机，型号为N(C)200/160－12.75/535/535。该机组共有八段抽汽，分别供三台高加，一台除氧器及四台低加用汽。另外在中压缸下半排汽部位还有两个抽汽口作为供热抽汽，在联通管上装有蝶阀，可以控制供热抽汽流量。该汽轮机共有通流级数32级，其中高压缸有1单列调速级和11级压力级，中、低压缸各有10级压力级，低压缸对称分流各5级。1.2　机组主要技术规范表1汽轮机主要技术规范额定功率200.3MW纯凝汽最大连续功率222.7MW转速3000r/min主蒸汽

3、压力：12.75MPa主蒸汽温度：535℃再热蒸汽压力：2.14MPa再热蒸汽温度：535℃给水温度：246℃排汽压力：5.3kPa额定功率蒸汽流量：580t/h最大功率蒸汽流量670t/h供热抽汽压力0.294Mpa最大供热抽汽量410t/h低压缸最小排气量67.9t/h机组旋转方向从机头向发电机方向看为顺时针方向机组在纯凝汽工况下热耗率:8193.7kJ/kW.h1.3　原理和危害1号机组于2000年4月第一次冲转，并于2000年9月7日完成168小时试运转。2号机组于2000年12月第一次冲转，并于20

4、01年4月24日完成168小时试运转。在＃1、2机试运及投产后多次发生中压缸上下缸温差大的现象，严重影响设备安全和延误机组开机。上下缸温差是监视汽缸产生热弯曲的控制指标。沿通流部分的上下缸温差并不一致，因为调节级的金属温度最高，所以上下缸温差的最大值也出现在调节级附近。通常是上缸温度高于下缸温度，导致上下汽缸沿轴向热膨胀不同，使汽缸产生向上拱起或叫拱背变形，如果上下缸的温差为负值，则使汽缸向下弯曲。在汽轮机运行实践中，保温结构不良的汽缸冷却时，上下缸温差可达80～120℃，由此引起汽缸弯曲，使前后端汽封和隔板

5、汽封的下部间隙减小，直到出现径向间隙消失，造成动静部分摩擦。2　事故列举2001年12月12日,＃2机负荷106MW，真空-85kPa，5:15因发电机差动保护误动,汽机跳闸,汽机维持真空准备再次冲转并网。这时中压缸下壁温从530℃开始以0.42℃/min速度下降至509℃，之后06:09中压缸下壁温以3.13℃/min速度下降。06:35因冲转参数未满足，中压缸上下壁温差已增大至100℃，主汽温到520℃时投入中压缸前轴封高温汽源，6:49中压缸下壁以13.6℃/min速度下降至79℃,在80℃维持了20分

6、钟后开始以3.2℃/min速度上升，9:10中压缸上下壁温差减小至50℃,满足冲转条件。因中压缸温差延误开机3个小时，共多耗油16t。这次只是我厂＃1、2机从试运开始发生的最大一次中压缸上下壁温差的事故，从1999年＃1机试运开始到现在共发生多次上下壁温差大的事故，导致机组延误开机耗油增大。3　中压缸上下缸温差大的原因分析中压缸上下壁产生较大的温差造成汽轮机启动困难。经试验证明，汽轮机在启动过程中，上下缸温差，一般都能逐渐减小。因为中压缸的4个调速汽门是同时开启的，属于全周进汽的，能使汽缸加热均匀，这里所讨论

7、的上下缸温差是指热态启动前的状况。对于有连续盘车的汽轮机，应该要求停机后的任何时间都可以启动，但如果上下缸温差过大则将使大轴旋转时与汽封摩擦，造成转子弯曲。所以上下缸温差是限制热态启动的主要矛盾。汽轮机从高温状态快速减负荷停止以后，特别是维持真空准备再次点火的情况下，下缸冷却的速度快于上缸。产生上下汽缸温差的原因，有汽缸结构的原因，也有其他的原因。3.1　汽缸结构的原因我们从图1可以看出在中压缸下汽缸有抽汽管、汽封漏汽管、疏水管等，从而增加了散热面积。另外缸内自然对流和汽机室内的空气自然对流，冷空气直吹到下汽

8、缸，而在隔板上部的空间却形成了热空气的滞留区，也使上下汽缸产生温差。但实践证明，采用合适的保温材料并有合理的保温结构和精心施工，完全能保证停机后上下汽缸在自然冷却条件下温差控制在允许范围内。由于下汽缸保温层的自重和汽轮机振动的影响，若保温层紧固得不好，就要下垂，而与下汽缸脱落，使缸壁外表面与空气直接发生对流换热。针对这种情况我们可以对保温进行以下改进，保温材料使用硅酸铝玻璃纤维棉。（1）必须将M12