汽輪機水衝擊
水衝擊徵兆
1.新蒸汽溫度急劇下降,降至低於汽缸溫度或接近飽和溫度;
2.新汽管道法蘭、軸封信號管、閥門或汽缸結合面等處冒白汽或濺水滴;
3.汽輪機內發出金屬噪音或水擊聲,機組振動加劇;
4.軸向位移加大,推力軸瓦烏金溫度和軸承回油溫度急劇升高;
5.機組出力降低;
危害
1.動靜部分碰磨
汽輪機進水或冷蒸汽.使處於高溫下的金屬部件突然冷卻而急劇收縮。產生很大的熱應力和熱變形。汽機負脹差增大,機組強烈振動,動靜部分軸向和徑向碰磨。徑向碰磨嚴重時會產生大軸彎曲事故。
2.葉片的損傷及斷裂
當進入汽輪機通流部分的水量較大時。會使葉片損傷和斷裂,特別是對較長的葉片。
3.推力瓦燒燬
進入汽輪機的水或冷蒸汽的密度比蒸汽的密度大礙多。因而在噴嘴內不能獲得與蒸汽同樣的加速度,出噴嘴時的絕對速度比蒸汽小得多,使其相對速度的進汽角遠大於蒸汽相對速度進汽角,氣流不能按正確方向進入動葉通道,而對動葉進口邊的背弧進行衝擊。這除了對動葉產生制動力外,還產生一個軸向力,使汽輪機軸向推力增大。實際運行中軸向推力甚至可增大到正常情況時的10倍,使推力軸承超載而導致烏金燒燬。
4.閥門或汽缸接合面漏氣
若閥門和汽缸受到急劇冷卻,會使金屬產生永久變形,導致閥門或汽缸接合面漏汽。
5.引起金屬裂紋
機組啟停時,如經常出現進水或冷蒸汽。金屬在頻繁交變的熱應力作用下。會出現裂紋。如汽封處的轉子表面受到汽封供汽系統來的水或冷蒸汽的反覆急劇冷卻,就會出現裂紋並不斷擴大。
原因
從汽輪機的熱力系統結構來看,每個與汽輪機連接的管系統接口都可能造成汽輪機進水,但主要的原因在鍋爐和汽輪機兩方面:
鍋爐方面
1.鍋爐負荷劇增。當汽輪機加負荷過急時,將引起新汽壓力瞬間下降,這時鍋爐汽包內的水溫將高於下降後壓力下飽和溫度,一部分水立即變為蒸汽。由於水內汽泡數量增加,鍋爐內的水位也就急劇上升,引起汽水共騰,使大量的水分被帶入過熱器和新汽管道而進入汽輪機。
2.來自鍋爐新汽系統。由於給水自動調節失靈,爐側減溫水調整不當或失靈。蒸汽溫度或鍋爐水位失去控制,引起鍋爐內水位升高,造成水或低溫蒸汽從鍋爐進入汽輪機。
3.滑參數停機過程降壓降溫速度過怏,使蒸汽過熱度降低,甚至接近或達到飽和溫度,導致管道內集結凝結水。
4.主、再熱器管道疏水不暢。
汽輪機方面
1.啟動過程中暖管和疏水不當。若啟動時暖管或疏水不當,將使蒸汽管道及汽缸內存留的疏水進入汽輪機而造成水衝擊。
2.軸封系統進水。造成軸封系統進水的主要原因是汽輪機啟動時,軸封系統沒有能充分暖管和疏水,停機過程中切換設備用軸封供汽汽源時處理不當。
3.回熱抽汽系統故障。在汽輪機抽汽管道逆止閥關閉不嚴密或保護裝置失靈時,回熱系統加熱器水管道破裂(尤其是高壓加熱器水管道破裂)加熱器疏水故障使加熱器滿水,都會使水經抽汽管道倒流入汽缸,造成水衝擊。
4.滑參數停機操作不當。當滑參數停機過程中,若控制不當降溫與降壓速度不相應,即降溫速度太快,汽壓沒有相應降低時,將使蒸汽過熱度降低,接近或處於相應壓力下的飽和溫度,就導致蒸汽管道內集結凝結水,並進入汽輪機。
5.對中間再熱機組,水或低溫蒸汽可能來自再熱蒸汽系統。採用噴水減溫裝置來調節再熱蒸汽溫度時,若操作不當或閥門不嚴,減溫水積存在再熱蒸汽冷卻管內或倒流入高壓缸中,當機組啟動時積水就被蒸汽帶入汽輪機內。若啟動時再熱器熱段暖管和疏水不充分也會造成汽輪機進水事故。
6. 除氧器滿水
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