項目10 任務10.3汽輪機超速及水沖擊-

授課教師：孫為民項目10汽輪機典型故障處理任務10.3汽輪機超速及水沖擊第一部分PART

ONE汽輪機超速第二部分PART

TWO汽輪機水沖擊CONTENTS目錄汽輪機超速第一部分汽輪機超速4（一）事故征象2134功率表指示到零轉(zhuǎn)速或頻率表指示值連續(xù)上升機組聲音異常，振動逐漸增大主油壓迅速升高汽輪機超速5汽輪機轉(zhuǎn)動部件均按一定的轉(zhuǎn)速進行強度設(shè)計、校核。汽輪機運行中若發(fā)生嚴重超速，各轉(zhuǎn)動部件可能發(fā)生斷裂而造成設(shè)備損壞和機組強烈振動，甚至會造成汽輪機飛車，機組軸系斷裂，整臺機組報廢。（二）事故危害汽輪機超速6（三）事故原因調(diào)節(jié)系統(tǒng)不合格1”調(diào)節(jié)系統(tǒng)是防止汽輪機超速的第一屏障，倘若調(diào)節(jié)系統(tǒng)不合格，汽輪機甩掉全負荷后，不能正常維持空轉(zhuǎn)，就可能引起超速。由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)缺陷導致汽輪機超速的原因常有以下幾個方面“（1）自動主汽閥、調(diào)速汽閥不能正常關(guān)閉或漏汽量過大。（2）調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率過大，調(diào)節(jié)部件或傳遞機構(gòu)卡澀。（3）調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度變動率過大。（4）調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性不良。（5）調(diào)節(jié)系統(tǒng)整定不當，如同步器調(diào)整范圍、配汽機構(gòu)膨脹間隙不符合要求等。汽輪機超速7汽輪機超速保護系統(tǒng)故障2危急保安器不動作或動作轉(zhuǎn)速過高。其主要原因有（1）①飛錘或飛環(huán)導桿卡澀。②彈簧受力后產(chǎn)生過大的徑向變形，與孔壁產(chǎn)生摩擦。③脫扣間隙大，撞擊子飛出后不能使危急保安器滑閥動作。（2）危急保安器滑閥卡澀。（3）自動主汽閥和調(diào)速汽閥卡澀或拒動。（4）抽汽逆止閥、高壓缸排汽逆止閥卡澀或不嚴密，發(fā)電機跳閘后，回熱加熱器及再熱系統(tǒng)

的余汽和疏水汽化產(chǎn)生的蒸汽進入汽輪機。汽輪機超速8運行中同步器調(diào)整超過了規(guī)定范圍，這時不但會造成機組甩負荷后轉(zhuǎn)速飛升過高，而且還會使調(diào)節(jié)部套失去脈動作用，從而造成卡澀。主蒸汽含鹽濃度高，機組又長期帶某一固定負荷運行，導致自動主汽閥和調(diào)速汽閥閥桿結(jié)鹽垢而卡澀。油質(zhì)管理不善，如油混入雜質(zhì)，酸價過高，汽封漏汽使油中進水，引起調(diào)節(jié)和保安部套生銹卡澀。超速試驗時操作不當，轉(zhuǎn)速飛升過快。運行操作調(diào)整不當3(1)(2)(3)(4)汽輪機超速9（四）事故處理當汽輪機轉(zhuǎn)速上升超過危急保安器的動作轉(zhuǎn)速而危急保安器未動作時，應破壞真空緊急故障停機。停機時，應先打危急保安器，關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門，確信發(fā)電機電流倒送后，再解列發(fā)電機，以免發(fā)電機解列后，因主汽門和調(diào)節(jié)汽門不能關(guān)嚴而造成超速。應注意發(fā)電機解列至打閘的時間不能拖得過長，否則會使排汽缸溫度升高、脹差增大過多。1汽輪機超速102如果危急保安器動作，而自動主汽閥、調(diào)速汽閥或抽汽逆止閥卡住或關(guān)閉不嚴時，應設(shè)法關(guān)閉以上各汽閥或者立即關(guān)閉電動主汽閥和抽汽閥。3如果采取上述辦法后機組轉(zhuǎn)速仍然不降低，則應迅速關(guān)閉一切與汽輪機相連的汽閥，以截斷汽源。4必要時可以要求電氣人員將發(fā)電機勵磁投入。5機組停下后，必須全面檢修好調(diào)節(jié)與保安系統(tǒng)的缺陷。重新啟動后，在并列前，必須做超速試驗，確認動作轉(zhuǎn)速正常方可并列投入運行。汽輪機超速11（五）事故預防為避免汽輪機超速事故發(fā)生，要求汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有良好的靜態(tài)和動態(tài)特性，并在運行中加強如下預防措施：按規(guī)程規(guī)定定期對調(diào)節(jié)系統(tǒng)、超速保護裝置以及汽輪機的各項附加保護（如電超速保護、超速限制滑閥、電磁遮斷滑閥等）進行相關(guān)試驗，確保其完好合格，并正常投入。按規(guī)程規(guī)定定期對自動主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥、抽汽逆止閥等閥門進行相關(guān)試驗，確保其閥門嚴密、聯(lián)鎖動作可靠，并具備快速關(guān)閉功能，防止抽汽倒流引起超速。12汽輪機超速12加強汽水品質(zhì)監(jiān)督，防止蒸汽帶鹽使汽閥閥桿結(jié)垢而造成卡澀。3加強對油質(zhì)的監(jiān)督,定期進行油質(zhì)的分析化驗,保持油凈化裝置的正常運行,防止油中進水或雜物造成調(diào)節(jié)部套卡澀或銹蝕。4停機時，采用汽輪機先打閘，發(fā)電機逆功率解列方式。5汽輪機水沖擊第二部分汽輪機水沖擊14（一）事故征象主、再熱蒸汽溫度急劇下降。1回熱加熱器、汽包或凝汽器滿水。2蒸汽管道振動，有水擊聲，管道法蘭結(jié)合面、自動主汽門和調(diào)節(jié)汽門的閥桿、汽缸結(jié)合面和軸封等處冒白汽和水點。3監(jiān)視段壓力異常升高，機組負荷驟然下降。4汽輪機水沖擊15（一）事故征象缸溫急劇下降，上下缸溫差增大（尤其是外缸），下缸內(nèi)外壁溫差增大（內(nèi)壁溫度反而低于外壁），振動、脹差負值明顯增大。5汽輪機內(nèi)部發(fā)生金屬噪聲或抽汽管道發(fā)生水沖擊聲。6轉(zhuǎn)子軸向位移明顯增大，推力瓦鎢金溫度和回油溫度急劇升高。7各機組發(fā)生水沖擊的原因不同，上述征象不一定同時出現(xiàn)汽輪機水沖擊16（二）事故危害1汽輪機金屬部件產(chǎn)生過大的熱應力、熱變形，導致轉(zhuǎn)子熱彎曲，汽缸產(chǎn)生裂紋，拱背變形，汽缸法蘭結(jié)合面漏汽。2345汽輪機脹差負值過大，動靜部分產(chǎn)生碰磨損傷，機組發(fā)生強烈振動。軸向推力急劇增大，推力軸承超載而損壞。葉片損傷甚至被打斷。單機運行時周波、電壓下降，并列運行時出力降低。汽輪機水沖擊17（三）事故原因熱力系統(tǒng)設(shè)計不合理、設(shè)備存在缺陷或運行人員的誤操作，都有可能造成汽輪機進水、進冷汽，導致汽輪機發(fā)生水沖擊事故。進入汽輪機的水或冷汽，可能來自以下系統(tǒng)及設(shè)備：來自鍋爐和主蒸汽系統(tǒng)1由于蒸汽溫度自動調(diào)整裝置失靈、誤操作或減溫水門嚴重內(nèi)漏，鍋爐蒸汽溫度或汽包水位失控，有可能使水或冷蒸汽從鍋爐經(jīng)主蒸汽管道進入汽輪機。滑參數(shù)啟、停時調(diào)速汽閥突然關(guān)小使汽壓升高，啟動時因暖管不夠充分或疏水不暢，滑參數(shù)停機時降溫降壓速度不相適應使蒸汽過熱度接近或降到飽和溫度等，都會導致蒸汽管道內(nèi)集結(jié)凝結(jié)水而進入汽輪機內(nèi)。汽輪機水沖擊18再熱蒸汽系統(tǒng)中減溫器噴水閥失靈打開、關(guān)閉不嚴或調(diào)整失當，減溫水有可能從再熱蒸汽冷段反流到高壓缸或積存在冷段管內(nèi)，啟動時會造成汽輪機進水。來自再熱蒸汽系統(tǒng)2啟動時若再熱熱段暖管、疏水不充分，也會造成汽輪機進水。水或冷蒸汽從回熱抽汽管道進入汽輪機，多數(shù)是因除氧器滿水、加熱器疏水不暢或管子泄漏，而抽汽逆止閥又卡澀或關(guān)閉不嚴引起的。來自回熱抽汽系統(tǒng)3汽輪機水沖擊19來自軸封系統(tǒng)在正常運行中，軸封供汽來自減溫裝置或除氧器平衡管，若減溫控制不當、除氧器滿水，或軸封加熱器滿水時，均有可能使水倒入軸封；來自凝汽器汽輪機正常運行時，凝汽器的水位一般都能得到有效控制。45汽輪機啟動投入軸封時，停機過程切換軸封高溫汽源，以及事故情況下切換備用軸封汽源時，若相關(guān)軸封系統(tǒng)暖管、疏水不充分，軸封也有可能進水。但在停機后，往往忽視對凝汽器水位的監(jiān)視，如果進入凝汽器的聯(lián)絡水門（如除鹽水補水門、射水箱補水門等）關(guān)閉不嚴，就有可能造成凝汽器滿水而倒灌入汽缸。汽輪機水沖擊20來自疏水系統(tǒng)6從疏水系統(tǒng)向汽缸返水，多半是設(shè)計問題。把不同壓力的疏水接到同一聯(lián)箱上且泄壓管的尺寸又偏小，壓力大的疏水就可能從低壓疏水管返回汽缸。如汽輪機進水或進冷汽的可能性是多方面的，根據(jù)不同機組的熱力系統(tǒng)，除上述原因外，還會有其他水源或冷汽進入汽輪機的可能性，應針對不同情況具體分析。汽輪機水沖擊21（四）事故處理汽輪機水沖擊事故是汽輪機運行中最危險的事故之一，一旦出現(xiàn)苗頭，就應迅速、準確地做出判斷。一般應以主蒸汽溫度是否急劇下降作為依據(jù)（水擊初始并不一定發(fā)生主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥閥桿、法蘭等處冒白汽）同時應檢查汽缸上下溫差變化，確認發(fā)生水沖擊后，應果斷采取措施進行處理操作破壞真空緊急故障停機。開啟汽輪機本體及蒸汽管道、抽汽管道所有疏水門。12汽輪機水沖擊22若水沖擊是由于加熱器滿水，應迅速關(guān)閉加熱器進汽門；若水沖擊是由于除氧器滿水，應進行緊急放水，維持正常水位；若水沖擊是由于再熱器噴水倒入汽輪機，迅速要求鍋爐關(guān)閉事故噴水，必要時可以停給水泵，切斷水源。34密切監(jiān)測脹差，汽缸上、下及內(nèi)、外溫度、溫差，推力瓦溫度及回油溫度，轉(zhuǎn)子的振動和軸向位移等變化情況。5汽輪機惰走過程中，仔細傾聽汽缸內(nèi)部聲音，正確記錄惰走時間及真空變化，分析惰走時間的變化。6汽輪機停止運轉(zhuǎn)后，應立即投入盤車，注意盤車電流并測量大軸彎曲值。汽輪機水沖擊23汽輪機惰走過程若未發(fā)現(xiàn)任何異常，經(jīng)過充分疏水，主蒸汽溫度恢復后，可以重新啟動。7重新啟動時，除應符合啟動條件外，還應特別注意：加強疏水、測量大軸彎曲值的變化、仔細傾聽汽輪機內(nèi)部聲音。在提升汽輪機轉(zhuǎn)速過程中應注意機組振動及缸溫的變化，加強暖機。帶負荷時，必須密切注意軸向位移、脹差、推力軸承溫度和回油溫度。若再發(fā)現(xiàn)異常情況，應立即停機檢查。汽輪機水沖擊24（五）事故預防1運行中應加強主、再熱蒸汽溫度的控制，在自動調(diào)節(jié)不穩(wěn)定或燃燒不正常時，應將自動切為手動控制，投油助燃以防止鍋爐滅火。2運行中和停機后均應密切監(jiān)視汽缸金屬溫度和上下缸溫差。3保持爐水及蒸汽品質(zhì)，防止因爐水品質(zhì)不良引起汽水共騰。汽輪機水沖擊25（五）事故預防4注意監(jiān)視汽包、給水加熱器、除氧器、凝汽器的水位，防止?jié)M水事故發(fā)生，即使停機后也不能忽視；若發(fā)覺有進水危險時，應立即查明原因，迅速切斷可能進水的水源。5只要汽輪機在運轉(zhuǎn)狀態(tài)，各種保護就必須投入，不準退出。當高加保護裝置故障時，應解列該高加，并開啟相應抽汽管上的疏水門。6熱態(tài)啟動前，應全開主、再熱蒸汽系統(tǒng)