汽轮机运行与检修专业行业汽轮机运行值班员高级技师试卷(7)

2019-08-02 01:06

胀差,汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。根据汽缸分类又可分为高差、中差、低Ⅰ差、低Ⅱ差。胀差数值是很重要的运行参数,若胀差超限,则热工保护动作使主机脱扣。 (二)使胀差向正值增大的主要因素简述如下: (1)启动时暖机时间太短,升速太快或升负荷太快。

(2)汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太低或流量较低,引起汽加热的作用较弱。 (3)滑销系统或轴承台板的滑动性能差,易卡涩。

(4)轴封汽温度过高或轴封供汽量过大,引起轴颈过份伸长。 (5)机组启动时,进汽压力、温度、流量等参数过高。 (6)推力轴承磨损,轴向位移增大。

(7)汽缸保温层的保温效果不佳或保温层脱落。在严寒季节里,汽机房室温太低或有穿堂冷风。 (8)双层缸的夹层中流入冷汽(或冷水)。

(9)胀差指示器零点不准或触点磨损,引起数字偏差。 (10)多转子机组,相邻转子胀差变化带来的互相影响。 (11)真空变化的影响。 (12)转速变化的影响。

(13)各级抽汽量变化的影响,若一级抽汽停用,则影响高差很明显。 (14)轴承油温太高。

(15)机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。 (三)使胀差向负值增大的主要因素简述如下: (1)负荷迅速下降或突然甩负荷。

(2)主汽温骤减或启动时的进汽温度低于金属温度。 (3)水冲击。

(4)汽缸夹层、法兰加热装置加热过度。 (5)轴封汽温度太低。 (6)轴向位移变化。 (7)轴承油温太低。

(8)启动时转速突升,由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小,尤其低差变化明显。

(9)汽缸夹层中流入高温蒸汽,可能来自汽加热装置,也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。 启动时,一般应用汽加热装置来控制汽缸的膨胀量,而转子则主要依靠汽轮机的进汽温度和流量以及轴封汽的汽温和流量来控制转子的膨胀量。启动时胀差一般向正方向发展。

汽轮机在停用时,随着负荷、转速的降低,转子冷却比汽缸快,所以胀差一般向负方向发展。特别是滑参数停机时尤其严重,必须采用汽加热装置向汽缸夹层和法兰通以冷却蒸汽,以免胀差保护动作。 汽轮机转子停止转动后,负胀差可能会更加发展,为此应当维持一定温度的轴封蒸汽,以免造成恶果。

8.>简述燃气轮机联合循环发电过程。

答案:燃气轮机发电机组的主机由压气机、燃烧室和燃气透平组成。压气机从大气中吸入新鲜空气并压缩

至一定压力,其中一部分送入燃烧室燃烧,燃烧生成的高温烟气同压气机出口未经燃烧的另外一部分与空气

混合后降温到1000℃左右送入燃气透平膨胀做功。燃气透平的排气仍有500℃以上的高温,将其送入余热锅炉加热蒸汽,可带动蒸汽轮机发电。如上海闸北电厂燃气轮机电厂的两台100MW燃气轮机发电机组可带一台100MW中参数蒸汽轮机发电机组,形成一个容量为300MW的联合循环发电单元。联合循环电厂的全厂效率可达40%~45%甚至更高。

9.>电动机两相运行的象征及危害怎样?

答案:在正常运行中,电动机处于三相运行状态,当三相中有一相熔断器熔断或电源线内部断线时,电动

机就处于两相运行状态,仍在旋转。

(1)两相运行的象征:①电动机声音异常,发出较响的“嗡嗡声”;②断相的那只电流表指针降至“0”,另外两相的电流升高;③转速明显有所降低,辅机出力明显降低;④电动机温度升高;⑤振动加剧;⑥若辅机是泵,则出口压力晃动或下降。

(2)两相运行的危害:①电动机绕组可能烧坏;②辅机正常运行变为不可能,将严重影响系统的正常运行。

10.>主机油箱油位变化一般由哪些原因造成? 答案:主机油箱油位升高的原因如下所述:

(1)均压箱压力过高或端部轴封汽量过大。

(2)轴加抽气器工作失常,使轴封出汽不畅而油中带水。 (3)冷油器铜管漏,并且水压大于油压。 (4)油位计卡死,出现假油位。

(5)启动时高压油泵和润滑油泵的轴冷水漏入油中。 (6)当冷油器出口油温升高、粘度小,油位也会有所提高。 (7)净油器过滤油泵到油位低限不能自停,继续打入油箱。 主机油箱油位降低的原因如下所述:

(1)油箱事故放油门及油系统其他部套泄漏或误开。 (2)净油器的自动抽水器跑油。

(3)净油器过滤油泵到油位高限不能自启动将油打入主油箱。 (4)在油压大于水压,冷油器铜管漏。 (5)冷油器出口油温低,油位也有所降低。 (6)轴承油挡漏油。 (7)油箱刚放过水。 (8)油位计卡涩。

11.>汽轮机入口主蒸汽温度下降(过热度下降),如何处理? 答案:主蒸汽温度下降对机组运行有以下几点影响:

(1)主蒸汽温度下降,将使汽轮机做功的焓降减少,故要保持原有出力,则蒸汽流量必须增加,因此汽轮机的汽耗增加,即经济性下降。每降低10℃,汽耗将增加1.3%~1.5%。

(2)主蒸汽温度急剧下降,使汽轮机末几级的蒸汽湿度增加,加剧了末几级叶片的汽蚀,缩短了叶片使用寿命。

(3)主蒸汽温度急剧下降,会引起汽轮机各金属部件温差增大,热应力和热变形也随着增加,且胀差会向负值变化,因此机组振动加剧,严重时会发生动、静摩擦。

(4)主蒸汽温度急剧下降,往往是发生水冲击事故的预兆,会引起转子轴向推力的增加。一旦导致水冲击,则机组就要受到损害。若汽温骤降,使主蒸汽带水,引起水冲击,后果极其严重。

(5)主蒸汽或再热汽温降至520℃以下,联系司炉处理,并限额运行。自额定负荷起,从520℃下降至510℃,降荷10MW;从510℃下降至500℃,降荷10MW;从500℃起,每下降1℃,降荷10MW,汽温降至465℃或1min内骤降汽温50℃时,进行停机处理。

12.>运行中如何对监视段压力进行分析?

答案:在安装或大修后,应在正常运行工况下对汽轮机通流部分进行实测,求得机组负荷、主蒸汽流量与

监视段压力之间的关系,以作为平时运行监督的标准。

除了汽轮机最后一、二级外,调节级压力和各段抽汽压力均与主蒸汽流量成正比变化。根据这个关系,在运行中通过监视调节级压力和各段抽汽压力,有效地监督通流部分工作是否正常。

在同一负荷(主蒸汽流量)下,监视段压力增高,则说明该监视段后通流面积减少,或者高压加热器停运、抽汽减少。多数情况是因叶片结垢而引起通流面积减少,有时也可能因叶片断裂、机械杂物堵塞造成监视段压力升高。

如果调节级和高压缸Ⅰ段、Ⅱ段抽汽压力同时升高,则可能是中压调门开度受阻或者中压缸某级抽汽停运。

监视段压力不但要看其绝对值增高是否超过规定值,还要监视各段之间压差是否超过规定值。若某个级段的压差过大,则可能导致叶片等设备损坏事故。

13.>高压加热器水侧投用前为什么要注水?如何判断其是否正常? 答案:高压加热器水侧投用前必须注水的原因如下:

(1)防止给水瞬时压去和断流。在高压加热器投用前,高压加热器内部是空的,如果不预先注水充压,则高压加热器水侧的空气就未赶走。在正常投运后,因高压加热器水侧残留空气,则可能造成给水母管压力瞬间下降,引起锅炉断水保护动作,造成停炉事故。

(2)高压加热器投用前水侧注水,可判断高压加热器钢管是否泄漏。当高压加热器投用前,高压加热器进、出水门均关闭,开启高压加热器注水门1、注水门2,高压加热器水侧进水。待水侧空气放净后,关闭空气门和注水门,待10min后,若高压加热器水侧压力无下降则属正常,当发现高压加热器汽侧水位上升时应停止注水。立即汇报机组长处理,防止因抽汽逆止门不严密而使水从高压加热器汽侧倒入汽轮机汽缸。 (3)高压加热器投用前水侧注水,若高压加热器钢管无泄漏,则进一步对高压加热器加压,压力相当于正常的给水压力。若高压加热器水侧压力表指示下降快,说明系统内有大漏,若压力下降缓慢,则说明有泄漏,应检查高压加热器钢管及各有关阀门是否泄漏。

在高压加热器水侧投用前的注水过程前,应把高压加热器保护开关放在“手动”位置,即保护退出。

14.>防止低温脆性破裂事故,应在运行维护方面做哪些措施? 答案:防止低温脆性破裂事故应做下列措施:

(1)尽量避免或减少热冲击损伤。冲转时控制主蒸汽温度至少应有50℃过热度。

(2)机组启动时应按照规程而执行暖机方式和暖机时间,使转子内孔温度与内应力相适应, 避免材

料承受超临界应力,因此对转子应进行充分预热,注意金属升温率和温差。 (3)正常运行时应严格控制一、二次汽温,不可超限或大幅度变化。

(4)应当在40~50MW低负荷暖机3~4h后才可做超速试验。通常,转子中心孔处的强度是能够满足要求的,但是在超速试验时,危急保安器动作转速是额定转速的1.1~1.12倍,这时中心孔处的离心拉应力为1.21~1.25倍。在中压第一级叶轮中心孔处的离心拉应力将由100.74MPa增加到121.91~126.32MPa;在中压末级叶轮中心孔处的离心拉应力将由176.40MPa增加到213.44~221.28MPa。若以2.5℃/分的温升率加热转子,则中压第一级内孔处的热拉应力为132.30MPa,合成拉应力可达254.80~258.72MPa;在中压末级内孔处的合成拉应力也超过245MPa。须知30Cr2Mor合金钢的屈服极限仅为441MPa,换言之,安全系数不到2倍了。为了降低合成拉应力,必须降低热应力,出路就是长时间暖机消除或降低中压转子内外温差。然后才能做超速试验。 (5)中速暖机待高、中压内缸下壁温度达到250℃以上方可升至全速,确保转子中心孔温度高于低温脆变温度。

(6)正常运行时采取滑压运行方式调节变负荷,可以减少热应力变化的幅度。尤其采用滑参数停车,是有利于减少热应力的危害性。

(7)加强寿命管理,降低寿命损耗率。

15.>甩负荷试验一般应符合哪些规定? 答案:甩负荷试验一般应符合如下规定:

(1)试验时,汽轮机的蒸汽参数、真空值为额定值,频率不高于50.5Hz,回热系统应正常投入; (2)根据情况决定甩负荷的次数和等级,一般甩半负荷和额定负荷各一次;

(3)甩负荷后,调节系统动作尚未终止前,不应操作同步器降低转速,如转速升高到危急保安器动作转速,而危急保安器尚未动作,应手动危急保安器停机;

(4)将抽汽作为除氧器汽源或汽动给水泵汽源的机组,应注意甩负荷时备用汽动给水泵能自动投入; (5)甩负荷过程中,对有关数据要有专人记录。

16.>汽轮机热力试验大致包括哪些内容?试验前应做哪些工作?

汽机热力试验主要包括:

答案:(1)试验项目和试验目的;

(2)试验时的热力系统和运行方式; (3)测点布置、测量方法和所用的测试设备; (4)试验负荷点的选择和保持负荷稳定的措施;

(5)试验时要求设备具有的条件,达到这些条件需要采取的措施; (6)根据试验要求,确定计算方法; (7)试验中的组织与分工。 试验前应做如下工作:

(1)全面了解熟悉主、辅设备和热力系统;

(2)对机组热力系统全面检查,消除各种泄漏和设备缺陷; (3)安装好试验所需的测点和仪表并校验; (4)拟订试验大纲。

17.>如何对真空系统进行灌水试验?

答案:汽轮机大小修后,必须对凝汽器的汽测、低压缸的排汽部分以及空负荷运行处于真空状态的辅助设

备及管道做灌水试验,检查严密性。

灌水高度一般应在汽封洼窝处,水质为化学车间来的软化水,检查时可采用加压法。检修人员将汽轮机端部轴封封住,低压缸大气排出门门盖固定好后便可开始加压,压力一般不超过50kPa,灌水后运行人员配合检修人员共同检查所有处于真空状态下的管道、阀门、法兰结合面、焊缝、堵头、凝汽器冷却水管胀口等处,是否有泄漏。凡有不严之处,应采取措施解决。

18.>汽轮机大修后,带负荷试验有哪些项目?

答案:带负荷试验的目的是进一步检查调节系统的工作特性及其稳定性,以及真空系统的严密性。

在带负荷试运行过程中,应做下列试验:超速试验、真空严密性试验、调节系统带负荷试验,必要时还可以进行甩负荷试验。

要进行以上试验必须要在空负荷试运行正常,调节系统空负荷试验合格,各项保护及连锁装置动作正常,发电机空载试验完毕及投氢气工作完成后方可进行。

19.>机组大修后电动门校验的主要内容有哪些? 答案:机组大修后电动门校验的主要内容有:

(1)电动阀门手动全开到全关的总行程圈数; (2)电动时,全行程的圈数与时间;

(3)开启方向的空圈数和关闭方向预留的空圈数; (4)阀杆旋转方向和信号指示方向正确; (5)阀门保护动作良好,电机温升正常。

20.>汽轮机热力试验对回热系统有哪些要求?热力特性试验一般装设哪些测点?

答案:要求:①加热器的管束清洁,管束本身或管板胀口处应没有泄露;②抽汽管道上的截门严密;③加

热器的旁路门严密;④疏水器能保持正常疏水水位。

测点:①主汽门前主蒸汽压力、温度;②主蒸汽、凝结水和给水的流量;③各调速汽门后压力;④调节级后的压力和温度;⑤各抽汽室压力和温度;⑥各加热器进口、出口给水温度;⑦各加热器的进汽压力和温度;⑧各段轴封漏汽压力和温度;⑨各加热器的疏水温度;⑩排汽压力;(11)热段再热蒸汽压力和温度;(12)冷段再热蒸汽压力和温度。(13)再热器减温水流量、补充水流量、门杆漏汽流量。


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