汽轮机试题
1.事故处理原则
(1) 运行值班人员在监盘和巡回检查中发现异常,应根据异常征兆,对照有关表计、信号进行综合分析判断,并尽快向班长、值长汇报,以便共同分分析判断,统一指挥处理。如果班长、值长不在事故现场,应根据运行有关规定,自己及时处理;如果已经达到紧急故障条件,为保证主设备的安全,应果断打闸,破坏真空停机,千万不可存在侥幸心理或担心承担责任而犹豫不绝,拖延了处理时间,造成事故扩大。
(2) 发生事故时,运行值班人员要坚守岗位,沉着冷静,迅速抓住重点进行正确操作,切忌慌乱,顾此失彼,以致误操作而扩大事故;在多名人员协助处理事故时,要听从统一指挥,操作时要联系准确和协调,防止发生混乱而造成误操作。
(3) 发生故障时,运行值班人员必须首先迅速解除对人身和设备安全有威胁的系统,同时应注意保持没有故障的设备和其他机组继续安全运行,并尽可能的增加这些正常机组的负荷,以保证用户的用电或供热需要。
处理事故时应根据事故的部位、征兆和性质,分为紧急故障停机和一般故障停机,两者的主要差别是前者应立即打危急保安器、解列发电机,并破坏真空,启动辅助油泵,尽快将机组停下来;后者通常是先逐渐降负荷到零,然后解列发电机,再手打危急保安器停机,启动辅助油泵,不需要破坏真空,只是根据运行规程规定降低真空,其他停机操作都按运行规定执行。
紧急故障停机时,机组各部件的金属温度变化剧烈,高温部件的热应力、热变形都变化很大,因此对机组的使用说明影响很大,同时各项操作紧张,容易发生操作忙乱而误操作,损坏设备,所以,除非故障性质恶劣必须尽快停机,否则尽可能不采取紧急故障停机方式。
2.紧急故障停机
在下列情况下应采取紧急故障停机
(1) 汽轮机的转速升高值超过危急保安器动作范围,通常是超过额定转速的112%。
(2) 汽轮机转子轴向位移或胀差超过规定的极限值。 (3) 油系统油压或主油箱油位下降超过规定值。
(4) 任意主轴承或推力轴承瓦块的乌金温度及回油温度快速上升,并超过规定的极限值。
(5) 凝汽器真空下降超过规定的极限值。
(6) 主蒸汽温度突然上升且超过规定的极限值。
(7) 主蒸汽温度突然下降且超过规定的极限值或出现水冲击现象。
(8) 汽轮机内部发生明显的金属摩擦、撞击声音或其他不正常的声音。
(9) 主轴承或端部轴封发生较强火花或冒浓烟。
(10) 汽轮机油系统着火,就地采取措施无法扑灭。 (11) 汽轮机发生强烈振动。
(12) 主蒸汽管道、主凝结水管道、给水管道、背压排气管道及油系统管道或附件发生破裂,急剧泄露。
(13) 加热器、除氧器等压力容器的压力超过规定的极限值而无法降低或容器发生爆裂。
(14) 发电机强烈冒烟或着火。
3.紧急故障停机通常操作顺序
(1)手打危急保安器,确信自动主汽阀、调速汽阀、抽气逆止阀以迅速关闭,调整抽气机组的旋转隔板关闭。
(2)向主控制室发出“注意”、“危险”信号,解列发电机,这时转速下降,记录堕走时间。
(3)启动交流油泵,注意油压变化。
(4)凝汽式机组应开放真空破坏门,停止抽气器,破坏凝汽器真空。 (5)开放凝结水再循环阀,关闭低压加热器出口水阀,保持凝汽器水位。 (6)调整抽气式机组应关闭中、低压电动送汽阀,解列调压器;背压式机组应关闭背压排汽电动总阀,开放背压向空排汽阀,解列背压调整器,把同步器摇到下限位置。
(7)根据需要联系值长投入减温减压器。 (8)其他操作按一般停机规定完成。 (9)处理结束后,报告值长及车间领导。
4.动静部分摩擦及大轴弯曲事故象征及处理方法
事故象征
(1) 机组振动增大,甚至强烈震动。 (2) 前后汽封处可能产生火花。 (3) 汽缸内部有金属摩擦声音。
(4) 有大轴挠度指示表计的机组,指示值将增大或超限。
(5) 若是推力轴承损坏,则推力瓦温度将升高,轴向位移指示值可能超标并发出信号。
(6) 上下汽缸温差可能急速增加。
处理方法
通过各种特征,如机组振动大、汽缸内有金属摩擦声或汽封处产生火花等,结合有关表计指示值变化判断是这种事故,应果断的故障停机,不要采取降负荷或降转速继续暖机,以致延误了停机时间而扩大事故,加剧设备的损坏。停机时要记录转子惰走,静止后进行手动盘车。
如果盘车不动,不要强行盘动,必须全面分析研究,采取适当措施,直至揭缸检查。
5.水击发生原因
(1)锅炉的蒸发量过大或蒸发不均引起汽水共腾。
(2)锅炉减温器泄露或调整不当,运行人员误操作或给水自动调节失灵造成锅炉满水。
(3)汽轮机启动中没有充分暖管或疏水排泄不畅;主汽管道或锅炉的过热器疏水系统不完善,可能把积水带到汽轮机内。
(4)滑参数停机时,由于控制不当,降温降得过快,使气温低于当时气压下的饱和温度而成为带水的湿蒸汽。
(5)汽轮机启动时汽封供汽系统管道没有充分暖管和疏水排除不充分,使汽、水混合物被送入汽封。
(6)停机过程中,切换备用汽封汽源时,因备用系统积水而为充分排除就送往汽封。
(7)高、低压加热器水管破裂,再保护装置失灵,抽气逆止阀不严密,水由抽汽管道返回汽轮机内。
(8)停机后,忽视对凝汽器水位的监督,发生凝汽器满水,倒入汽缸。
6.水击象征及处理方法
(1)主蒸汽温度急速下降,主汽阀和调速汽阀的阀杆、法兰、轴封等处可能冒白汽。
(2)机组振动逐渐增大,直到剧烈振动。
(3)推力轴承乌金温度迅速上升,机组转动声音异常。 (4)汽缸上下温差变大,下缸温度要降低很多。 处理方法
(1) 破坏真空紧急故障停机。
(2) 开启汽轮机缸体和主蒸汽管道上的所有疏水门,进行充分排水。
(3) 正确记录转子惰走时间及真空数值。 (4) 惰走中仔细倾听汽缸内部的声音。
(5) 检查并记录推力瓦乌金温度和轴向位移数值。
(6) 注意惰走过程中机组转动声音和推力轴承工作情况,如惰走时间正常,经过充分排除疏水,主蒸汽温度恢复后,可以重新启动机组。但这时要特别小心仔细倾听缸内是否有异声,并测量机组振动是否增大,如果发生异常,应立即停止启动,揭缸检查。
(7) 如果因为加热器钢(铜)管破裂造成机内进水,应迅速手动关闭抽气逆止阀,同时关闭加热器的加热汽阀,对抽气管要充分排水。
7.汽轮机超速事故原因
调节系统有缺陷
(1) 调速汽阀不能正常关闭或漏气量过大。
(2) 调节系统迟缓率过大,调节部件或传递机构卡涩。 (3) 调节系统的速度变动率过大。 (4) 调节系统动态特性不良。
(5) 调节系统整定不当,如同步器调节范围、配汽机构膨胀间隙不符合要求等。
8.汽轮机超速保护系统故障
(1)重锤或飞环导杆卡涩。
(2)弹簧受力后产生过大的径向变形,以致与孔壁产生摩擦。
(3)脱扣间隙大,撞击子飞出后不能使危机保安器滑阀动作。
9.汽轮机超速事故处理方法
(1)如果危机保安器未动作,转速超过3360r/min,应立即手打危机保安器,破坏真空故障停机。
(2)如果危机保安器动作,而自动主汽阀、调速汽阀或抽汽逆止阀卡住或关闭不严时,应设法关闭以上各汽阀或者立即关闭电动主汽阀和抽汽阀。
(3)如果采取上述方法后机组转速依然不降低,则应迅速关闭一切与汽轮机相连的汽阀,以截断汽源。
(4)必要时可以要求电气人员将发电机励磁投入。
(5)机组停下后,必须全面检修好调速与保安系统的缺陷。重新启动后,在并列前,必须做危机保安器超速试验,确认动作转速正常,方可并列投入运行。
10.汽轮发电机轴瓦乌金熔化或损坏事故原因
(1)由于发生水击或机组过负荷,引起推力瓦损坏。
(2)轴承断油。一般引起的原因有:①运行中油系统切换时发生误操作;②启动或停机过程中润滑油泵工作失常;③汽轮机启动、升速过程中,在停止高压电动油泵时,没注意监视油压,此时若向主油泵入口供油的射油器工作失常或电动油泵出口逆止阀卡涩等使主油泵失压,且电动润滑油泵又没联动起来便引起断油;④油箱油位过低,空气进入射油器使润滑油压下降或油系统中进入空气;⑤油系统积存空气未能及时排出,往往会造成轴瓦瞬间断油;⑥厂用电中断事故停机中,直流油泵因故没能及时投入造成轴瓦断油;⑦油管道断裂或油系统泄露造成油压下降而使轴瓦供油中断;⑧轴瓦在运行中移位,如轴瓦转动,造成油孔堵塞而断油;⑨安装或检修时油系统内留有棉纱、抹布等杂物造成油系统堵塞而断油。
(3)机组强烈振动。由于机组强烈振动会使轴瓦油膜破坏而引起轴颈与乌金研磨损坏,也可能使轴瓦在振动中发生位移,造成轴瓦工作失常或损坏。
(4)轴瓦本身缺陷。在轴瓦加工过程中,乌金浇铸质量不良,如浇铸乌金前瓦胎清洗不净,没有挂锡或挂锡质量不符合要求,在运行中发生轴瓦乌金脱胎或乌金龟裂等问题。
(5)润滑油中夹带有机械杂质,损伤乌金面,引起轴承损坏。
(6)油温控制不当,引起轴承油膜的形成与稳定,都会导致轴瓦乌金损坏。
11.汽轮发电机轴瓦乌金熔化或损坏事故象征
(1) 轴承回油温度超过75℃或突然连续升高至70℃。
(2) 主轴瓦乌金温度超过85℃,推力瓦乌金温度超过95℃。 (3) 回油温度升高且轴承内冒烟。
(4) 润滑油压下降至运行规程允许值下,油系统漏油或润滑油泵无法投入运行。
(5) 机组振动增加。
12.汽轮发电机轴瓦乌金熔化或损坏处理方法
在机组运行中发现以上象征而证明轴瓦已发生异常或损坏,应立即打闸故障停机,检查损坏情况,采取检修措施进行修复。
13.支持轴承和推力轴承故障的其他原因
(1)检修方面的原因
由于检修方面的原因造成径向支持轴承或推力轴承工作失常,大多发现在大、小修后机组启动或试运过程中,或者启动前的试验中。其主要原因有:轴承面接触不良;在调整各轴承润滑油分配量时,轴承润滑油入口油孔调整适当;油管中残留异物(如棉纱、破布、漆片、沙土等);调整轴瓦垫片时忘记开油孔;轴承间隙、过盈量的过大或过小;润滑油系统充油时,放进了脏油或油中含水等都会造成运行中轴承工作失常、断油、烧瓦。
(2)运行方面的原因
轴封漏气过大造成油中有水而又没及时滤过,油中有水破坏了轴承的润滑条件。现在更有一种理论认为,油中的水珠在油膜的高压下会变成固体冰,直接破坏轴承乌金表面。
润滑油温调整不当,太高或太低,使轴承油膜形成不好,引起轴承处于半液体摩擦状态,并伴随有机组的振动,构成轴承润滑不良的恶性循环,使轴承发生故障。
运行中清扫冷油器或润滑油过滤网后,投入前没排净油系统内的空气,使汽轮机在运行中瞬间断油。
冷油器中润滑油压应大于冷却水压力,但是在夏季运行中,为降低润滑油温打开工业水补充水门,如控制不好有时会使谁呀大于油压,一旦此时冷油器铜管泄露,会造成油中大量存水。
润滑油过滤网及主油箱上的过滤网应根据网前网后压差增大的情况及时清扫,否则压差过大时会毁坏过滤网。若碎网片进入油系统中,则会造成严重后果。
运行中主蒸汽温度骤然降低,造成汽轮机水击,使推力增大。或汽水质量不合格,汽轮机叶片严重结垢,通流面积减少,使转子的推力增大,造成推力轴承损坏。
上述诸原因是造成径向推力轴承及推力轴承工作情况变坏,引起故障的一些主要原因还有许多,这里就不一一列举了。
14.真空急剧下降的原因
(1) 循环水中断。厂用电中断、循环水泵电动机跳闸、水泵逆止阀损坏或循环水管爆破,都将导致循环水中断。
(2) 轴封供汽中断。汽封压力调整器失灵、供汽汽源中断或汽封系统进水等,都可能使轴封供气中断,这将导致大量的空气漏入排气缸,使凝汽器真空急剧下降。
(3) 抽汽器故障。射汽式抽气器喷嘴堵塞或冷却器满水,射水式抽气器的射水泵故障失压或射水系统破裂,都将使抽气器故障。这是要尽快切换备用抽气设备;有辅助抽气器的机组,必要时可投入辅助抽气器工作,以维持凝汽器的真空。
(4) 凝汽器满水。凝汽器铜管泄漏、凝结水泵故障或运行人员维护不当,都可以造成凝汽器满水而导致真空下降。
(5) 真空系统大量漏气。由于真空系统管道或阀门零件破裂损坏,引起大量空气漏入凝汽器,这时应尽快找出泄露处,设法采取应急检修措施堵漏,否则应停机检修。