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汽轮机上下缸温差大的分析研究与解决措施摘要汽轮机汽缸上下缸温差大将导致汽缸变形叶片损坏大轴弯曲等重大设备事故本文就某电厂#5机组启停过程中发生的汽缸上下壁温差大进行了分析指出了原因和解决措施。关键词汽轮机；气缸；温差中图分类号TM62文献标识码A文章编号1674-6708（2013）94-0084-02某电厂#5机为哈尔滨汽轮机厂生产的超高压一次中间再热双抽三缸双排冷凝式机组。在两次启动过程中出现高压外缸内壁上、下缸温差大的情况且在一次机组保护误动情况下跳机后也出现高压缸内壁上、下缸温差大的现象。以下就这一问题的原因和解决措施进行探讨。现象：改机组在启动过程中曾出现高压缸内壁上、下缸温差大的现象以及紧急停机时中压缸上、下缸温差大的现象最大超过70℃1）2009年4月30日该机组冷态滑参数启动在启动过程中高压缸上下缸温差达到50℃且还在继续增大。2）2010年12月8日该机组极热态启动过程中高压缸上下缸温差达到58℃这些将对机组的安全运行和寿命造成了严重的威胁。分析原因：一是各加热器或是凝汽器水位过高水进如汽缸；二是汽缸的疏水系统设计存在缺陷；三是运行人员在操作的时候操作不恰当或错误；四是机组启停过程中主蒸汽或再热蒸汽过热度太低；五是汽缸的保温不良。经过历史查证后造成汽缸上下壁温差大的原因排除第一第四第五项当机组紧急停机时汽轮机本体和主蒸汽管道的所有疏水门都连锁打开大量的疏水进入疏水扩容器因此造成两次温差大的原因是疏水设计上存在缺陷和运行人员在操作上也欠妥。系统设计存在的问题：系统本身设计时的缺陷：由于本厂初设计时汽轮机的疏水系统存在设计漏洞主要是在热态启动的时候所表现出来因为本系统原始设计是根据汽轮机冷态启动而加以设计的主要问题是在热态启动的时候锅炉来的高温高压的蒸汽经过主蒸汽管道后冷却经过高中、压缸调门时也要冷却冷却后的疏水进入疏水扩容器进入疏水扩容器的还有部分温度较低的蒸汽而本厂中的高、中压缸疏水同样是接入同一个疏水扩容器之所以没再建另一个疏水扩容器是因为考虑投资的需要但是这样两股输书汽流同时接到同一个疏水扩容器很容易引起容器里面的汽流压力波动而产生串流热蒸汽就会从扩容器向冷蒸汽区扩散和倒流因为压力的分布不均匀虽然扩容器本身也会起到一定的降压作用但是还是不能很好的起到抑制作用再者就是疏水管道安装的不合理在空间布置上有的高有的低使疏水不能很顺畅的进入疏水扩容器而是停留在某一阶段也会形成温度低的冷水和冷蒸汽。再加上本厂汽缸夹层加热装置的存在缺陷就是加热进汽手动门后没有装疏水门也很容易使冷蒸汽进入汽缸从而导致汽缸的上下壁温差增大因为只有进入汽缸的蒸汽同汽缸本身的内壁法兰螺栓的温度相差不大时才可以有效控制加热温差从而控制温差大而造成的变形甚至是大轴弯曲。操作上存在的不足之处：当出现机组跳闸时候所有的疏水电动门全部打开之所以设计这样的逻辑是因为怕运行人员忘记开某一疏水门而使汽缸内积冷气和冷水从而使温差增大而此时运行人员第一时间是观看高中压主汽门调节汽门有没有全关各抽汽逆止门有没有全关机组转速是否在下降当转速到一定速度时要开顶轴油泵启动交直流润滑油泵等等这些事故措施保大设备的安全停运而疏水门全开后由于主蒸汽的压力高温度高就会将高压缸内的疏水道内的冷水倒逼回汽缸使汽缸温差增大投运夹层加热的时候运行人员疏水不彻底时间不够这是因为疏水管道长积存的冷水较多如果疏水不彻底就会使温度的汽水进入夹层从而使汽缸温差增大通过观看CRT历史曲线可查得以往两次未出现汽缸温差大的情况均是在极热态启动的时候考虑极热态启动的时候新蒸汽的压力高温度高会使疏水扩容器产生极大冲击所以每次极热态开机的时候我们运行人员都是将安装在主蒸汽疏水管道上的排大气门是打开的其它的操作都和冷态启动的情况是相同的因此我们判断应该是在冷温态启动的时候应该将装在主蒸汽疏水管道上排大气门充分打开不让其高温高压的疏水将高压缸疏水管道内较低压力的疏水倒流回汽缸因此就不会引起较大的汽缸温差系统改造：针对上述缺陷利用机组大修进行以下方面的改造：1）取消机组联开各疏水门逻辑；2）检修中压缸调门疏水的电动门使其关严；3）主蒸汽、高旁门前管道的疏水应同高压套缸的疏水分开疏书联箱接入疏水扩容器。4）所有疏水管道应没有积水现象。所有的疏水按压力高低的实际情况重新排列从而更有利于疏水的畅通防止疏水的回流。运行操作改进：1）冲转前将主蒸汽、高旁前疏水改为排大气一直到疏水扩容器的疏水门关闭避免同一疏水联箱的疏水由于高温高压疏水造成其它低压疏水的挤压从而发生倒流现象存在；2）投夹层时将加热手动门后的积水排干净。结论：通过本次设计改造以及以后的冷态启动情况来看本次改造是成功的合理