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汽輪機轉子裂紋原因分析及運行安全措施

作者:王治國  來源:國電一五○發(fā)電廠 
評論: 更新日期:2014年03月10日

  h. 該廠汽輪機高壓軸封的五檔泄汽泄到二段抽汽,來加熱#5高加,而在機組并網后到投入高加的時間里,五檔泄汽只能沿著大軸到四檔泄汽,然后通過四檔泄汽泄入#3低加。在此過程中,五檔泄汽的溫度比四檔泄汽的溫度高得多,使轉子高壓軸封處產生熱沖擊,造成熱疲勞,加速轉子裂紋的產生。 
3處理方案
  通過載荷工況分析,原結構復合應力最大的位置為端部彈性凹槽、葉輪過渡角等轉子截面存在突變處。經上海汽輪機有限公司對該轉子進行強度計算后,初步確定2種切削方案,見表1,為轉子車削加工提供必要的理論依據。
 計算表明,圓角半徑不變時,隨著車削深度的增加,最大應力也隨之增加;而隨著圓角半徑的增加,最大應力隨之減小。經比較最終選擇了方案1。經上海汽輪機有限公司車削后提出以下建議:
  a. 減少不必要的啟/停次數(shù)。
  b. 減緩啟動速率,降低啟動中溫度的變化率。
  c. 盡量采用滑參數(shù)啟動方式。
  d. 避免參與啟/停調峰。
4防止措施
  為了防止轉子發(fā)生斷裂,在運行上采取了以下措施:
  a. 發(fā)現(xiàn)轉子有裂紋的機組一般不參與啟/停式調峰,以減少啟/停次數(shù),減少對機組的熱沖擊。
  b. 機組在啟動時,要減慢啟動速度,延長啟動時間;沖車前要嚴格控制汽溫、汽壓參數(shù),主汽溫度必須比調節(jié)級室金屬最高溫度高50~100 ℃,并且過熱度不低于80 ℃。在沖車時,適當延長沖車時間,機組帶負荷速度減慢。
  c. 在機組啟動之前要按規(guī)定檢查各個疏水門的狀態(tài),防止上、下缸溫差大。
  d. 汽封疏水管要充分疏水,汽封汽源要與汽缸溫度匹配,汽缸溫度低于150 ℃時,使用汽平衡來汽作汽封汽源;汽缸溫度高于150 ℃時,使用三段抽汽作汽封汽源。
  e. 停機后要嚴密監(jiān)視汽缸溫度,防止冷水、冷汽進入汽缸。
  f. 加強運行參數(shù)的監(jiān)視,保證蒸汽參數(shù)在正常范圍。當蒸汽參數(shù)偏離允許范圍時,要及時聯(lián)系、調整,防止超溫、超壓。
  g. 機組冷態(tài)啟動時不得使用鄰機汽源啟動。
  h. 連續(xù)盤車中,若因設備檢修要求需停止連續(xù)盤車時必須經上級部門批準,盡量減少停止連續(xù)盤車的時間。
5結束語
  發(fā)現(xiàn)轉子有裂紋的機組,在啟/停過程中應放慢啟動速度,延長啟動時間,盡量減小熱應力,以保證機組的安全。同時建立、健全機組的壽命管理體系,加強設備可靠性管理,這是保證設備安全之本。
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