探讨汽机运行中上下缸温差大问题及措施

摘要：随着城市现代化经济的快速发展，城市内部人口也在不斷的增长，在为城市经济发展提供大量人力资源的同时，也成为了城市供电部门的工作负荷。在这种情况，城市供电部门为满足城市内部对电力日益增涨的需求量，要加强电力设备的运作工效，但近年来却频频发生发电设备故障问题，引起了城市人们对其的重视，如何改善汽机运行中存在的问题和故障成为城市发电部门的重要关卡。基于此，本文将对汽机运行中上下缸温差大问题的现象进行分析，寻找造成现象的主要原因并解决，确保城市发电设备的正常运行。

关键词：汽机运行；上下缸；温差大；问题；措施

1、引言

从科学意义上来说，疏水系统与汽封系统是组成完整有效的发电厂热力系统中必不可缺的重要部分，这两种系统科学的运行会在一定程度上给发电厂的安全运行带来切实的保障。但是如果疏水系统的接入方式不正确就会导致水击、振动等安全事故的发生，更严重的情形就会造成管道或者是高性能的汽轮机设备发生损坏。纵观中国近几年来，类似于在疏水系统中因疏水不畅通导致汽轮机设备损坏发生安全事故的情形就已经多次发生，这值得人们去仔细研究并找出问题的根源所在。

2、汽机运行中上下缸温差大的问题现象

在对汽机运行中上下缸温差大的问题现象叙述前，对汽机的简单概念要有一个了解，确保下文叙述故障现象的理解。汽机原指蒸汽机和汽轮机，但由于随着现代城市工业发展，蒸汽机这一运作设备已经被淘汰掉，则现在所说的汽机指的是热力发电厂中的汽轮机。

一般汽轮机会根据工作压力、工作原理和排汽压力三方面进行分类，第一类按照工作压力分为低压、高压、超高压、亚临界等；第二类按照工作原理分为冲动式、反动式和反动度；第三类按照排汽压力分为凝汽式、背压式、带抽汽等。而上下缸设置的目的是，在汽机整体正常运作时，通过比较进水后缸壁之间的温度差确定是否有水流进行气缸之中。

由于不同种类汽机运行中上下缸温差大的问题现象都不同，则为准确叙述汽机运行中上下缸温差大现象，在此设定超高压、反动式、抽汽凝汽式的汽轮机出现上下缸温差问题：在发生上下缸温差过大问题时，设备操作人员可以清楚发现设备中盘车电流出现不稳定的晃动，并可以清楚的听到高中缸重轴封部位有清楚的摩擦声，接连着其他设备部分也出现各种摩擦声和杂音，调动汽轮机疏水系统，发现上下缸温差会随着调动而改变，进而上下缸内温度差越来越大，无法正常检测气缸进水现象，气缸变形、盘车停止工作，甚至出现设备内部螺栓拉断，热力发电设备被损坏停止运作。

3、汽机运行中上下缸温差大造成的危害

汽机在运行中上下气缸出现温差是一种正常现象。一般来说，上下气缸温差大于50℃时就属于故障问题，它会给汽机的运行造成严重危害。具体包括以下两个方面：（1）影响汽机的正常启动。汽机在启动调整试运行过程中，若是采用冷态额定参数方式启动，机组启动冲转后进行中速、高速暖机时上下缸升温的速度不同。一般情况，上缸升温速度明显大于下缸，当温差大于50℃时，就会被迫自动停机。待汽缸温差冷却至10℃以内时才能再次盘车启动，这样不但延长了汽机启动时间，同时也增加了锅炉的能源损耗，加大了电厂的运营成本。（2）容易造成汽缸变形。汽机的上下缸温差大，致使气缸上下缸的热涨冷缩情况不同，容易使汽缸变形，造成气缸密封不好，产生漏气现象。特别是在高压缸调节级处，因动静间隙小，汽缸发生变形后很容易发生动静摩擦现象，还会造成大轴弯曲，引起汽机振动加剧，严重时会使汽机损坏，影响电网正常供电。

4、汽机运行中上下缸温差大问题及措施

4.1汽机概述

某热力发电厂采用了国外进口机组，这种机组的特点是双缸双排气以及中间自热，可产生超高压，其操作为反动式，并且高中压布置为合缸对称式。

4.2问题现象

当在日常检查的时候发现盘车的电流出现晃动的状况，使用听针可以听到高中压缸封处有摩擦，就会导致重音的转动与转子转动的同时进行，此外还掺杂着其他类型的连续杂音，并且管理人员还可以在盘面的显示高中压缸温差较大的时候发现普通的疏水系统进入到了汽轮机之中，导致汽轮机的疏水开大，温差进一步的增大，并使得本体的疏水立刻关闭，导致汽机机组的真空环境被破坏，出现了水泵循环停止、盘车停止的状况，之后还会导致汽机的出现闷缸的状况。当汽机运行的上下缸的温度差距超过90℃的时候，闷缸的上下缸温差就会有所降低，一般情况下，上午5点到6点时间内的上下缸的温差降低至66℃、60℃、58℃的时候，在每一个阶段都要必需进行一次人工盘车，在这种情况下，盘车的工作会相对比较轻松，上下缸的温度差距也会相应地缩小，之后在10点的时候进行电动盘车，导致汽机机组的偏心大小为55，而由此导致汽机机组的工作电流大概在29A左右，这是一个十分良好的现象。

4.3汽机运行中上下缸温差大的原因分析

经过分析大量的设计图纸与多次进行现场考察，人们发现造成机组上下缸温差大，主要是由于没有合理的布置疏水，没有按照逐级疏水的原则进行疏水。如图1所示，由于A侧主汽门具有很高的疏水压力，而导管的实际疏水压力相对较低，A点实际压力比导管疏水入口处的实际压力高，这样会导致从导管中流出疏水困难，引发疏水倒流，造成疏水由导管疏水管道流流向了汽轮机，以致出现汽机上下缸温差过大现象，引发盘车电流晃动急剧，盘车比较困难。

4.4解决措施

将导管疏水和调节级高压缸疏水接入单个疏水扩容器，然后进入凝汽器，不与A侧主汽门前疏水相连接，杜绝水倒流的可能性。高压缸疏水参数较高，直接进入凝汽器热损失增大，经过调节后，可在启、停机时开启疏水手动阀、高压外缸疏水高排管道，经高排逆止阀前疏水排走，一旦启动，高压外缸疏水可汇入高压缸排气，经再热进入中压缸做功。这样不仅可以减少排向凝汽器的热负荷，还可以减少因排入凝汽器疏水温度过高引起的能量损失。主汽门前疏水A、B侧和高旁阀门前仍保持原位置不变。

5、汽机运行管理维护措施

要想保证汽机正常稳定地运行，就须针对引起汽机上下缸温差大问题原因，采取合理有效的管理维护措施。

5.1优化设计，合理安装

汽机设计时，一般对疏水系统设计主要考虑疏水压力分布情况，而未能将机组运行后的负荷量因素予以充分考虑。这样就会造成机组冲转前开启本体动力弱，造成疏水情况不理想。所以，在设计时，要将疏水压力分布情况与汽机运行负荷合并考虑，并对疏水管、进排气系统要合理布置，做到在全部疏水门开启时各疏水管内压力要高于疏水箱及扩容器的压力。汽机安装时，要严格按照设备厂商要求和相關标准进行，同时更要做好管与气缸连接处的密封工作。

5.2做好上下缸温差的检测工作

汽机在运行进程中，由于蒸汽温度高和设备运转摩擦影响会产生很大热量。因此及时做好汽机测温工作，详细做好记录，并认真分析采集的数据，掌握气缸各测温点位的温度及上下缸温差变化情况，如果发现异常，应及时采取对策予以处理，保障温控指标能够处在正常范围以内。

5.3严格控制设备及零件质量

在设备及零件采购时要严把质量关。要严格按照电厂设计标准购置，对所购置的喷嘴、输水管、进排气管，抽气管、密封垫等零部件型号、材质等要严格把关，并与汽机原厂部件相比较，确保新购零部件不低于原厂设计标准，各项指标均符合国家相关要求。运输时要做好安全防护，防止设备及配件损坏。入库时要整齐排放，做好防碰撞和防锈措施，保证设备及零部件质量。

5.4正确操作，加强维护保养

汽机开启之前，要仔细检查疏水系统密封情况以及是否畅通，检查进、排气管、抽气管状态，查验测温设备是否完好等。确保正常后，开始进行暖管和冲转工作。在汽机启动、试运转时，要时刻关注上下气缸温差变化情况，并定期做好汽机维护保养工作，对易损零件进行及时更换，从而防止上下缸温差大问题的发生。

6、结束语

在整个的热力发电厂体系当中，疏水系统可以说是发电厂整体性热力系统当中十分重要且不能缺失的重要的组成部分，并且对发电厂的经济运行安全有着非常重要的影响。如果疏水系统的接入方式不恰当，轻则能够引发震动、水击等责任事故，严重的甚至能够造成设备或者是管道的损坏，在国内已经发生了很多起因为汽轮机在疏水过程中的不顺畅而导致的责任事故，甚至还出现过严重的大轴弯曲的责任事故。在对疏水系统进行改造之后，盘车的电流稳定性会加强，这种情况下汽机运行中的上下缸的问温差就会出现明显缩小的趋势，在投入较小的运行费用的前提之下，汽机的热经济性也会得到明显的提高，更好的保障了发电厂的健康、稳定、可持续发展。

参考文献：

[1]关于电厂汽机设备运行中的常见问题及技术研究[J].田师.现代经济信息.2018（12）.

[2]电厂汽机运行调整中的问题分析[J].李登生，刘红梅.中国新通信.2016（24）.

[3]电厂汽机运行存在的问题及解决[J].李敏琦.装备制造技术.2017（05）.

（作者单位：平朔煤矸石发电有限责任公司）

推荐访问:汽机 温差 大问题 探讨 措施