土木在线论坛 \ 电气工程 \ 电气工程原创版块 \ 高排温度高的危害

高排温度高的危害

发布于:2023-08-09 09:18:09 来自:电气工程/电气工程原创版块 [复制转发]

汽轮机组正常运行中,高排温度一般不超过 350℃ 。当高排温度轻微偏离设计值时,一般是高压缸效率下降导致。在机组极热态启

动过程中,如果运行控制不当,高排温度会急剧升高,最高达 480℃ 以上。

国内 300MW 以上大型机组一般配备高排温度高 420℃ 跳闸保护, 300MW 以下机组规定高排温度超 390℃ 打闸停机,因此高排温度严重超限直接影响机组运行稳定性。

汽轮机高压缸排汽设置左侧、右侧两根排汽管道,每根排汽管道上部、下部各有一个温度测点。任何一根排汽管道上部温度与上下部温度≥ 475 ℃,再与上高旁开度≥ 5% ,则保护动作,汽轮机跳闸。

1 、高排温度严重超限危害  
汽轮机组极热态启动过程中,如果控制不当,高排温度会在极短的时间内跳跃式上升,待机组并列后高排温度又迅速下降至正常值。汽缸、转子、叶片的金属温升率、温降率、温度变化量过大,给汽轮机各部件安全性造成威胁。  

(1)高压缸变形

高压缸为双层缸结构,汽缸截面厚度变化大,形状复杂,特别是法兰处厚度非常大。运行过程中汽缸内外壁、法兰内外壁温差较大,生成的热应力就非常大。高排温度大幅度变化,高压缸受到交变热应力作用,累积到一定程度,易造成汽缸发生变形和开裂事故。汽缸变形到一定程度,易引起动静部分发生碰摩,造成振动增大或大轴弯曲等恶性事故。  

(2)高压缸末级叶片损坏

高压缸末级叶片正常情况下工作温度都在 350℃ 以下,高排温度异常升高会使高压缸末级叶片温度过高,在交变热应力的作用下,易造成汽轮机末级叶片疲劳损坏发生断裂事故。  

(3)高中压转子裂纹

高中压转子在运行过程中,承受扭距和自重引起的弯应力、温度梯度和温度变化的热应力、离心力和发电机电磁力,工作条件十分恶劣。在某些工况下,高排温度的变化率及温度变化量过大,引起转子热应力过大,在热交变应力和蠕变综合作用下,高中压转子容易出现微裂纹。  

(4)高压缸排汽管道损坏

高压缸、隔板、叶片和转子材料为合金钢,高排温度达到 480℃ ,也处于允许范围内。但是高压缸排汽管道金属材料为碳钢,最高允许温度约为 450℃ 左右。因此高排温度过高,超过排汽管道金属的屈服极限,易造成高压缸排汽管道过热损坏事故。高压缸排汽温度过高还会导致冷再管道超过温度限制值,使冷再管道高温过热导致碳化物严重球化聚集并形成蠕变裂纹,强度降低,严重时发生管道爆裂事故  

2、高排温度超限原因

极热态启动过程中高排温度严重超限,一般都是由于排汽不畅造成的,主要有以下原因:  

(1)冲转时主蒸汽压力、温度及凝汽器真空偏高,导致冲转需要的主蒸汽流量偏低,高压转子摩擦鼓风产生的热量不能及时带走。由于鼓风摩擦损失与转速的三次方成正比,因此当机组冲转至 2000r/min 以上时,高排温度会快速上升至 390℃ 以上。

(2)启动时高、低压旁路减压阀控制不当,冷再蒸汽压力过高,高排逆止门打不开,造成高压缸闷缸。此时高排温度发生跳跃式上升,最高升至 450℃ 以上。

(3) 机组定速后,并网时间拖延太长。汽轮机本体的温度较高,随着时间的延长,高压缸排汽温度会上升得较快。

3、优化调整防止高排超温

(1)冲转前,合理调整高旁减压阀开度,在保证主蒸汽过热度的前提下,适当降低主汽压力、主汽温度(与缸温匹配即可,不要太高),提高主蒸汽流量,让蒸汽尽量去汽缸做功。

(2)冲转前,低旁减压阀保持全开,降低再热汽压力,避免高排逆止门打不开。

(3)冲转过程中,凝汽器真空控制低一点( 70 80kPa ),以增加高压缸进汽流量。

(4)冲转过程中,密切监视高排温度变化,高排温度上升速度较快时,应关小高旁减压阀,降低再热蒸汽压力,提高高压缸进汽量。

(5)定速后尽快并列,避免在 3000r/min 长时间停留。

4、上海机组高排温度控制策略

上海超超临界机组的高压排汽温度控制保护是个非常复杂的过程,其控制和保护的对象是高压缸进汽温度(12级后)。当该温度开始上升时,可以通过高压排汽温度控制器进行调节控制;如果温度仍无法得到控制,还可以通过打开高排通风阀、关闭冷再热逆止阀、切除高压缸来迫使高压排汽温度下降。如果上述两种调节控制仍然无效,温度继续上升,才会触发停机的最终保护。  

5、案例

案例1: 某电厂3号机组为1000MW超超临界二次再热机组,型号N1000-31/600/620/620,在一次风机RB试验降负荷过程中,汽轮机高压缸排汽温度高切除超高压缸,因超高压缸排汽通风阀联锁开启未投入自动、超高压缸排汽逆止阀不严,引发超高压缸严重鼓风摩擦(超高压缸切缸期间内缸90%部位温度最高至643℃),超高压缸8-12级叶片损坏;重新并缸过程中,汽轮机推力瓦温高跳闸、推力轴瓦严重磨损达3mm。

案例2: 某电厂3号机组为660MW超超临界二次再热机组,在基建调试期进行50%甩负荷试验后,因高压缸排汽温度高触发超高压缸切缸,期间执行两次并超高压缸操作失败,特别是在第二次并超高压缸10分钟后,1号、2号瓦轴振突升,22秒后1号瓦振动大保护动作触发汽轮机跳闸,跳闸后21秒汽轮机转速到零,超高压缸通流部件发生碰摩。剧烈振动导致1号轴瓦损坏、油挡断裂松脱漏油,端部汽封碰摩导致轴封蒸汽外泄,高温热源引发润滑油着火、爆燃,造成轴瓦、超高压缸严重损坏。事后检查发现超高压缸切缸期间内缸90%部位温度最高至670℃。

案例3: 某电厂3号机组为600MW亚临界机组,一次中间再热,单轴,三缸四排汽,冲动凝汽式。由于机组远方打闸试验时,CV1阀门已关闭(该阀门在电调操作画面上的反馈指示已到0),但关闭节点没有回来,导致高压缸通风阀(VV阀)非正常关闭,引起的高压缸闷缸。机组大负荷试运时发现出力受阻,在现场进行了多次查找和分析工作,基本排除了由于系统问题引起高压缸效率严重下降,出力不足且阻力增大的可能。停机后对高压缸开缸检查发现,高压缸转子的4、5、6、7、8级损坏严重,远远超出了预期的想象。

全部回复(0 )

只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

电气工程原创版块

返回版块

2.19 万条内容 · 555 人订阅

猜你喜欢

阅读下一篇

一 二 次 智 能

关于中低压智能一体化,一个变电站里既有中压开关柜又有低压开关柜,如何实现把所有开关柜智能终端的整合,从而实现统一的平台,实现整个配电系统从高压到低压的全系统管理是一个关键问题。 中压开关柜的在线监测主要是系统运行参数以及保护、设备健康状态、智能操控等功能,低压开关柜主要也是运行参数、设备健康状态等功能。但还有些差异。 中压开关柜保护通过微机保护实现,即通过电流、电压的瞬时改变来确定故障类型,进而对相应开关施加相应动作,长延时、短延时、瞬动等,结合整个系统的保护动作逻辑 ,实现区域保护,减少停电范围。低压开关柜的保护更多的是由)框架断路器上的智能保护单元实现,也有长延时、短延时等区域保护,对于塑壳、微断则通过热脱扣等固定脱扣实现保护,先进的智能塑壳也配有智能单元实现保护设定。

回帖成功

经验值 +10