为什么汽轮机低压缸排汽温度不能超过121℃？

一、汽轮机低压缸排汽温度正常范围是多少？

汽轮机低压缸的进气温度通常是饱和蒸汽温度或者略高于饱和蒸汽温度，具体数值依据蒸汽的压力而定，因为在饱和状态下，蒸汽的压力直接决定了其对应的饱和温度。例如，在一个典型的蒸汽动力循环中，低压缸的进气压力可能在0.005 MPa至0.03 MPa之间，对应的饱和温度大约在40℃至120℃范围内。但是，实际操作中，为了保证效率和避免湿蒸汽损坏叶片，汽轮机的进汽通常会保持一定的过热度，即高于饱和温度约50-80℃，以确保蒸汽为干蒸汽状态。至于低压缸的排汽温度，它受到凝汽器工作状况的影响，理想情况下，凝汽器能够将蒸汽冷凝成水，此时的排气温度接近于凝汽器的冷却水温度，通常在30℃至40℃之间，但实际操作中会因各种因素有所波动。
二、汽轮机低压缸排汽温度高的原因有哪些？

汽轮机低压缸排汽温度高的原因主要包括但不限于以下几点：

1. 蒸汽流量不足：在启动阶段，由于蒸汽流量少，节流后的蒸汽焓降减小，使得蒸汽在低压缸中做功能力减弱，未完全转化为机械能的蒸汽以较高的温度排出。
2. 鼓风损失：在低流量条件下，蒸汽与低压缸末级叶片间的摩擦及蒸汽流动产生的“鼓风效应”会导致额外的热量产生，从而提高排汽温度。

3.真空度低：凝汽器真空度不足，意味着蒸汽在凝结过程中的冷凝效果不佳，不能有效带走低压缸做功后的余热，导致排汽温度上升。

4. 轴封问题：低压缸轴封供汽温度偏高，或轴封系统工作不正常，会直接加热低压缸，进而影响排汽温度。

5. 滑销系统卡涩：低压缸滑销系统卡涩限制了汽缸的自由膨胀，可能导致局部过热，包括排汽区域的温度升高。

6. 升负荷速率过快：快速增加负荷会导致蒸汽流量急剧变化，若冷却系统未能及时适应，可能引起排汽温度升高。

7. 循环水系统故障：循环水系统故障，如流量不足、水温过高、喷淋水压力低或喷头堵塞，均会影响冷凝效果，从而增加排汽温度。

8. 射水系统故障：射水系统用于提升凝汽器真空，若其工作不正常，会间接导致排汽温度上升。

9. 系统漏泄：真空系统漏泄或轴封漏气会引入非冷凝气体，降低真空效率，影响蒸汽冷凝，使排汽温度升高。

10. 其他热交换系统故障：如低加空气系统不正常、抽汽回热系统异常等，可能影响到低压缸的工作环境，导致排汽温度异常。

针对以上原因，通常需要采取相应的维护和调整措施，比如检查并修复真空系统、调整循环水系统参数、检查并清理喷头滤网、控制升负荷速率等，以确保汽轮机安全高效运行。

三、为什么汽轮机低压缸排汽温度不允许高于121℃？

汽轮机低压缸排气温度不允许高于121℃，主要是出于以下几个关键原因：

1. 保护设备安全：当低压缸排气温度过高，可能会导致低压缸及其相关部件如汽缸、转子等的热膨胀加剧，造成机组部件间配合间隙改变，引发机组振动加大，长期下去可能损坏设备，如造成汽缸变形、动静部分摩擦等严重后果。

2. 避免凝汽器故障：排汽温度过高，会使得凝汽器内的温差增大，可能导致凝汽器铜管胀口处因热应力增大而发生泄漏，循环水可能渗入蒸汽系统，不仅会破坏凝结水的纯净度，还可能引起腐蚀问题，严重影响热交换效率和机组的安全运行。

3. 维持真空度：过高的排汽温度会降低凝汽器的真空度，因为高温蒸汽更难冷凝，这会进一步恶化排汽温度，形成恶性循环。真空度的下降会直接影响汽轮机的出力和效率。

4. 防止材料性能退化：长期高温运行可能超出材料的设计允许温度，导致金属疲劳、蠕变加速，影响材料的力学性能和使用寿命。

5. 控制系统稳定性：温度过高还可能影响到控制系统和保护系统的稳定性和可靠性，如造成传感器误报、保护装置误动作等问题。

因此，设定121℃作为一个警戒值，是为了确保在各种工况下，汽轮机都能够安全稳定地运行，并及时采取措施预防潜在的设备损坏和运行故障。一旦排气温度接近或超过此限值，通常需要立即进行检查并采取相应措施来降温，必要时实施停机检查以排除故障。