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汽轮机典型事故及预防
	发起人：dajiangjunwang　　回复数：6　　浏览数：3417　　最后更新：2009/8/1 22:41:07 by dajiangjunwang

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2009/8/1 22:41:07

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dajiangjunwang

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七、汽轮机转子弯曲
大轴弯曲通常分为热弹性弯曲和永久性弯曲。热弹性弯曲即热弯曲，是指转子内部温度不均匀，转子受后膨胀而造成转子的弯曲。这时转子所受应力未超过材料在该温度下的屈服极限，所以，通过延长盘车时间，当转子内部温度均匀后，这种弯曲会自行消失。永久弯曲则不同，转子局部地区受到急剧加热(或冷却)，该区域与临近部位产生很大的温度差而受热部位热膨胀受到约束，产生很大的热应力，其应力值超过转子材料在该温度下的屈服极限，在剧烈摩擦时，些温度高达650～1300℃，使转子局部产生压缩塑性变形。当转子温度均匀后，该部位将有残余拉应力，塑性变形并不消失，造成转子的永久弯曲。大轴永久弯曲后往往可以发现肇事过程中转子热弯曲的高位恰好是永久弯曲后的低位，其间有180°的位差，这也说明了因热弯曲摩擦而发热的部位，恰好是受周围温度低的金属挤压产生塑性形的部位。由此可见，大轴的永久弯曲是由过大的热应力引起的，往往是由暂时弯曲和摩擦振动引起的。
造成大轴弯曲的因素主要有两大类，一是转子动静部分严重摩擦。大轴旋转时动挠度子的偏心值成正比，原始的热挠曲越大，动挠度越大。当转速小于临界转速时，振动的位与转子质量偏心方向相一致。对于200MW机组，中压转子临界转速在1680r／min左右，所以在中速以前振动过大时轴的瞬间振动方向与摩擦高位点之间的相位角是小于90°的锐角说明热变形与转子原来的偏心方向趋于一致，互为叠加。偏心引起摩擦，摩擦热变形进一加大偏心，此种情况可以在短时间内使动挠度大大加剧，振动恶化，此处是引起大轴弯曲危险区域。二是汽缸进冷汽、冷水，使转子局部受到急剧冷却。下面分别加以讨论。
(一)摩擦振动引起的大轴永久性弯曲
机组在启运过程中，由于下述原因可能引起摩擦：
1)转子热弯曲，即转子爱热不均匀。
2)转子动弯曲，即转子自身不平衡，引起同步振动。
3)汽缸热挠曲，即汽缸受热不均匀，上缸温度大于下缸温度，引起缸体向上拱背弯曲或者法兰加热不足时，汽缸前部呈立椭圆，中部呈扁椭圆，容易引起动、静部分间隙消失，产行摩擦。
(二)汽缸进冷汽、冷水
机组在启动过程中，如有冷汽、冷水进入汽轮机，机组将产生激烈振动。这时，下汽缸受到突然冷却，使得汽缸产生拱背变形，造成通流部份经向间隙消失，使转子汽封体产生摩擦，转子无法，盘车被迫停止。转子在高温条件下突然受到冷水侵袭，转子下冲半部受到冷却，转子表面急剧收缩，使转子弯曲，浸入冷水的下半部为凹面，受到没有冷却部分的约束，承受拉应力。根据计算，热态停机后如汽水系统隔离不当而使下部进水，当转子上下出现200℃的温差时，冷却部分的拉热应力将超过屈服极限。
(三)防止大轴弯曲的措施
1．在基础技术和管理方面
主要值班人员应熟悉掌握以下数据、资料：
1)大轴晃度表测点安装位置，转子原始弯曲的最大晃动度值和最大弯曲点的轴向位置及圆周方向的相位。
2)汽轮发电机轴系各阶监界转速点及正常启动运行情况的各轴承振动值。
3)正常情况下的盘车电流及电流摆动值。
4)正常停机时的惰走曲线和紧急破坏真空停机时的隋走曲线。
5)停同后正常情况下高压内外缸及中压缸上下壁温度的下降曲线。
6)通流部分轴向、径向间隙。
2．在运行操作方面
1)汽轮机冲转前必须符合以下条件，否则禁止启动：
①大轴晃动度下超过原始值的O．02mm。
②高压内缸上下温差不超过35℃，高压外缸及中压缸上下温差不超过50℃。
③主蒸汽、再热蒸汽温度至少高于汽缸最高金属温度60～100℃，但不应超过额定汽温，蒸汽过热度不低于50℃。
2)冲转前进行充分盘车，一般不少于2～4h，并尽可能避免中间停止盘车。
3)热态启动时应严格遵守运行规程中的操作规定，当汽封需要使用高温汽源时，应注意与金属温度相匹配，轴封和管路经充分疏水后方可投汽。
4)启动升速中应有专人监视轴承振动，如果有异常，应查明原因并进行处理。
5)机组启动中，因振动异常而停机后，必须经过全面检查并确认机组已符合启动条件，仍要连续盘车4h，才能再次启动。
6)启动过程中疏水系统投入时，应注意保持凝汽器水位低于疏水扩容器标高。
7)当主蒸汽温度较低时，调节汽阀的大幅度摆动，有可能引起汽轮机一定程度的水冲击。
8)机组在启、停和变工况运行时，应按规定的曲线控制参数变化。当lOmin内汽温直线下降50℃以上时，在立即打闸停机。
9)机组在运行中，轴承振动一般不应超过O．03mm，超过O．05mm时应设法消除。
10)停机后应立即投入盘车。当盘车电流较正常值大、摆动或有异音时，应及时汇报、分析、处理。当汽封摩擦严重时，应先改为手动的方式盘车180。，待摩擦基本消失后投入连续盘车。当盘车盘不动时，禁止用天车强行盘车。
11)停机后应认真监视凝汽器、除氧器、加热器的水位，防止冷汽、冷水进入汽轮机，造成转子弯曲。
12)停机后应检查再热器减温水阀和I级旁路减温水阀是否关闭严密。
13)汽轮机在热状态下，如主蒸汽系统截止阀不严，则锅炉不宜进行水压试验如确需进行，应采取有效措施，防止水漏入汽轮机。
14)热态启动前应检查停机记录，并与正常停机曲线比较，发现异常情况应及时汇报处理。
15)热态启动时应先送汽封，后抽真空，高压汽封使用的高温汽源应与金属温度相匹配，轴封汽管道应充分暖管、疏水。防止水或冷汽从汽封进入汽轮机。

大将军王与你同行869024055

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