浅谈低压排汽缸排汽压力的变化对汽轮机运行的影响

李慧哲

摘 要：文章对汽轮机低压排汽缸排汽压力的高低变化进行了分析，同时对其对汽轮机通流部分的影响也进行了分析，在不同的地区，汽轮机低真空供热面临的环境也不同，因此，在出现异常工况时要对其运行方式进行调节，这样能够保证其运行效率。通过文章的分析，希望可以对相关人员的工作提供参考。

关键词：低压排汽缸；排汽压力；低真空供热

1 概述

在工业企业生产过程中，汽轮机运行过程中出现异常工况的情况非常常见，因此，企业生产中对汽轮机运行方式进行合理的调整是要解决的重要问题，这直接影响到机组运行的安全，同时，对企业经济效益也会产生很大的影响，因此，企业对这项工作给予了高度重视。

出现非设计工况情况，汽轮机运行不会马上出现问题，其在短时间内运行也会是非常地安全可靠，但是，这种状况不能持续很长时间，因此，对其出现的问题进行及时解决非常必要。汽轮机组在企业生产过程中，作用非常大，而且，其在构造方面也很特殊，在一些情况下会出现通流部分流量蒸汽过大，还存在一些零件出现缺少的问题，这样对整个汽轮机运行安全将会产生很大影响。汽轮机在运行过程中，在叶轮动片叶、法兰以及轴承零件上不能出现应力，但是，通常情况下，汽轮机出现运行问题和这些零件上出现应力有很大关系，同时，在负荷方面也出现了增加的情况。汽轮机在设计运行方式时出现了和工况不符的情况，也会导致汽轮机在使用过程中出现零部件应力超过允许的范围。

汽轮机一旦出现在非设计工况情况下进行运行，对这种特殊的运行方式要采取非常可靠和正确的计算方式进行检查，同时，对工况情况要进行复核，能够保证汽轮机在安全可靠的环境下运行。在汽轮机转入到特殊运行方式时，要对其零部件的强度情况进行精确的估计，保证其在运行过程中零部件的安全性以及可靠性。

汽轮机在运行过程中，通常情况下出现的运行特殊情况主要包括：蒸汽压力出现高于或低于设计值、或者是排汽压力变化的情况，这样都会对汽轮机的运行安全以及可靠性产生很大的影响，因此，文章对汽轮机低于排汽压力变化情况进行了分析。

2 排汽压力高于其设计值

汽轮机在运行过程中，出现排汽压力值升高的情况，就导致整个汽轮机的通流部分的理想焓降出现减少的情况，会导致低压部分出现在最后几级。在汽轮机运行过程中，背压式汽轮机在使用过程中会利用喷嘴对蒸汽进入到汽轮机的流量进行调节，在排汽背压力变化不大的情况下，可以认为汽轮机工作的蒸汽流量没有出现减少的情况，同时，在通流部分运行的零部件也非常安全可靠。

在排汽背压力出现升高的情况下对汽缸内的螺栓以及法兰应力会产生的影响，尤其会对汽轮机的低压排汽部分会产生很大的影响。因此，在汽缸排汽背压力不断增大的情况下，要对排汽部分的螺栓和法兰进行强度方面的校核。在排汽压力增加时，对汽轮机转动部分的结构形式可以根据推力的变化情况来进行调整，在汽轮机转子排汽部分没有出现阶梯结构时，对推力轴承上的推力不需要进行调整。在汽轮机转子排汽部分出现阶梯结构时，对阶梯上产生的轴向分立可以进行必要地调整，这样对负荷情况能够进行调整，同时，对整个汽轮机的运行方式也能进行很好地调整。

排汽背压升高的情况下，汽轮机运行方式一定要进行必要地调整，相关的工作人员要对出现的这种情况充分重视。在汽轮机转子排汽部分呈现阶梯结构时，要对推力轴承的轴向推力情况进行调整，这样能够使汽轮机在运行过程中出现完全平衡的情况。在阶梯尺寸较大时，汽轮机转子可能会出现反方向的轴向推力，因此，在这种情况下，对汽轮机热力以及轴向推力要进行校核，保证其运行的可靠性以及安全性。

3 排汽压力低于其设计值

汽轮机在运行过程中，对主蒸汽的额定参数要进行密切关注，在汽轮机排汽缸压力降低时，汽轮机的理想焓降会出现增大的情况，这种情况下会导致隔板以及叶片的负荷出现增大的情况。为了避免出现隔板以及叶片的负荷情况增大，对汽轮机的总蒸汽流量要进行必要的控制。汽轮机转子在流通部分出现阶梯结构，会导致低压缸排汽背压力出现降低的情况，同时，推力轴承的轴向力也会出现急剧变化的情况，这样一定要进行必要的调整，保证校核时能够起到一定的效果。

4 汽轮机低压缸排汽在低真空的情况下的供热运行

汽轮机在不断应用过程中，也积累了相关的运行经验，对其运行结果进行分析，可以得出，其在冬季比较寒冷的情况下，汽轮机低压排汽缸也能在低真空情况下安全运行，同时，在小容量功率情况下，也能保证运行的安全性与可靠性。对每个具体的情况进行分析，能够更好的提高其运行的可靠性以及安全性。多年来的运行、记录、经验和现场的试验证实，对于纯凝汽式汽轮机组而言，汽轮机低压缸排汽压力在真空恶化下运行时，不允许出现下述所列的任何一种情况：（1）轴承振动值超标；（2）推力轴承上的轴向推力值超标；（3）低压排汽缸排汽部分温度升高超过允许值；（4）当凝汽器冷却管与管板的联接方式是胀管时，冷却管与管板的联接的严密性遭到破坏。

依据汽轮机的结构特点，采取一些措施有可能消除非正常工况带来的不利影响，保证低压排汽缸在排汽真空恶化时安全可靠运行，例如：对汽轮机组进行必要的、可行的技术改造，当去掉最后一级或几级后，推力轴承上的轴向推力就可以降低至汽轮机制造厂所给定的允许值。

在汽轮机低压排汽缸排汽转入真空恶化运行方式之前，必须有充分证明上面所列举的因素对汽轮机组的运行是没有妨害的。

轴承振动可以通过现场检验结果来判定；当汽轮机低压排汽缸排汽真空恶化时，通过计算来确定推力轴承上的轴向推力；汽轮机低压排汽缸的排汽真空恶化时的排汽温度则是可以通过计标或实测的方法来确定；凝汽器水侧的严密性则可以通过实验或观察来判断。

多年来的实践和计算证明，对于纯冲动凝汽式汽轮机而言，低压排汽缸在真空恶化的工况下运行时，轴向推力是增大的，但对于最后几级工作叶片具有大反动度的凝汽式汽轮机而言，在排汽真空恶化的情况下运行时，可以认为轴向推力的变化是无关紧要的。

在没有经过预先精确、正确的计算来检查轴向推力的情况下，冒然地把汽轮机组转入到低压缸排汽压力真空恶化的工况运行是有很大的危险性的。只有在对推力轴承的轴向推力进行了正确、精确地计算之后，且轴向推力在允许值以内时，在低压缸排汽真空恶化的工况下对汽轮机组进行运行试验，才是可行的、合理的。

当汽轮机低压排汽缸在真空恶化下运行时，轴承振动增大可能是由于汽轮机低压排汽缸排汽部分和凝汽器本体的热膨胀而使汽轮机组水平中心改变所致。但如果汽轮机低压排汽缸在汽轮机组轴向的平面内或靠近该平面具有支持的底脚，而汽轮机低压排汽缸出口和凝汽器上部又是为弹性连接时，则没有理由认为会引起轴承的振动增大。用计算的方法来确定热膨胀所引起的振动值则是不可能的，当汽轮机低压排汽缸排汽在真空恶化工况下运行时引起轴承的过度振动，这时只有考虑到热膨胀而重新校正汽轮机组的中心，才会有可能消除。

5 结束语

汽轮机低压排汽缸的压力变化对整个汽轮机组的运行安全性以及可靠性会产生很大的影响，因此，汽轮机在冬季供暖过程中经常会出现在低真空环境下运行，这样对其运行的安全性以及可靠性可能会带来一定的影响，因此，为了更好地提高汽轮机的运行安全性以及可靠性，对出现的问题要很好地分析，找到问题的解决措施，这样能够满足用户的供暖需求，同时也能提高企业的经济效益。endprint