660MW机组停机后高压上外缸温度突降原因分析及防范措施

摘 要：近年来，660MW机组多次发生停机后高、中压缸上、下缸温差拉大现象。上、下缸存在温差将引起汽缸变形，汽缸的这种变形使汽缸径向间隙减小甚至消失，造成径向动、静摩擦，损坏设备。另外，还会出现隔板和叶轮偏离正常时所在的垂直平面的现象，使轴向间隙变化，甚至引起轴向动、静摩擦，使盘车电流增大，严重时盘车电机过流跳闸，如不能及时手动盘车，便有可能引起大轴弯曲。某厂#1机组1月份却发生一起停机后高压上外缸温度突降，高压外缸上、下缸温差拉大现象，这种高压上外缸温度突降现象过往较为少见，因此，对此次#1机组停机后高压上外缸温度突降的原因分析非常有必要，找出原因并提出相关防范措施，杜绝此类事件的再次发生。

关键词：汽轮机;高压上外缸温度突降;原因分析;防范措施

一、概述

某厂#1机组汽轮机是型号为东方汽轮机厂生产的N660-25/600/600-I，超超临界机组。轴封蒸汽系统有两路汽源，一路来自辅助蒸汽系统，作为启动汽源;一路来自主蒸汽，作为低负荷时用汽（备用汽源）;轴封蒸汽系统汽源分别供给高、中压转子及经过减温器供给低压转子轴端密封。机组在60%负荷以上时，轴封系统达到自密封，由轴封汽溢流调整门控制轴封进汽母管压力在0.05MPa～0.13MPa。

二、#1机组发生停机后高压上内缸温度突降经过

2019年1月15日，5：59 #1机组按照调度要求执行调峰停机锅炉MFT，联跳汽机，发电机解列。7：06 #1机主机转速到零，投入盘车连续运行，电流13.2A，偏心24.8um。

19：26：39高压外缸上内壁温度从387℃开始有明显的下降趋势。其他缸温暂无变化。高压内缸下内壁温度：437.5℃、高压内缸下外壁温度：430.9℃、高压外缸下内壁温度：395.9℃。轴封压力15.04KPa、温度136.37℃。

19：55：26偏心值变化至最大，然后回落。偏心30.1um，高压内缸下内壁温度：434.8℃、高压内缸下外壁温度：409℃、高压外缸上内壁温度：138.6℃、高压外缸下内壁温度：389.2℃、高压外缸下外壁温度：389.3℃。盘车电流15.32um。

19：57：26高压内缸下外壁温度降至最低，并开始回升。高压内缸下内壁温度：434.6℃、高压内缸下外壁温度：409℃、高压外缸上内壁温度：126.7℃、高压外缸下内壁温度：388.7℃、高压外缸下外壁温度：389.5℃。偏心：26.1um，盘车电流15.4A。轴封压力14.68KPa、温度134.08℃。

缸温下降过程中，盘车电流最高波动至16.46A，增大348A;偏心最高至30.1A，变化值为6.16um;高压外缸上内壁温度在30分47秒内从387℃降至126.7℃，然后回升，下降260.3℃。发现缸温变化后，运行人员紧过辅汽供轴封相关阀门、高中压轴封供汽手动门、低压轴封减温水手动门，高压外缸上内壁温度开始回升。

三、#1机组发生停机后高压上外缸温度突降的原因分析

缸温下降前各系统无任何征兆，在机组现在测点体系统中，只有高压外缸上半内臂温度面积点变化异常，其他参数均无变化。因机组高压内缸内上壁未设置测点，当高压外缸内上半温度变化时，其变化体现不出来。当高压外缸内上壁温度变化16分钟后，高压内缸内下半温度有相应变化，但其内壁温度变化不明显，缸温下降变化11分钟后，盘车电流开始出现摆动式波动，电流呈增大变化，同时偏心值亦有增大的趋势，证明了缸温表计正常，缸温下降是真实的。

根据机组结构，高压缸夹层为上下结构，加热蒸汽从高、中压缸进汽轴封段引出，设一母管疏水，然后分出上、下夹层进汽管后引至汽缸夹层腔室，环管紧贴高压外缸内壁布置，蒸汽通过喷口喷出进入夹层腔室。机组停运后，夹层停运，疏水关闭。若此处返汽，则应高压外缸上、下内壁温度同时下降，不应只有外缸上内壁温度突降，而高压外缸下内壁温度无明显变化，排除由夹层管道返汽的可能性。

查系统曲线，发现轴封母管温度134℃与缸温下降至最低时的温度相近，轴封母管压力停机后由11.8Kpa缓慢上升到15.8Kpa后有不断的下降过程，缸温变化时，下降到14.5KPa。由此可见停止轴封供汽后，辅汽供轴封母管电动门、调整门有轻微内漏，使轴封母管压力停机后由11.8Kpa缓慢上升到158Kpa，高、中压轴封进汽手动门存在内漏，当轴封母管压力上升到15.8Kpa后轴封蒸汽漏进高压缸夹层，轴封母管压力有不断的下降过程。冷汽进入高压缸夹层后，蒸汽的上升作用使冷汽先行与高压外缸上内壁接触，吸收了高压外缸上内壁的热量，使高压外缸内上壁温度先行下降，而当时高压缸内上壁的壁温较高（388度），此时蒸汽并不凝结，故其他高压缸温度没有明显下降。当高压外缸内上壁温度下降到一定数值时，蒸汽开始凝结成水，滴落到高压内缸和高压外缸内下壁，再加上汽缸的热传导作用，造成高压缸其他点的温度滞后小幅下降。发现缸温变化后，运行人员紧过辅汽供轴封相关阀门、高中压轴封供汽手動门、低压轴封减温水手动门后高压外缸上内壁温度开始回升，证明了此次高压上外缸温度突降冷气来自轴封蒸汽。

四、防范措施

（1）机组停运，真空到零，必须关闭高压前、后轴封供汽手动门，AB低压缸轴封供汽手动门，轴封减温水调门后手动门，轴封减温水旁路门。

（2）轴封系统停运后，关闭辅汽供轴封相关阀门，并开启轴封管道疏水门。

（3）机组停运后的前三天，每班须开启#1、#2、#3段抽汽逆止门及高排逆止门前疏水一次，时间不超过3分钟。

（4）机组停运后的前三天，每班须开启上、下夹层加热进汽电动门及夹层疏水电动门对夹层加热管道进行疏水一次，上、下夹层管道疏水时不能同时进行，时间不超过3分钟。

（5）停机后加强对各系统温度及各加热器水位的监视，严格执行停机后监盘制度及停机日志抄表制度。

（6）轴封系统停运后检查轴封系统各阀门的严密性。

（7）停机后建议延长高排逆止门后疏水10分钟后才关闭。

（8）加强设备管理维护、加强运行人员责任心教育及技能培训。

五、结语

超超临界机组正常运行时主、再热蒸汽温度达600℃，停机后汽机缸温550℃左右，一旦汽缸进冷水、冷汽，轻则影响汽机寿命，重则产生动静摩擦，大轴弯曲。停机后汽缸进冷水、冷汽除了设备原因外，大多与运行人员停机后思想麻痹大意，责任心不强，没有严格执行停机后监盘制度及停机日志抄表制度，未能及时发现汽缸温度异常下降，当发现汽缸温度异常下降后不能分析出具体原因采取有效措施有关。因此，只要我们能加强设备管理维护、加强运行人员责任心教育及技能培训、严格执行停机后监盘制度及停机日志抄表制度、停机后采取防止汽缸进冷水、冷汽防范措施，及时发现及时采取正确措施，就能有效预防停机后汽缸进冷水、冷汽或减小汽缸进冷水、冷汽汽缸温差大幅拉大。

作者简介：陈仕刚，男，高级技师，1994分配到广东省韶关粤江发电有限责任公司工作，多年来一直从事运行工作，现担任公司集控资深技师兼运行部值长。