600MW汽轮机上下缸温差大的原因分析及处理研究

国家能源集团双鸭山发电有限公司， 黑龙江双鸭山  155136

摘要：在我国发电厂的电力生产中，600MW汽轮机应用较为广泛，这也是核心的电力生产设备，确保600MW汽轮机能够安全稳定地运行始终都是重要的问题。受各方面因素的影响，600MW汽轮机在实际运行中难免出发生一系列的故障，其中，高压缸上下缸出现温差的问题比较严重，一般会损坏叶片或者导致缸变形，甚至会使大轴出现弯曲。全面分析600MW汽轮器高压缸上下缸出现温差大的原因，并及时找到对应的措施加以解决，是当前急需深究的问题。本文简单分析600MW汽轮机上下缸出现温差大所带来的的影响，并分析其原因，最终提出几种有效的处理措施。

关键词：600MW汽轮机;上下缸;分析原因;处理措施

600MW汽轮机的工作环境基本是高压高温的，核心的部件就是汽缸和内转子，如果出现进水问题，机组的下缸则将瞬时冷却，则会引起上下缸之间出现较大的温差，进而造成汽缸出现热变形，甚至使大轴弯曲和上下缸碰撞，直接损坏叶片，最终整个汽轮机组无法正常工作。由此可见，加强对600MW汽轮机上下缸温差大的原因进行分析，并制定针对性的处理措施，对整个发电厂的电力供应意义重大。

一、600MW汽轮机上下缸温差大产生的负面影响

600MW汽轮机在实际工作中，如果上下缸发生较大的温度差就会直接影响到转子的偏心，一旦转子偏心出现的变化程度比较大，或者反弹情况发生异常，则造成缸体内部发生较大的摩擦，随着摩擦的不断加大，就使缸体内部的温度快速提高。此外，摩擦时间过久，摩擦缝隙会变小，则会加剧碰擦的现象，威胁到汽轮机组的稳定工作。上下缸温差大，很有可能会造成缸体出现严重变形的情况，并逐步使汽轮机结合面的严密性受到影响，轻则只会发生漏汽问题，重则关联到整个汽轮机组出现异常振动，那么汽轮机组就无法平稳工作。因此，在设计600MW汽轮机机组时，会明确规定上下缸温度差的上限，如果温差大于50℃，就需要马上停机进行检修，只有温度差达到正常值才允许重新开机工作，但是停机时间尽量缩短，否则会给发电厂造成无法估计的经济损失。

二、600MW汽轮机上下缸温度差的原因

结合笔者多年的工作经验，总结出600MW汽轮机上下缸出现温度差的原因如下：

1、机组设计存在缺陷

600MW汽轮机上下缸的降温主要依赖于疏水系统，通常情况下，汽轮机处于热态启动的过程中，如果不能科学设计疏水系统，来自于锅炉传送出来的蒸汽处于高温高压的状态，在蒸汽管道慢慢被冷却，当输送到高中压缸的调门时再次被冷却，已经被冷却完毕的疏水到达扩容器，将会扩容器内部剩余的低温蒸汽进行混合，但是高中压缸又是紧紧与扩容器相连，高中压缸内的疏水也会流入扩容器，如果两种疏水的量较大，同时流入到扩容器中会发生气流碰撞，在瞬间形成较大的气流压力，并发生较大的波动，易于引起倒流和串流的问题。再加上扩容器内部的压力失衡，并且不能发挥抑制降压的功能。在安装的过程中，疏水管道的高度也需要注意，如果高低不合理，容易使疏水的流动不畅通，也会引起温差大。

2、操作不规范

在600MW汽轮机机组的实际操作中，务必要求工作人员严格按照各项规程进行操作，最大程度地控制人为失误因素。比较常见的是疏水门被错误打开，则会直接引起较大的温度差。在设计过程中，当机组发生跳闸，全面的疏水电动门必须完全打开，防止因误开疏水阀门而造成汽缸内部沉积大量的冷气冷水，温差就会出现较大波动。要对600MW汽轮机机组做好日常检查和维护，仔细检查调节汽门以及主汽门，必须是关闭的。汽缸机组在工作过程中，也要及时打开交直流润滑油泵以及顶轴油泵，确保运行安全，然而，这会进一步提高主蒸汽的温度和压力，疏水管道中的冷水容易倒流入汽缸，就引起较大的温差。工作人员由于时间紧急没能将疏水完全排除，就使夹层中会有汽水流入，也能增加温度差。

三、600MW汽轮机上下缸温差大的有效处理措施

1、科学合理地改造疏水系统

在设计汽轮机机组的疏水系统时，要摒弃各疏水门联开的理念，把全部的与汽轮机相连的疏水均引入到一个新的疏水管道，即是把主蒸汽和高旁门前管道的疏水与高压缸内的疏水进行隔离，并分别采用不同类型的疏水联箱与扩容器相连，这就能使得汽轮机组不论是处于停止或是开启状态，机组内部的疏水都能顺利排出，且不受其它管道疏水的牵连，让疏水管道始终都保持真空，能够有非常理想的疏水性能。此外，要做好压缸调门疏水的电动力的日常检查，要保证其处于关闭状态，进而能够使机组稳定工作。

2、规范操作流程

工作人员在开展冲转流程之前，必须把主蒸汽和高旁前的疏水改造成排大气，直到扩容器的疏水门关闭即可停止，避免同一个疏水联箱所传送出来的疏水受到高压高温环境的影响而挤压到低压疏水，这就会发生疏水倒流的问题。此外，要保证投夹层内部的积水必须完全排净，从而使得管道能够顺利排水。

3、启动和停止进一步优化

600MW汽轮机在启动和停止工作的过程中，需要及时控制高压加热器抽汽口的抽汽量，保证抽汽口的下端的腔室的金属能够升温迅速，避免由于疏水出现问题导致温差偏高。适当地延缓冲转暖机的时间，确保抽汽口下端的金属温度稳定后，再进行提速操作，避免发生温度叠加的问题。

四、总结

600MW汽轮机上下缸温度差是常见的故障问题，必须要深究其原因，并及时找到处理措施加以解决。本文所总结出的原因主要包括疏水系统设计不科学和操作不规范等两个因素，其处理措施为科学设计疏水系统、规范操作流程和优化启停过程等，并取得了良好的效果。当然，造成600MW汽轮机上下缸温差大的因素还有很多，这需要笔者进一步加强学习和研究，旨在找出最高效的处理措施，保障机组安全正常运行。

参考文献

[1]汽机运行中上下缸温差大的问题及应对策略[J]. 蒲光来.  科技风. 2019（09）

[2]汽轮机高压缸上下温差大的原因分析[J]. 袁国生.  民營科技. 2020（10）

[3]汽轮机上下缸温差大的分析研究与解决措施[J]. 仝有锋.  科技传播. 2018（13）

作者简介：陈绪峰（1990.09～），男，黑龙江省双鸭山市人，2012年7月毕业于辽宁科技大学，无机非金属材料专业，本科，初级工程师，研究方向：火电。