汽輪機(jī)運行中值班員的工作內(nèi)容

汽輪機(jī)帶負(fù)荷運行是電力生產(chǎn)過程中重要環(huán)節(jié)之一。在運行中正確執(zhí)行規(guī)程，認(rèn)真操作、檢查、監(jiān)視和調(diào)整，是運行人員的職責(zé)，也是保證汽輪機(jī)設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運行的前提。一、汽輪機(jī)正常運行時，值班人員應(yīng)做到以下工作：1、認(rèn)真監(jiān)視，精心操作、調(diào)整，隨時注意各種儀表的指示變化，采取相應(yīng)正確的維護(hù)措施。2、認(rèn)真填寫運行日志。每1-2小時抄表一次，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。發(fā)現(xiàn)儀表指示和正常值有差別時，應(yīng)立即查明原因，并采取必要的措施。3、定期對機(jī)組進(jìn)行巡回檢查，應(yīng)特別注意推力軸承各瓦塊烏金溫度、各軸承烏金溫度及回油溫度、油流及振動情況，發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)運行情況及嚴(yán)密情況，嚴(yán)防漏油著火等。對汽輪機(jī)各部進(jìn)行聽音檢查，特別是在工況變化較大時，更應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行聽音。及時調(diào)整軸封蒸汽壓力，防止由于壓力過高漏汽串入軸承箱，使油質(zhì)惡化；同時也要防止由于壓力過低，低壓缸汽封漏空氣造成凝汽器真空下降。4、運行中要經(jīng)常保持汽輪機(jī)在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運行，為此應(yīng)滿足如下條件：①注意保持主、再熱蒸汽溫度在額定值，汽壓符合機(jī)組變壓運行曲線規(guī)定值，變動范圍不超過允許的范圍。②回?zé)嵯到y(tǒng)應(yīng)運行正常，加熱器出口水溫應(yīng)在規(guī)程規(guī)定范圍之內(nèi)。③保持凝汽器在最佳真空下運行，定期對照檢查汽輪機(jī)排汽溫度，并及時進(jìn)行調(diào)整。④凝結(jié)水過冷度不應(yīng)超過規(guī)定值。5、運行中應(yīng)進(jìn)行各種定期切換及試驗工作。根據(jù)設(shè)備的具體情況定期檢查或聯(lián)系檢修人員清理安裝在汽、水、油系統(tǒng)上的濾網(wǎng)。定期清掃，保持汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)備的清潔衛(wèi)生。二、正常運行中的控制參數(shù)：為了保證汽輪機(jī)設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運行，運行人員除了用各種直觀方法對設(shè)備的運行情況進(jìn)行檢查和監(jiān)視外，更主要的是通過各種儀表對設(shè)備的運行情況進(jìn)行監(jiān)視分析并進(jìn)行必要的調(diào)整，以保持各項參數(shù)值在允許變化范圍內(nèi)。在正常情況下，各參數(shù)之間是有一定內(nèi)在關(guān)系的，例如：發(fā)電機(jī)負(fù)荷增加，由于主蒸汽參數(shù)不變，進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量就要增加，調(diào)節(jié)汽門的開度也相應(yīng)增大，調(diào)節(jié)級的壓力和各段抽汽壓力將會成正比的增加，各級級前的汽溫也有增加，機(jī)組的熱膨脹也隨之增加，如果在運行中發(fā)現(xiàn)這些參數(shù)間的相應(yīng)關(guān)系失常，則說明機(jī)組有問題。如果調(diào)節(jié)級和各抽汽口的蒸汽壓力比該功率正常情況下對應(yīng)的壓力值高，則說明通流部分有結(jié)垢或異物堵塞現(xiàn)象。所以在運行維護(hù)中必須認(rèn)真執(zhí)行汽輪機(jī)運行規(guī)程所規(guī)定的數(shù)值，加強檢查、分析、調(diào)整、維護(hù)，使這些參數(shù)維持在允許的變化范圍內(nèi)，保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運行。三、運行中的巡回檢查：巡回檢查是了解設(shè)備、掌握運行對象、運行情況，發(fā)現(xiàn)隱患，保證設(shè)備安全運行的重要措施之一。因此，必須按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備巡回檢查卡，逐項、認(rèn)真的檢查設(shè)備的運行、備用情況。在巡回檢查中如發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)仔細(xì)研究分析，并找出原因，及時予以消除。不能很快消除的要采取措施，防止故障擴(kuò)大，做好記錄并及時匯報。四、正常運行中的試驗及輔助設(shè)備切換：為了保證主機(jī)安全，必須要求其保護(hù)裝置及輔助設(shè)備安全可靠，避免因保護(hù)裝置或輔助設(shè)備問題造成主機(jī)損壞或停機(jī)，所以必須嚴(yán)格按照定期工作的要求和標(biāo)準(zhǔn)，定期進(jìn)行保護(hù)試驗和輔助設(shè)備定期切換，以檢驗各保護(hù)和輔助設(shè)備是否正常，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)盡快聯(lián)系檢修人員處理正常，以確保主機(jī)的安全運行。五、汽輪機(jī)運行中對安全經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的監(jiān)控和調(diào)節(jié)：汽輪機(jī)正常運行中的一些重要參數(shù)，對汽輪機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)運行起著決定性的作用，如主蒸汽參數(shù)、凝汽器真空、軸向位移、脹差及監(jiān)視段壓力、給水溫度、高加投入率、凝汽器端差、凝結(jié)水過冷度等。因此，運行中必須對這些參數(shù)認(rèn)真監(jiān)視并及時調(diào)整，使其保持在規(guī)定范圍內(nèi)。㈠

主蒸氣壓力當(dāng)主蒸汽溫度不變的情況下，進(jìn)入汽輪機(jī)的主蒸汽壓力升高的輻度在運行規(guī)程規(guī)定范圍之內(nèi)時，對機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性會有一定的影響，而且由于初壓升高，可用焓降增大，所以在同樣的負(fù)荷下進(jìn)汽量將會減少，對機(jī)組的運行經(jīng)濟(jì)性有好處。但是如果主蒸汽壓力升高超過規(guī)定范圍時將會造成不良后果，直接威脅機(jī)組的安全運行。主蒸汽壓力過高的危害如下：1、最危險的是調(diào)速級葉片過負(fù)荷，尤其是當(dāng)噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)組第一個調(diào)節(jié)汽門全開，而第二個調(diào)節(jié)閥未開時，因為此時調(diào)節(jié)級焓降最大，動葉上所承受的彎應(yīng)力也達(dá)到最大，所以即使蒸汽量不超過設(shè)計值，但因焓降增大也將使動葉超負(fù)荷。2、將導(dǎo)致機(jī)組末級的蒸汽干度下降，使末級動葉片工作條件惡化，水沖刷嚴(yán)重。對高壓機(jī)組而言，主蒸汽壓力升高0.5Mpa，末級濕度大約增加2%。而一般要求濕度在末級應(yīng)控制在15%以內(nèi)。3、主蒸汽壓力過高引起一些承壓部件（如蒸汽管道、自動汽門、調(diào)節(jié)汽門、汽缸法蘭盤及螺栓等）的應(yīng)力增加，甚至?xí)斐筛鞑考膿p壞或變形、松馳。基于以上理由，當(dāng)主蒸汽壓力超過允許值時不允許運行，必須采取措施，如通知鍋爐恢復(fù)汽壓或用調(diào)速汽門節(jié)流降壓。如果節(jié)流降壓失效時應(yīng)故障停機(jī)處理。對于單元制機(jī)組來說，降壓比較容易，只要減少鍋爐燃料即可。如果機(jī)組沒有帶到滿負(fù)荷時，可暫時地增大負(fù)荷加大進(jìn)汽量，必要時還可開啟旁路系統(tǒng)，達(dá)到降壓目的。當(dāng)主汽溫不變壓力降低時，汽輪機(jī)內(nèi)可用焓降減少，使耗汽量增加，經(jīng)濟(jì)性降低，在調(diào)節(jié)汽門開度不變時導(dǎo)致負(fù)荷下降；在保證負(fù)荷不變時，進(jìn)汽量增大，導(dǎo)致軸向推力增大，推力軸承過負(fù)荷，甚至使推力瓦片燒毀。當(dāng)汽壓降低超過允許值時應(yīng)聯(lián)系鍋爐恢復(fù)正常汽壓，必要時可降低負(fù)荷減少汽耗量，來恢復(fù)正常汽壓。（二）主蒸汽溫度在實際運行中主蒸汽溫度變化的可能性較大，而汽溫變化對汽輪機(jī)安全和經(jīng)濟(jì)影響更加嚴(yán)重。因此，對汽溫的監(jiān)督要更加注意。對于高壓汽輪機(jī)，通常允許主蒸汽溫度比額定溫度高5℃左右。汽溫升高，汽輪機(jī)的焓降和功率會稍有升高，使熱耗降低，當(dāng)汽溫升高5℃時，熱耗大約可降低0.12～0.14%，但是汽溫升高超過允許范圍時對設(shè)備的安全將造成十分有害的影響。首先在調(diào)速級段內(nèi)焓降增加，從而使該段的動葉發(fā)生過負(fù)荷。汽溫過高，會使金屬材料的機(jī)械強度降低，蠕變速度增加。主蒸汽管道和汽缸等高溫部件工作溫度超過允許的工作溫度以后，將導(dǎo)致設(shè)備的損壞或縮短部件的使用壽命。如會使汽缸、主汽門、調(diào)節(jié)汽門、高壓軸封等緊固件發(fā)生松馳現(xiàn)象，以至減小緊力或松脫。這種金屬的松馳程度，是隨著在高溫下工作的時間增加而增加的。汽溫過高還會使各部件受熱變形和受熱膨脹加大，如果膨脹受阻有可能使機(jī)組的振動加劇。因此，在運行規(guī)程中極嚴(yán)格地規(guī)定了主蒸汽溫度允許升高的極限數(shù)值。例如一般對535℃為額定汽溫的機(jī)組，僅允許變化+5～-10℃。因此，在電網(wǎng)允許情況下，當(dāng)汽溫超過規(guī)定時應(yīng)聯(lián)系鍋爐進(jìn)行調(diào)整，汽機(jī)應(yīng)加強監(jiān)督，同時配合做好各項工作，如果調(diào)整無效，當(dāng)汽溫達(dá)到停機(jī)條件時，應(yīng)按規(guī)程規(guī)定停機(jī)或緊急停機(jī)。汽溫下降不但影響經(jīng)濟(jì)性，降溫的速度過快，還會威脅設(shè)備的安全，必須果斷迅速處理。1）如果汽溫下降是緩慢的，這時溫度應(yīng)力不是主要矛盾。而要保持電負(fù)荷不變就要增加進(jìn)汽量。一般來說汽溫每降10℃汽耗率就增加1.3～1.5%，而熱耗約增加l0.3%。這是不經(jīng)濟(jì)的。2）汽溫降低，而汽壓不變時，末級蒸汽濕度將增大，對末級動葉片的葉頂進(jìn)汽側(cè)沖刷加劇，縮短其使用壽命。3）當(dāng)汽溫急劇下降時將使軸封等套裝部件的溫度迅速降低，產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，汽缸等高溫部件會產(chǎn)生不均勻變形，使軸向推力增大。汽溫急劇下降50℃，往往發(fā)生汽輪機(jī)水擊事故。對于汽溫下降減負(fù)荷停機(jī)的規(guī)定一般是這樣的：額定參數(shù)時當(dāng)進(jìn)汽溫度的過熱度降低到120℃時負(fù)荷應(yīng)減到零，只能維持空負(fù)荷運行，當(dāng)進(jìn)汽溫度的過熱度降低到100℃以下時應(yīng)停止汽輪機(jī)運行。（三）再熱蒸汽參數(shù)蒸汽從高壓缸排出后，經(jīng)過再熱器管道進(jìn)入中壓缸，壓力將會有不同程度的降低，這個壓力損失，稱為再熱器壓損。再熱器壓損一般以百分?jǐn)?shù)表示，即蒸汽通過再熱器系統(tǒng)的壓力降與高壓缸排汽壓力之比的百分比。在正常運行中，再熱蒸汽壓力隨蒸汽流量的變化而變化。再熱器的壓損亦隨著流量的變化而變化，再熱器壓損的大小，對整個汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)效果有著顯著的影響。在結(jié)構(gòu)與設(shè)計中應(yīng)盡力減小壓損，以達(dá)到熱耗降低的目的，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。運行人員對機(jī)組每一個負(fù)荷下的再熱蒸汽壓力要心中有數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)再熱蒸汽壓力不正常升高，說明進(jìn)入中壓缸的蒸汽阻力增加，應(yīng)及時查明原因（如中壓調(diào)速汽門脫落、通流部分堵塞等）并采取相應(yīng)的處理措施。又如再熱蒸汽壓力升高到安全門動作的程度，一般是由調(diào)節(jié)和保護(hù)系統(tǒng)方面的故障所引起的，遇到這種情況，要首先檢查中壓主汽閥門和調(diào)節(jié)汽門是否關(guān)閉，并迅速采取措施，使之恢復(fù)正常工作。再熱蒸汽溫度通常隨主蒸汽溫度和汽輪機(jī)負(fù)荷的改變而變化。并同主蒸汽溫度一樣，再熱蒸汽溫度的變化，也直接影響著設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)性。實際上再熱機(jī)組的中壓缸相當(dāng)于一臺中壓汽輪機(jī)，只不過是蒸汽溫度較高一些。當(dāng)再熱汽溫升高時最好不要用噴水降溫，因為向再熱器噴水，將直接增加中、低壓缸的蒸汽量，一方面會引起中、低壓缸各級前的壓力升高造成隔板和動葉的應(yīng)力增加以及軸向推力增加；另一方面對經(jīng)濟(jì)性也很不利。再熱汽溫低于額定值時，不僅會使末級動葉應(yīng)力增大，還將引起末級濕度增加，若長期在此工況下運行，將會加劇葉片侵蝕。在運行中，如果發(fā)現(xiàn)再熱汽溫下降水平與負(fù)荷的變化不相適應(yīng)，就必須聯(lián)系鍋爐檢查再熱器減溫水門是否關(guān)閉嚴(yán)密。（四）監(jiān)視段壓力的監(jiān)督在不同的運行方式下，監(jiān)視段壓力的變化，可說明機(jī)組安全運行的情況，也反映機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性。凝汽式汽輪機(jī)，除末一、二級外，調(diào)速級壓力和各段抽汽壓力均與蒸汽流量成正比。根據(jù)這一原理，在運行中就可以有效地監(jiān)督通流部分工作是否正常。因此各抽汽段和調(diào)速級壓力，通常又稱為監(jiān)視段壓力。在正常運行情況下，一定負(fù)荷都有其對應(yīng)的監(jiān)視段壓力，在額定負(fù)荷時，監(jiān)視段壓力不應(yīng)超過額定值，監(jiān)視段壓力不僅用來監(jiān)視汽輪機(jī)負(fù)荷大小，而且還可用來監(jiān)視通流部分的清潔程度。同一流量下，若監(jiān)視段壓力較大修后數(shù)值升高，表明監(jiān)視點后面各級結(jié)垢，當(dāng)結(jié)垢使監(jiān)視段壓力增長5～10%以上時，軸向推力將增大到危險的程度。監(jiān)視段壓力的變化一般允許為：中壓汽輪機(jī)為10%，高壓汽輪機(jī)為5%，超過上述限時應(yīng)進(jìn)行清潔處理。清洗方法有：停機(jī)后的清洗和帶負(fù)荷清洗。（五）真空（排汽壓力）當(dāng)真空降低（背壓升高）時，汽輪機(jī)焓降將減小。此時保持流量不變，汽輪機(jī)的功率將減小。若在真空下降后維持功率不變，則流量要增加。在一般情況下，中壓機(jī)組真空每降低1%，汽耗平均增加1%；高壓機(jī)組真空每降低1%，汽耗平均要增加2%，使汽輪機(jī)運行經(jīng)濟(jì)性大大降低。此外，真空下降，排汽溫度隨之上升，當(dāng)背壓升高過多，排汽溫度上升較大時，還會產(chǎn)生下列惡果：1）引起低壓缸及軸承座等部件熱膨脹使機(jī)組中心變化，造成振動；2）使凝汽器溫度升高，銅管可能熱脹過大而漏泄損壞，使凝結(jié)水質(zhì)惡化；3）由于熱膨脹和熱變形可能使端部軸封徑向間隙減小甚至消失；4）由于排汽壓力升高，汽輪機(jī)的可用熱降減小，除了不經(jīng)濟(jì)外，出力也將降低，還有可能引起軸向推力變化。在實際運行中，真空下降的原因很多，但往往是因為真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性受到破壞造成的。為保證嚴(yán)密性，運行中要定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時消除。真空嚴(yán)密性的指標(biāo)規(guī)定：當(dāng)負(fù)荷穩(wěn)定在額定負(fù)荷的80%以上，關(guān)閉空氣門，在3～5分鐘內(nèi)，凝汽器真空每分鐘下降速度不應(yīng)大于2～3rnmHg。真空下降，應(yīng)及時采取措施，若真空繼續(xù)下降，應(yīng)按規(guī)程執(zhí)行，減負(fù)荷直至負(fù)荷到零。凝汽器真空下降達(dá)極限值時應(yīng)停機(jī)，在低真空的條件下運行對末級或較長的葉片不利，由于偏離空氣動力系的設(shè)計點很遠(yuǎn)，汽流的沖擊或顫動，使葉片發(fā)生損壞，為將這種事故發(fā)生的可能性減到最小，日立公司做出如下幾條規(guī)定：（a）在無負(fù)荷或最小負(fù)荷條件下必須避免排汽壓力超過100毫米汞柱；（b）正常運行排汽壓力升高到125毫米汞柱時就要降低負(fù)荷，使真空恢復(fù)到正常值。當(dāng)負(fù)荷為30%以下時，如排汽壓力在125毫米汞柱以上必須停機(jī)；（c）避免排汽壓力在125毫米汞柱以上時啟動。（d）除事故情況外，一般當(dāng)轉(zhuǎn)速降到2000～2500轉(zhuǎn)/分以前不應(yīng)破壞真空。大氣安全門的動作規(guī)定：當(dāng)排汽壓力大于0.034～0.048MPa時即被沖開，使排汽排向大氣，以保證因排氣溫度和壓力繼續(xù)升高而不致?lián)p壞設(shè)備。（六）軸瓦溫度汽輪機(jī)軸在軸瓦內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，引起了透平油和軸瓦溫度升高。最早是采用監(jiān)視潤滑油溫升的方法，間接監(jiān)視軸瓦的溫度。軸瓦溫度升高，潤滑油溫隨之升高。一般潤滑油溫升不得超過設(shè)計值10～15℃。但此方法反應(yīng)遲緩，往往軸瓦燒毀，而潤滑油溫度并沒有顯著變化。尤其是推力軸瓦，更不明顯。應(yīng)當(dāng)直接監(jiān)視軸瓦烏金的溫度。當(dāng)發(fā)現(xiàn)下列情況時應(yīng)打閘停機(jī)：1、任意軸承回油溫度超過83℃時；2、主軸瓦烏金溫度超過112℃時；

3、回油溫度升高，軸承內(nèi)冒煙時；4、潤滑油泵啟動后，油壓低于規(guī)定值時；為了使軸瓦正常工作，對軸承的進(jìn)口油溫作了明確的規(guī)定，一般軸承進(jìn)口油溫在35℃～45℃。對于大容量汽輪機(jī)的油溫應(yīng)保持在40℃左右，為了增加油膜的穩(wěn)定性可維持在45℃運行。（七）串軸（軸向位移）軸向位移是指汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在軸向推力的作用下，承受推力的推力盤、推力瓦塊、推力軸承等的變形和油膜厚度的變化的總和。為保證汽輪機(jī)動、靜部件不發(fā)生摩擦，必須保證軸向位移不超過極限值。串軸的極限值是根據(jù)機(jī)組各個動、靜部分的最小軸向間隙而定的，對于葉片與隔板間隙為1～1.5mm的機(jī)組，其極限值不得超過0.8mm。軸向推力增加，使得推力盤與推力瓦片烏金之間的摩擦力增大，引起推力軸承出口油溫和推力瓦塊烏金溫度升高，當(dāng)串軸過大時，會使油膜破裂而發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞推力瓦的事故。由此可知，串軸的大小，直接表明通流部分動靜間隙變化情況，同時也反映了推力軸承工作情況。因此，在監(jiān)視串軸時，應(yīng)密切注意推力瓦片的溫度。大、中型汽輪機(jī)都裝有串軸自動保護(hù)裝置和推力軸承工作瓦塊溫度指示儀表，并且規(guī)定了軸向位移的極限值和推力瓦溫度的最高值。運行中發(fā)現(xiàn)串軸增大和推力瓦油度升高時，應(yīng)注意傾聽汽輪機(jī)內(nèi)部有無異音和軸封是否發(fā)生摩擦，一旦串軸超過極限值和推力瓦溫度高于允許值，應(yīng)故障停機(jī)。（八）脹差的監(jiān)視運行中的汽輪機(jī)，當(dāng)減負(fù)荷速度過快，或主汽溫突然變化時，汽缸和轉(zhuǎn)子的熱膨脹都將相應(yīng)發(fā)生變化，如果熱膨脹不均勻，脹差過大甚至超過極限值，會造成動、靜部分的摩擦。為監(jiān)視汽輪機(jī)的膨脹情況，汽輪機(jī)上一般都有熱膨脹和脹差指示器。熱膨脹和脹差是運行主要控制指標(biāo)之一，應(yīng)注意監(jiān)視和調(diào)整，這一點對機(jī)組的安全運行是十分重要的。（九）振動和聲音的監(jiān)視汽輪機(jī)運行中，都有一定程度的振動。當(dāng)振動增大時，說明設(shè)備發(fā)生了故障或運行不正常，因而必須注意監(jiān)視。汽輪機(jī)振動過大，可能使軸封處動、靜部分發(fā)生摩擦，引起主軸局部受熱而產(chǎn)生永久變形；使葉片、葉輪等轉(zhuǎn)動部分損壞；使螺栓緊固部分松弛，嚴(yán)重時會造成軸承、基礎(chǔ)、管道甚至機(jī)組的損壞。為保證機(jī)組安全，應(yīng)維持機(jī)組振動在允許范圍內(nèi)，一般對于3000轉(zhuǎn)/分的機(jī)組規(guī)定最大振動不允許超過0.0762mm。運行中，應(yīng)使用振動表和聽音棒定時測定和測聽各軸承的振動值和轉(zhuǎn)動部分的聲音，特別在機(jī)組啟動或負(fù)荷變化較大時更應(yīng)加強檢查和監(jiān)視。聽音的部位主要是軸承、主油泵和軸封等處。聽音的目的是為了發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)內(nèi)動、靜部分有無摩擦和金屬撞擊聲音，若有明顯的金屬聲，應(yīng)緊急故障停機(jī)。（十）油系統(tǒng)的監(jiān)視油系統(tǒng)的運行直接關(guān)系著整個機(jī)組的安全，它的故障可能導(dǎo)致推力軸承及各支持軸承燒毀，或使調(diào)速系統(tǒng)失靈，導(dǎo)致負(fù)荷無法控制，因此運行中必須連續(xù)不斷地保障機(jī)組供油。油系統(tǒng)監(jiān)視主要包