科学发展 汽轮机水冲击与处理分析 焦军涛 （哈电集团现代制造服务产业有限责任公司） 摘要：汽轮机是一种能够将蒸汽的能量转化为机械功的旋转式动力机械，这种动力机械也可以被称作蒸汽透平。其主要是应用于进行发电的原动 机。在汽轮机运行中，很容易出现水冲击的问题，这一现象的出现，会使得设备出现严重的损害，影响汽轮机的正常运行。而要解决这个问题，就要对造成 汽轮机出现水冲击的原因进行细致的分析，从而采取有效的处理措施，以保障汽轮机的正常运行。本文就汽轮机水冲击与处理进行了简要的分析，仅供参 考。 关键词：汽轮机；水冲击；处理分析 汽轮机与人们的生活息息相关，其能够为通过蒸汽动力为人们提供必 出现疏水不畅的现象，这就会使得管道内积聚的水进入到气缸中，从而造 要的热能和电能，因此。要对可能造成汽轮机运行出现异常的问题进行严 肃的处理，尤其是对造成汽轮机出现水冲击现象的原因更要重视。水冲击 的出现不仅会使得汽轮机的运行受阻，而且还会使得汽轮机的组件受到严 重的破坏，导致整体系统的瘫痪，所以，对汽轮机中出现水冲击要进行严格 的分析和处理，以保障汽轮机运行的有效性。 ｌ水冲击概述 ｌ＿１汽轮机水冲击产生的机理 之所以会出现水冲击的现象，主要是由于蒸汽或者是水受到各种因素 的影响，突然之间产生一种强大的冲击力，对承载蒸汽或者是水流动的管 道以及容器造成严重的振动影响，使得汽轮机的组件受到一定的损害，从 而阻碍汽轮机的运行。一般来说，水冲击主要是由工质在管道中流通不畅 而产生的，在汽轮机中出现的水冲击，则大多是由于蒸汽管道积水或者是 疏水不畅而导致的空气塞、水塞障碍，使得高速蒸汽的运行受阻，从而使得 蒸汽堆积，对水塞造成冲击，在冲击的过程中，就会形成巨大的振动和响 声，对汽轮机的各种设备组件造成严重的破坏，影响汽轮机的正常运行。 １．２汽轮机水冲击的危害 首先，水冲击的出现会使得水和蒸汽的温度急剧降低，这些低温的水 和蒸汽进入到汽轮机中，就会使得由于高速运行而产生高温的金属部件瞬 间冷却下来，由于温差的影响，使得金属部件出现严重的收缩现象，同时热 应力和热变形将会出现，造成汽轮机中的技术组件出现严重的捧膨胀变形 问题，这样就会导致机组出现振动的现象，动静部分轴向和径向出现摩擦， 从而很容易导致两者出现严重的磨损，不利于运行。 其次，水冲击产生的水或者是冷蒸汽，其在进入汽轮机中后，不能够正 常的在喷嘴内获得加速度，之所以会出现这样的现象，是因为进入汽轮机 的水和冷蒸汽的密度要大于汽轮机中本文所存在的水和蒸汽的密度，从而 使得其不能够有效的进行集中，在喷嘴内处于分散的状态，无法合力获得 加速度，以致于在出喷嘴后的绝对速度要比正常的蒸汽小很多，使其相对 速度的进汽角远大于蒸汽相对速度进汽角，汽流不能按正确方向进入动叶 通道，而对动叶进口边的背弧产生较大冲击。 ２造成汽轮机水冲击的原因 在汽轮机的运行过程中，会受到很多因素的影响，而由于这些因素的 影响，就会造成汽轮机水冲击的出现。可以说，造成汽轮机水冲击出现的原 因包含了各个层面的因素，要想解决水冲击的问题，就要对造成水冲击出 现的原因进行有效的分析，而经过分析后，得出造成汽轮机水冲击的原因 主要包括以下几个方面： 。 首先，锅炉中的水量过满，汽轮机的负荷突然增加，管道运行不畅，使 得大量的水堆积在管道中，再热蒸汽温度调节阀由于受到各种因素的影 响，而出现失灵的问题，这些种种原因的出现，使得带水的整齐进入到汽轮 机中，使得汽轮机的运行出现失常，从而出现水冲击的问题。 其次，造成汽轮机水冲击的原因是由于应用于进行热交换的热交换器 出现感到暴漏的现象，使得汽测满水进入到汽轮机中，同时由于疏水器出 现故障，也使得汽测满水进入到了汽轮机中，从而产生了水冲击。 再次，由于疏水管道在连接的过程中，出现连接不合理的现象，或者是 由于所选用的进行疏水的联箱体积过小，在大量疏水时，就很容易造成疏 水的压力值过大，从而使得本身的疏水药理比较低的管路出现返水的现 象，从而使得水进入到汽轮机中，造成水冲击的出现。 最后，轴封由于受到各种因素的影响而出现进水的现象，或者是轴封 在供汽上出现问题，回路抽汽管道在进行疏水时，由于各种因素的影响而 黔１１０ 成水冲击的出现。 ３汽轮机水冲击的治理措施 ３．１正确设置疏水点，布置疏水管。应在锅炉出口至汽轮机主汽阀问 的主蒸汽管道的每个最低点处设置疏水点。改进疏水系统使其管道、联箱、 容器的断面或容积适应疏水量的需要。 ３．２设置可靠的水位监视和报警装置，除氧器、加热器和凝汽器应装高 水位报警：加热器水位高时，应有自动事故放水保护，抽汽逆止门应能自动 关闭。完善调节级、高压排汽、再热蒸汽进口、各抽汽口等可能有水进入汽 缸处的温度测点，以便于及时监视汽缸进水或进冷汽，并坚持定期试验，确 保抽汽逆止门动作可靠，严密不漏。 ３．３运行人员应该明确，在汽轮机低转速下进水，对设备的威胁更大， 此时尤其要监督汽轮机进水的可能性。因为在低转速下，此时转子中部挠 曲最大。一旦发生动静摩擦，容易造成大轴弯曲事故。 ４汽轮机水冲击处理分析 水冲击对机组的危害极大。一旦发生水冲击应果断处理，而处理的具 体方法包括以下几个方面：①发现水冲击应立即破坏真空紧急停机：②开 启进汽管道、抽汽管道、汽轮机本体的所有疏水门；③由于加热器水侧泄漏 引起的汽轮机进水，应关闭抽汽逆止．门、关闭加热器进汽门，停止该加热器 运行，开启加热器事故放水门及抽汽管道疏水门，④准确记录和分析惰走 时间和惰走时的真空变化，并在惰走时细听倾听汽轮机内部声音⑤转子静 止，投入盘车运行，检查偏心、轴向位移、差胀、汽缸上下温差的变化：⑥运 行中主、再热蒸汽温度突降超过规定值是水冲击前兆，应立即紧急故障停 机：⑦汽轮机盘车中发现进水，必须保持盘车运行，直到汽轮机上下缸温差 恢复正常。同时强汽轮机内部声、转子偏心度、盘车电流等的监视：⑧汽轮 机升速过程中发现进水，应立即停机进行盘车；⑨汽轮机运行中进水监测 报警时，应迅速查明原因并消除，若振动、胀差、上下缸温差的变化达到停 机值时应立即停机；⑩在惰走时未能听出异音和察觉转动部分有磨擦声。 同时惰走时间、轴高位移、差胀、推力轴承金属温度均正常，充分放尽疏水 后重新启动。只有对水冲击处理得及时。才能够从根本上减轻水冲击造成 的危害。 结束语 汽轮机水冲击事故在国内外时有发生，其造成的后果是非常严重的， 因而要求锅炉和汽机运行人员予以高度重视。一旦发生此类事故。必须正 确、迅速、果断地处理，以免造成汽轮机设备的严重损坏。● 参考文献 【１】刘曙．汽轮发电机组振动监测和故障诊断系统探析ｆＪ１．中国科技信 息，２０１０（１２）． 【２】文界强．发电厂汽轮机保护拒动的原因分析及其防范措施【Ｊ１．中国科 技信息，２０１０（１２）． 【３】刘红彬．浅析汽轮机组的异常振动排除【Ｊ】．科技创新导报，２０１０（２３）．
