汽轮机运行安全探究论文

摘要：本文就汽轮机运行中产生的超速事故进行举例，并对汽轮机超速事故的预防措施进行研究。关键词：汽轮机；超速事故；预防一、汽轮机设备的运行及特点众所周知，汽轮机都具有高压、高温、高转速，结构复杂精密，动静间隙极其小的特点。今天小编给大家找来了《汽轮机运行安全探究论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

汽轮机运行安全探究论文 篇1：

汽轮机运行常见问题及对策

摘 要： 电厂汽轮机运行直接关系到电厂整体的能耗水平，本文立足于汽轮机运行中的常见问题分析，对解决存在的问题、提升汽轮机运行控制水平的提高汽轮机运行参数、适当降低汽轮机组背压、改善汽轮机组热力循环、改进汽轮机构造等方面技术措施进行了探究。

关键词： 汽轮机；常见问题；运行控制

电厂生产运行中，汽轮机是主要的机械设备，运行能耗直接关系到电厂整体的能耗水平，还会影响生态环保等工作。汽轮机使用期限较长，短则几年，长达十几年，但是在长期的持续运行中，因为汽轮机的安装、试验、维修保养等方面工作不到位或是技术更新不快等，极易造成能耗水平降低。因此，有必要对当前汽轮机运行中存在的主要问题进行研究，有针对性的采取措施，提升汽轮机运行控制和能耗控制水平。

1.汽轮机运行中存在的主要问题

本文以某电厂的冲动式双缸凝汽型汽轮机为例进行运行状况分析。汽轮机的主要构造为高压和低压缸、前轴承箱、高压和低压转子等，其中低压缸为分流式构造、包含2个排汽口。该汽轮机组运行额定功率和经济功率均为100MW，主蒸汽压力为8.8MPa，蒸汽温度可达530℃，在排汽时绝对压力可达0.0049MPa，汽轮机使用的冷却水温度在20℃左右，给水温度在230℃左右，在经济功率下运行，蒸汽损耗约为370t/h。因为使用年限较长，效率较低，所以进行了大修，使运行效率由40%提升到43%，但是与汽轮机的设计值依然存在25%左右的差距。

经过对汽轮机运行状况分析，存在的主要问题是汽轮机喷嘴出现裂缝，在高压级的双列动叶上也存在缺陷，单纯的维修和保养难以修复，影响了运行效率。在高压和低压缸的结合部位，存在密封不紧密的问题，个别部位出现变形；在通流的部位出现了超过允许值的径向孔隙，造成蒸汽传输中存在汽损问题，降低了机组运行的热效率。在长期的运行中，因为蒸汽中存在一定的腐蚀物质，造成低压缸隔板阻汽片出现腐蚀问题，个别部位严重脱落，需要进行整圈的隔板汽封圈更换。

结合汽轮机运行环境，汽轮机的凝汽器循环效率也存在过低的问题。经过分析，主要是水源中含沙量较高，加大了汽轮机输送通道和泵内零部件的磨损，降低了泵效，特别是因为水中含沙量过多，降低了凝结器的清洁度，从而影响了循环泵扬程，使泵内流量难以达到设计值要求。同时，在实际运行中，除氧器长期磨损后造成的缺陷，姜乐乐汽轮机的运行气压，减少了三段抽汽的用汽量，而除氧器出水温度的降低又造成了二段抽汽的实际用汽量增加，而二段抽汽主要是在汽轮机内，也就增加了汽轮机的运行能耗。在长期运行中，因为低压转子的叶片极易磨损，经常需要大修，但长期维修后会产生开焊等问题，造成叶片上存在一些裂缝和变形问题，加之水锈蚀问题严重，造成叶片运行能耗较高。

为提升汽轮机组的热循环效率，为改造汽轮机组运行条件提供依据，对汽轮机进行热力试验，重点是对三段抽汽室进行监测，具体参数如表1所示。

经过试验和数据分析，可以看出，汽轮机低压缸低效运行的原因是处在湿蒸汽区域，隔板因为受水汽腐蚀出现脱落和汽封失效等问题，使得漏汽较为严重。同时，末级叶片受潮气影响，也极易出现腐蚀和损坏问题，破损主要出现在叶片下端网上20mm的背弧部位，长期缺陷状态下运行会增加流通量，加大了排汽损失，影响汽轮机组和低压缸的效率。

2.汽轮机运行提效对策措施

国外对汽轮机多进行技术改造，比如常用的三元流设计方式，整体设计长叶片级群以改善机组整体的流动空间；还通过应用低损高效的失叶型或自带冠叶片型的叶片技术，改善叶片的流动性和密封性，提升机组整体效率。基于国外的技术改造方式，可通过如下技术措施进行运行提效改造。

2.1提高汽轮机运行参数。

要准确把握汽轮机和锅炉的整体运行强度要求，以及内部零部件的强度要求，在强度允许的情况下适当提升汽轮机组的新汽压力和温度，要确保逐步提升压力和温度，并将最大值控制在运行强度要求极限值以内，通过参数提升提高能效水平。

2.2适当降低汽轮机组背压。

电厂汽轮机组的背压与机组整体的焓降密切相关，通过降低机组承受的背压，可以增大机组运行的焓降，并降低冷源的放热量，从而降低机组整体能耗，提升电厂运行经济效益。但是，因为实际运行中处于“真空”状态，所以需要遵循循环水的调度原则，确保机组参数调整安全。

2.3改善汽轮机组热力循环。

热力循环的调整，主要是设置更多地回热级数，对整个回热系统进行改进，实现机组由凝汽式向供热式的转变，特别是可以实现对废弃热能的有效利用，将废热加热凝结水。同时，还可以配套低压省煤器，提升机组的热力循环效率。对回热级数之间存在较大的轴向间隙或径向汽封问题，可以适当调整，特别是对喷嘴和叶片的轴向空隙，需要有针对性的降低，提升循环效率。

2.4改进汽轮机构造。

汽轮机内部构造的改进也有利于提效。比如，对加热器、抽气器和凝汽器等关键设备的改造。汽轮机调节方式也会影响能耗，要以安全性和实际运行情况为依据进行调整。比如，在安装和保养中，需要改善通流的间隙；要重点关注阀门等部位的泄漏问题，对存在泄露的部位及时维修或更换；在叶片设置中，各级的静叶片需要配备高效的变截面扭曲型叶片，实现对二次流损失的控制；对低压次的末级叶片，要尽量更换到整圈自镶式阻尼型长叶片；对汽封构造，要尽量杜绝漏气问题，将存在变形或孔隙过大的部位进行调整。同时，要对汽轮机运行各环节进行检查，对存在的废热回收利用不充分的部位进行适当的构造改造，或是增设废热回收装置，实现对废热的回收利用。

3.结论

综上所述，汽轮机运行情况直接关系到电厂的整体运行效益，通过对当前运行中存在的问题进行分析，有针对性的采取技术措施予以改进，提升整体运行能效，从而提升汽轮機运行控制水平。

参考文献

[1] 王岩.浅谈高压变频器在电厂节能改造工程中的应用[J].仪器仪表用户，2011（03）.

[2] 张雁海.关于降低线损的分台区管理的研究[J].中国电力教育，2011（18）.

作者：王绪军

汽轮机运行安全探究论文 篇2：

汽轮机超速事故及预防

摘要：本文就汽轮机运行中产生的超速事故进行举例，并对汽轮机超速事故的预防措施进行研究。

关键词：汽轮机；超速事故；预防

一、汽轮机设备的运行及特点

众所周知，汽轮机都具有高压、高温、高转速，结构复杂精密，动静间隙极其小的特点。汽轮机在停机、启动及负荷大幅度变化等各种情况下，其动静部分的收缩、膨胀都将会引起动静间隙和胀差变化的明显变化，因此，推力的变化和由热应力而引起的变形等，都会严重威胁到汽轮机的安全。若汽轮机检修的质量不好，或者是运行的操作不正确，以及对异常情况的处理操作错误，或者是对紧急的情况处理得不够及时，都将会对汽轮机的设备造成严重的损坏事故，甚至会导致设备的报废。这些不仅会严重的影响到企业自身的经济效益，还会对正常的供电造成影响。

伴随着我国经济的快速发展，火力发电取得长足的发展，装机容量不断提高，装备的科技含量、精密程度不断地进步，相应的对我们的运行维护。汽轮机组是完成发电任务最重要的组成设备之一，其运行维护的好坏，对火力发电厂是否能够安全、稳定和经济的发电起着主要的作用。因此，在我们的日常生产管理工作中，必须做好汽轮机的各种安全事故的预防工作，这也是预防和阻止产生重大的安全事故的关键所在。在汽轮机各种事故中，超速对汽轮机设备造成的损害是最为严重。众所周知，汽轮机的转速如果超过了额定转速的112%，即可定为超速。如果在严重超速的状态下，会导致汽轮发电机组受到严重的损坏，甚至有可能毁坏报废。随着现代汽轮机技术的发展，汽轮机的防超速保护在设计上已相对完备，一般都采用电超速保护、机械超速保护等多重保护，从技术角度避免汽轮机超速。然而，近年来，汽轮机超速事故仍时有发生。因此，探究汽轮机超速的原因以及采取必要的预防措施，是保证汽轮机组安全、可靠运行的前提。

二、汽轮机超速事故及原因

（一）汽轮机超速事故举例

就这十几年以来，我国曾经就发生过几次由于超速而造成汽轮机的设备受到严重的毁坏的事故。如在1998年，xx发电厂发生了7号机串轴保护误动，汽轮机超速事故。热工人员在做处理串轴保护缺陷时，造成串轴保护误动作机组跳闸。串轴保护误动后；尽管危急保安器已经动作，但由于主汽门和调速汽门不严密形成了正向进汽，使汽轮机转速飞升到3699转／分。1990年，某厂汽轮机组的一台25Mw的中压型汽轮机组，在锅炉的水烧满以后，随着蒸汽带着水逐渐的进入了汽轮机的时候，突然的打闸导致停机。但是，由于自动的调节汽门卡涩、主汽门不能够完全的进行关闭，机组内部仍然带着约2万多千瓦的有功负荷，而此时，操作汽机运行的人员按下解列的按钮，系统解列和发电机轴系都断裂成了ll段，并且多处都从轴颈部位受到扭断，大轴、汽机叶轮、汽缸均断裂而且飞出，发电机与汽轮机因此都受到毁坏而报废。

（二）汽轮机超速的具体定义

所谓汽轮机超速，即是指汽轮机的转速超过了危急保安器的动作转速。若是汽轮机保持继续的上升，则称之为严重超速。汽轮机的转动部件,大都按照120r/min来进行强度校核。在运行过程中，汽轮机的转速一旦超过此极限，各个转动部件就会断裂，最终导致机组设备遭到损坏。严重情况下，甚至会造成汽轮机的飞车，让机组轴系断裂，从而导致整台机组的报废。

（三）汽轮机超速的具体体现

在汽轮机运行的过程中，由于汽轮机超速，会具体表现为汽轮机的功率表指示为零；主油压飞速上升；机组运转的声音出现异常；机组振动变得剧烈；汽轮机频率表和转速表的指示值持续上升；机组突然的甩负荷为零。

三、预防汽轮机超速的具体措施

为有效防止汽轮机超速，我们应积极的采取相应措施。

（一）防止汽轮机超速,对超速保护装置的具体要求

为有效预防汽轮机发生超速事故，应加强超速保护装置的维护、试验工作，确保超速保护正常可靠的动作。其中，每一种超速保护都务必完好，且能够可靠的投入运行(包含超速保护、危急保安器和附加保安装置)。机组启动前，必须按规程规定进行相关的超速保护试验，若超速保护不能可靠动作时,严禁机组启动。超速保护装置动作后，需要查清明原因，并采取不要的防范措施，确定机组完全正常后，才可以再次启动。

（二）防止汽轮机超速,对保安系统进行调节并做好定期试验

1、所谓调节汽轮机保安系统并定期试验，即是指对保安系统进行调节，并对其是否处于良好的状态进行检查。具体而言即是指在异常情况下，看其是否能够进行迅速、准确的动作，这是有效预防机组超速的重要手段之一。同时，要求按照有关规定对其进行定期的试验。

2、在汽轮机机组进行安装或大修后，危急保安器进行调整或解体后，在停机一个月后，进行再次启动时，要对机组进行甩负荷试验。在进行甩负荷试验前，要提升转速做好危急保安器的动作试验。在进行提升转速的试验时，务必按照制造厂就转子温度的具体要求和规定进行操作。通常情况下，冷态启动的机组应该带25%-30%的负荷，进行连续运行3-4小时以后进行，机组运行过程中，甩负荷并不能够代替危急保安器的试验。

3、汽轮机机组每运行到2000个小时以后，就应该做好危急保安器的充油试验。

4、定期进行汽轮机的主、再热调节汽门与自动主汽门的松动试验，对汽门的活动情况进行检查。

5、汽轮机每月完成一次抽汽逆止门的关闭试验，当某一个抽汽逆止门有缺陷的时候，应阻止汽轮机的使用。

6、汽轮机大修前后应该对汽门的严密性进行试验。

（三）防止汽轮机超速,确保汽轮机油的油质

为有效预防汽轮机发生超速事故，必须保证汽轮机润滑、调节油的油质。如果油质长期劣化，可能造成调速保安系统油管路堵塞，会导致危急保安装置和调速系统动作失灵，从而引起汽轮机的超速。所以，务必要确保汽轮机油的油质清洁良好，没有杂物，且油中不能带水，以此来预防调速系统部件的卡涩。在对汽轮机进行检修和安装时，务必将油管、油箱和轴承座的内部进行彻底的清除，确保其干净卫生，并对此加强管理，预防外来物质遗留在油系统内部。为避免油中带水，在运行过程中，应调整好轴封送气压力，确保轴封汽压自动调节系统的正常投运，并预防轴封的汽封片倒伏，让大量的蒸汽漏入到油系统中。同时，应定期对油质进行化验，对储油箱进行放水。滤油机要齐备，并按照规程对油中的杂质和水进行及时的处理。

（四）防止汽轮机超速,对调节系统的动态特征的具体要求

为有效预防汽轮机发生超速事故，汽轮机的调节系统性能应该能够满足汽轮机在额定转速和额定参数下的正常运行。汽轮机从满负荷的运行到突甩负荷为零的时候，能够自动的调节和维持汽轮机的空转，其转速升高的极限值不能够超过额定转速的8%-9%，并用稳定转速来对速度变动率进行验证。无论在怎样的情况下，飞升转速都应该严格控制在危急保安器的动作转速之下。超速限制错油门整定复位的时间和微分器的整定动作转速都应该符合要求。如对于200MW的机组而言，微分器的动作转速整应该定为34-50r/min，延迟时间大概为0.07-0.1s，超速错油门的复位时间应该整定为2-2.5s。

（五）防止汽轮机超速,对调节系统的静态特征的要求

为了有效预防汽轮机发生超速事故，就应加强对汽轮机调速系统的运用。汽轮机调速系统是有效确保汽轮机组不发生超速事故的关键部件。为有效确保汽轮发电机组的安全运行，务必保持调速系统良好的性能。

由此可见，尽管汽轮机已设有完备的超速保护装置，但如果不重视保护装置的日常维护、试验等工作，一旦汽轮机出现故障，超速保护无法正常动作，则将导致超速事故的发生，给汽轮机带来严重的损坏。因此，必须加强汽轮机超速的预防工作，以杜绝超速事故的发生。

参考文献：

[1]王喜波．现代管理技术在汽轮机维护中的应用[J]．电力科技，2008．11．

[2]李广胜．国外汽轮机技术发展现状[J].电力信息科技，2007．l2．

作者：张旭平

汽轮机运行安全探究论文 篇3：

浅谈电厂汽轮机运行过程中节能的实现

摘 要：汽轮机是电厂运行过程中一个重要的、必要的设备，对于电厂的稳定运行起着非常关键的作用，但是，汽轮机也是目前电厂能源消耗最大的一项设备。随着全球能源危机的加剧及环境的急剧恶化，工业节能降耗越来越受到社会的关注，而电厂作为耗能量较大的领域，越来越受到社会的关注。因此，为了可以让电厂更好实现预期的效益，就需要从节能、降耗等方面进行处理，对其进行科学、合适的改造，笔者结合实践经验，浅析电厂汽轮机运行过程节能降耗的实现。

关键词：电厂汽轮机 节能降耗 可行性

近年来，节能降耗逐渐发展成为电能领域的主流，而随着用电需求量及能源价格的日渐增加，电厂节能降耗更是成为社会关注的焦点。电厂发电的全过程，汽轮机发挥着不可替代的作用，而汽轮机运行过程的节能降耗能力更是关乎到电厂节能降耗的整体效果。因此，电厂汽轮机运行过程，必须控制好能源消耗量，即采取技术性手段及进行技术改造，以实现节能降耗的目的。该文从汽轮机节能运行的可行性角度着手，浅析如何实现电厂汽轮机运行过程的节能降耗。

1 电厂汽轮机节能运行的可行性

汽轮机是实现电厂功能的原动机，而汽轮机组多用来实现动能、热能及电能的转换，且汽轮机多与锅炉、凝汽器、加热器、发电机及泵配套使用，因此引起汽轮机组能耗较高的成因为汽轮机组本体泄漏严重及汽轮机运行能耗大。此外，沙尘及风对空冷凝汽器性能的影响及凝结水溶氧超标均会降低空冷汽轮机组传热效率，从而导致汽轮机运行能耗增加。几十年前，我国便开始尝试对老式汽轮机进行技术改造，因此我国已拥有较为成熟的汽轮机节能改造技术。实践表明，经技术改造后的汽轮机拥有更高的热效率，同时亦能实现对运行能耗及能源转换率的有效控制。此外，此类被改造后的汽轮机运行过程表现出更高的可靠性及安全性。可见，我国完全具备对汽轮机节能运行进行技术改造的能力。据当前成功改造的实践可知，现有汽轮机技术改造产生的费用较新式汽轮机采购的成本，同时汽轮机经改造后的能耗量更低，因此从近远期的经济效益来看，汽轮机组节能改造均具有可行性。

2 电厂汽轮机节能运行的实现

结合前文可知，电厂汽轮机节能运行的影响因素有汽轮机的缸效率、汽轮机组的通流性能、汽轮机的主蒸汽温度与压力、汽轮机的空冷凝器及出力系数。为此，本章节试图从下列方面浅析如何实现电厂汽轮机的节能运行。

提高汽轮机运行环境的真空度。据研究结果显示，电厂汽轮机的水泵及真空泵若要实现配置的最优化，则必须确保汽轮机运行环境达到最佳的真空度，因此汽轮机的日常运行过程，必须合理掌握循环水泵及第二台真空泵的启动运行时间，同时结合实际状况进行启/停操作，以提高汽轮机运行环境的真空度，从而使电厂获取更高的经济效益及社会效益。

控制汽轮机的给水温度。结合汽轮机高能耗运行的成因，本节试图从下列三方面出发，浅析如何实现对汽轮机给水温度的控制：（1）汽轮机组检修过程，对加热器开展检漏处理，即电厂汽轮机检修过程，认真检查高加筒体及水室隔板的密封性，同时对加热器进行检漏。若发现加热器钢管出现漏点，则必须及时处理好，以免引起严重的安全事故。另外，若高加筒体的密封性未达到规定要求，则定会降低水与蒸汽的热交换效率，甚至引起蒸汽短路现象，并最终影响到汽轮机的给水温度。若水室隔板的密封性未达到规定要求，则定会引起端走旁路的现象，并最终降低汽轮机的给水温度。（2）提高投入率，即汽轮机组的启/停操作必须符合相关规程的规定，控制好滑参数的启/停及高加水位的稳定性，同时做好汽轮机运行过程的维护工作，以免导致换热管发生泄漏。此外，及时清除换热管内部的沉积物，以免发生积垢，从而从多方面、多角度来提高汽轮机组的投入率。（3）控制好加热器的正常水位，以确保主/辅设备运行及回热的安全性与经济性。

控制好汽轮机凝汽器的最佳真空度。结合前文可知，凝汽器的最佳真空度关乎到汽轮机运行的节能效果。为此，文章着重从下列方面浅析如何对汽轮机凝汽器最佳真空度的有效控制：（1）维持凝结水位至合理位置。若汽轮机凝结水位太高，则会降低凝汽器的真空度。为此，若汽轮机采用滑参数停机，则既能降低锅炉与汽轮机等的温度及方便设备检修，又能提高锅炉余热的利用率。（2）控制好汽轮机组的密封性，即对汽轮机组的密封性进行定期或不定期的全方位检查，而设备大修过程，应重视对漏洞的检查及处理，以规避凝汽器发生泄漏。（3）控制好循环水的品质，以减缓凝汽器铜管内产生水垢的速度，同时及时清除掉铜管内部已形成的水垢，从而从多方面控制铜管的热交换效率。（4）定期查看射水池的水温及水位。若射水池的水温过高或过度及水位过高或过低，则必须及时进行换水。此外，重视对射水泵的日常维护。

控制好汽轮机的停机方式。汽轮机的非计划停机及正常停机过程，均应采用滑参数来实现停机，以方便对设备的检修及降低设备的温度，同时此种停机方法亦可提高对设备余热的利用率，从而达到节能降耗的目的。

3 结语

该文主要从技术改造角度出发，探究了如何实现电厂汽轮机运行过程的节能降耗，即提高汽轮机运行环境的真空度；控制汽轮机的给水温度；控制好汽轮机凝汽器的最佳真空度；控制好汽轮机的停机方式。研究表明，上述几种办法均对实现汽轮机的节能运行意义重大。但除此以外，该文认为若要切实实现电厂汽轮机运行的节能降耗，仅对汽轮机组进行技术改造是远远不够的，而还应该重视对汽轮机组的运行管理，即电厂汽轮机运行过程采用“定→滑→定”的运行方式。此种运行方式要求以改变通流面积来提高汽轮机组的运行效率；以低水平的定压调节来控制极低负荷时水循环工况、水泵轴临界转速及燃烧的稳定状态；以加减负荷来控制中间负荷区内汽门开关始终保持在滑压运行状态；以提升汽轮机的主汽压力及主汽温度来提高汽轮机的投入率及给水温度、降低加热器的端差及调整加热器水位至合理位置等。

参考文献

[1] 刘成鹏.提高电厂汽轮机运行经济性的措施分析[J].大科技，2014（12）：66，67.

[2] 陈壮.电厂汽轮机运行的节能降耗措施研究[J].科技与企业，2014（4）：253.

[3] 刘芳.有关电厂汽轮机运行中节能降耗的对策研究[J].城市建设理论研究：电子版，2013（21）.

[4] 董尚军.对电厂汽轮机运行节能降耗的分析[J].科技致富向导，2013（13）：55，163.

[5] 许奕敏.探讨电厂汽轮机运行的节能降耗措施[J].科技与企业，2015（1）：100.

[6] 王帅.电厂汽轮机运行的节能降耗之我见[J].吉林农业C版，2013（3）：286.

作者：田祖德