概述汽机运行中上下缸温差大问题和应对策略

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1、概述汽机运行中上下缸温差大问题和应对策略摘要：某电厂350MW机组中高压缸上下缸温差大问题一直存在，且呈不断增大的趋势，影响机组的安全运行。对此经过分析研究，认为是由于阻汽片阻隔、平衡活塞汽封漏汽、插管密封薄弱、导管疏水结构不合理等综合因素作用二造成温差大的结果。采用改进拆除阻汽片、平衡活塞汽封、更换修理插管密封等措施，取得了显著的效果。关键词：350MW机组；上下缸温差大；对策中图分类号：TM62文献标识码：A一、引言在热力发电厂的整个体系当中，疏水系统、汽封系统是发电厂整体性热力系统当中不能缺失且十分重要的组成部分，并且对发电厂的经济、安全运行有着

2、非常重要的影响。如果接入疏水系统的方式不恰当，轻则能够引发水击、震动等事故，严重的甚至能够造成管道或者是设备的损坏，在汽轮机疏水过程中由于疏水不顺畅而导致的事故在国内已经发生了很多起，大轴弯曲等严重的事故也曾经出现过。二、设备概况某发电厂汽轮机组系某制造厂引进美国技术生产的N350型亚临界、中间再热、单轴双排汽，凝汽式机组。机组投产初期，高压缸中部上下缸温差50-65°C之间，且下缸温度较上缸温度高。随着时间的推移，高压缸中部上下缸温差呈不断扩大的趋势，最高曾达到97°Co在切顺序阀运行时，由于工况的变动，上下缸温差达到9CTC左右，直接导致机组无法切

3、顺序阀运行，影响机组的安全经济运行。上下缸温差设置检测点的目的，是为检测汽缸进水，一般是较上缸下缸温度低，但350MW、600MW机组引进美国技术制造的均表现的是下缸温度高。据统计，已投产的多台同型350MW机组中，大多在40-70°C之间温差，其中三台机组温差在3(TC以下，有四台机组达到8CTC以上。制造厂不超55.6°C的要求上下缸温差，过大的温差不仅影响汽缸进水检测，而且还会造成动静碰磨、汽缸变形、螺栓拉断、汽缸漏汽等异常情况，给机组的安全运行带来严重影响。三、汽机运行中上下缸温差大的原因分析通过对现场的实地考察以及对汽机设计图纸的深入分析发现

4、：对于疏水的不合理布置，导致汽轮机发生上下缸温差过大情况的最为主要的原因是违背了按照层次进行疏水的原则。高压缸内缸内外承受的压差较大、温差较小，采用双层汽缸结构，而外缸内外承受压差较小而温差较大，详细结构见图1：高压缸纵剖面。图1高压缸纵剖面高压外缸有4个进汽口，上、下半各两个，通过调节汽阀与4根挠性主蒸汽进汽管相连，通过高压进汽连接管插入高压内缸，主蒸汽管焊于外缸上，每只管设三道活塞密封环,如图2所示：图2高压进汽连接管密封结构间隔板处在外缸与隔板持环之间，通道径向宽15.9mm,形成一环形通道，起节流和阻隔作用对两侧的汽流流动。正常情况下，调端各部

5、漏汽上下一致，流动均匀时，高压缸中部检水上下缸温差大问题不会引起。但如果局部漏汽量过大，特别是上下二部分出现偏差时，在流向排汽侧的过程中,便会使蒸汽汽流出现局部检水温度偏高的情况。基于上述分析，高压缸中部检水，特别是存在局部热源下部区域的可能性很大，该区域均处于高压高温区，任何部件的漏汽均会造成局部热源。造成局部热源的情况有如下几种：1）从结构上看高压插管密封设计薄弱，高压内缸的承插接口与蒸汽进汽管有三道密封圈。一方面由于漏汽量大，密封道数少，另一方面在组装时下部密封环比上缸的易损坏，通过密封环部分新蒸汽极易造成漏入内外缸之间的夹层。如进行现场来做的话

6、，高压插管密封改进，热处理与焊接及工艺有一定难度，问题还不是很大，但该细节过多、工作面太广、装配方案、如导管的割开部位、定位方案等一些细节还要根据现场情况来定，费用较高，实施难度较大。2）高压缸内部温度表套管、疏水管、压力表接管都有可能出现缺陷，而不断发展扩大，在同型机组中这类的缺陷发生过。3）高压内下隔板套下部阻汽片的影响，外缸与隔板持环之间有一个环形通道，该处下部设有阻汽片，通道径向宽15.9mm,汽缸下部蒸汽的流通以尽一步减少。如果下缸局部存在局部热源，又不能及时将热蒸汽排泄的话，会使下缸温度更高。4）平衡活塞汽封间隙偏大或磨损，平衡活塞密封环漏

7、汽量大，造成漏汽量大的情况发生，向排汽侧流动漏出的50CTC左右的高压蒸汽时，由于极易造成汽缸下部温度高，又汽缸下部流道短阻力小。平衡活塞设计汽封设计间隙是0.75mm,随总进汽量漏汽量增大而增大，一般在10-30吨/小时，但由于汽封磨损、机组在运行中热态变形或加工误差等原因，还会造成该部漏汽量扩大。若采用布莱登汽封，漏汽量将减小10t/h,间隙可缩小至0.5mm,这样的话，不仅能进一步减小第一级新蒸汽的漏汽量而且能降低上下缸温差，从而提高经济效益。四、汽机运行中上下缸温差大解决措施1）将高压平衡活塞梳齿式汽封改为布莱登汽封，以减少高压平衡活塞处的漏汽

8、量，冷态安装间隙2-2.5mm,热态值0.5mmo2）把导管疏水与调节级的高压缸疏水进行结合，