汽轮机运行分析

-汽 轮 机 运 行 分 析二九年六月目录第一局部：汽轮机汽轮机的运行工况进汽压力1进汽温度2调节级汽压3调节级温度4调速汽门后汽压5蒸汽流量5抽汽压力6抽汽温度7排汽温度7轴封汽压力8轴封汽温度8轴向位移9汽轮机转速9汽轮机负荷10汽轮机振动11热应力、热胀、热变形的影响汽缸膨胀14汽缸与转子的相对膨胀15上、下缸温差17汽缸、法兰外壁温差18汽缸壁、法兰、法兰与螺丝温差18转子热弯曲19油系统的运行油压19油箱油位20冷油器出油温度21轴承温度21推力瓦温22第二局部：汽轮机辅助设备凝汽器的运行凝汽器水位23凝结水温度24凝结水流量24凝汽器真空变化原因25循环水出水真空26凝结水导电度26凝汽器温升27凝汽器端差27凝结水过冷28除氧器的运行除氧器汽压28给水箱水位29除氧器振动冲击或喷水29给水含氧量30加热器的运行加热器汽压30加热器出水温度31高压加热器给水流量32加热器水位32加热器端差32第三局部：辅机泵与电动机的运行电动机外壳或铁芯温度33轴承温度34辅机轴承振动35电动机电流35轴承油位36给水泵的运行给水流量37给水压力39给水管道与锅炉压力差39平衡出口压力39浮动环进水压力40循环水泵的运行循泵进口真空40循泵出口压力41压缩空气压力41气泵油压42抽汽逆止门使用的动力气缸的在构造42第四局部：发电机发电机风温42双水冷进水温度42双水冷出水温度43双水冷进水压力43双水冷流量43发电机静子温度44发电机检漏仪绝缘值44小网振荡45随励磁电流增大，可导致转子径向不对称温差使汽机振动增大45发电机并网信号消失46附：机组原那么性启动程序47冷态启动锅炉点火前系统检查和准备工作48DCS故障49凝结器铜管化学处理50金属材料58火力发电厂金属技术监视62俺太累了70第一局部：汽轮机一、 汽轮机的运行工况进汽压力变化原因： 锅炉出力变化或发生扑、熄火等故障； 锅炉调节不当或自动调节失灵； 主蒸汽管系运行方式变化； 机组负荷突变或失去负荷； 锅炉再热或旁路系统阀门误动作； 电网频率突变； 锅炉主汽门或汽机总汽门、主汽门、调门误关； 主机抽汽时主机负荷变化。进汽压力升高的影响： 汽温不变，汽压升高，汽机总焓降增加，维持同一负荷，调速汽门关小，蒸汽流量减少，调节级及各中间压力级都将降低。由于机组为喷嘴调节，各调门按顺序开启，调门总开度虽关小，但先开几只调门开度仍大，在汽压升高，调节级压力下降时，调节级焓降增加较多，使调节级叶片应力也随之升高，尤其前几只调门开度大对调节级叶片应力增加较为显著，但一般只要进汽压不是过高，动叶应力不会超过允许值。调节级:喷嘴调节汽轮机的第一级称为调节级,其通流面积是随负荷变化而变化的 调门采用无节流运行，假设人为关闭的调门只数过多，使调节级压力降低，而其它调门开足，汽压升高使调节级焓降增加很大，调节级叶片应力有超限危险，根据计算捷克AK22机组，在其他四只调门关闭，第一调门全开运行时，调节级动叶弯应力将超限三倍左右。 汽压升高，汽温不变，汽机低压段湿度增加，不但使汽机的湿汽损失增加，降低汽机的相对效率，并且增加了几级叶片的侵蚀作用，为了保证平安，一般要求排汽干度大于88%，高压大容量机组为了使后几级蒸汽湿度不致过大，一般都采用中间再热，提高中压进汽温度。 运行中汽压升高，调门开度不变，蒸汽流量升高，负荷增加，要防止流量过大，机组过负荷，对汽动给泵那么应注意转速升高，防止发生超速，给水压力升高过多。 汽压升高过多至限额，使承压部件应力增大，主汽管、汽室，汽门壳体、汽缸法兰和螺栓吃力过大，材料到达强度极限易发生危险，必须要求锅炉减负荷，降低汽压至允许围运行。进汽压力降低的影响： 汽压降低，汽轮机的焓降要减小，同时在调门开度不变时，由于压力降低，蒸汽比容增大，调门的通流能力一定，那么蒸汽流量相应地减少，汽轮机出力降低，汽动给泵那么转速降低，影响给水压力，流量降低。 要维持汽轮机出力不变，汽压降低时，调门必须开大，增加蒸汽流量，各压力级的压力上升，会使通汽局部过负荷，尤其后几级过负荷较严重；同时机组轴向推力增加，轴向位移上升，因此一般汽压过多要减负荷，限制蒸汽流量不过大。 低汽压运行对机组经济性影响较大，中压机组汽压每下降0.1Mpa，热耗将增加0.30.5%，一般机组汽压降低1%，使汽耗量上升0.7%。 汽压降低过多，会影响抽汽器与汽动辅助油泵的运行。进汽温度：变化原因： 锅炉燃烧调节不当或锅炉负荷变化； 减温装置失效或锅炉主汽或再热器旁路系统减温水门泄漏； 给水压力变化，减温水量改变； 并炉时，锅炉主汽管疏水未放尽或运行时过热器、再热器带水发生汽温剧降或水冲击； 给水温度突然变化； 联合汽门故障，如门杆折断或门座逃出等使再热器两侧流量偏差。进汽温度升高的影响； 维持高汽温运行可以提高汽轮机的经济性，但不允许超限运行，因为在超过允许温度运行时，引起金属的高温强度降低，产生蠕胀和耐劳强度降低，脆性增加，长期汽温超限运行将缩短金属部件的使用寿命。因此，必须严格控制汽温不准超限运行。并建立汽温超限运行时间的统计，以便及时分析金属超限的影响程度，加强金属监视，防止发生脆化爆破。 主汽管及附件采用铬钼合金钢，承受温度较高，20号碳素钢按规定常用于450及以下温度，国产30万机组汽缸及转子叶片采用铬、钼、珠光体热强钢，一般常用于550，持久强度比拟稳定。 汽温升高使机组的热膨胀和热变形增加、差胀上升，汽温升高的速度过快，会引起机组部件温差增大，热应力上升，还使叶轮与轴的紧力、叶片与叶轮的紧力发生松弛，易发生通汽局部动静摩擦，如由于管道补偿作用缺乏或机组热膨胀不均易引起振动增加。差胀:转子与汽缸的相对膨胀,汽轮机在起停和工况变化时,由于转子和汽缸之间存在温差,因此其轴向存在膨胀差.推力盘同一侧,动静局部之间的膨胀之差.进汽温度降低的影响; 汽温降低，使汽轮机焓降减少，要维持一定负荷，蒸汽流量增加，调节级压力上升，调节级的焓降减小，对调节级来讲平安性较好。 在汽压、出力不变的情况下，汽温降低蒸汽流量增加，末级叶片焓降显著增大，会使末级叶片和隔板过负荷，一般中压机组汽温每降低10，就会使最后一级过负荷约1.5%，一般汽温降低至某一规定值要减负荷，防止蒸汽流量过大。 汽温降低汽机高压局部压力级焓降减小，喷嘴出口速度减小，如圆周速度不变，那么叶片进口相对速度的数值降低，其方向也改变，蒸汽与叶片要发生冲击，为维持同一负荷，蒸汽流量增加，要使蒸汽从各级叶片过，叶片反动度要增加，引起转子轴向推力加大，因此低汽温时应加强对轴向位移、推力瓦温的监视。反动度：蒸汽在动叶通道膨胀时的理想焓降hb和在整个级的滞止理想焓降ht*之比。 汽温降低，汽轮机后几级蒸汽湿度增加，加剧了湿蒸汽对后几级叶片的冲蚀，缩短叶片的使用寿命。 汽温降低要注意下降速度不能过快，汽温突降将引起机组各金属部件温差增大，热应力上升，因温降产生的温差会使金属承受拉伸应力，其允许值比压缩应力小，且差胀向负值变化，会使机组发生振动，甚至动静摩擦。一般高压机组规定汽温突降50以上要紧急处理，防止由于温差引起热应力超限，影响机组使用寿命。 汽温急剧下降，往往是水冲击的预兆，注意降至一定值，开启主汽管及汽缸疏水门，假设剧降至限额应迅速停机，防止水冲击对机组造成损坏。水冲击的象征除了汽温突降，有时会出现轴封、主汽门、调速汽门等法兰、门杆轴封冒白色湿蒸汽，机组振动增大，汽机或抽汽管有水击声等现象。 低汽温运行，机组焓降减少，汽耗量增加，汽机经济性下降。一般汽温每降低10，机组效率将降低0.5%。 汽温、汽压同时降低，使蒸汽保持一定过热度，汽温降低的危害性要小，一般可参照汽压降低的程度进展分析处理，滑参数运行的机组，汽温降低的限额那么以蒸汽过热度为准。如国产30万机组要求滑参数时蒸汽过热度130以上。进汽温度热偏差的影响； 国产30万机组，锅炉为甲、乙两炉膛。由于燃烧，蒸汽流量分配的差异，尚有热偏差，因此对汽机过热汽温及再热汽温两侧都有一定偏差，锅炉用调节油水比，减温水等方法尽可能缩小汽机两侧进汽温度偏差，有时各高压调速汽门开度不一或联合汽门故障关闭，使过热器或再热器两侧流量偏差，会造成汽机两侧进汽温度热偏差增大。 制造厂要求汽机汽温热偏差不超过15。如热偏差过大，使汽缸左右两侧进汽受热不均匀，热膨胀不均将引起机组动静局部发生中心偏斜，机组振动增加，热偏差增大应联系锅炉调整，如果热偏差严重超限应紧急停炉。调节级汽压：变化原因：A：汽门开大而升高； 负荷增加； 汽压或汽温下降，使蒸汽流量增加； 真空严重下降，使蒸汽流量增加； 通流局部磨损，调节级或第一、二压力级叶片进口打坏； 抽汽量增加。B：汽机叶片通流局部结垢，调节级压力升高。调节级压力变化的影响： 正常运行时，调节级压力可代表机组负荷变化，负荷突降至0，调节级压力也跌至0，调节级汽压是随蒸汽流量的增加而上升的，如负荷不变，调节级压力上升是说明蒸汽流量增加。机组经济性发生变化，调节级压力过高，汽轮机通流部件强度易发生严重超限，因此一般汽轮机除规定最高负荷外，还规定调节级最高汽压的限额。 调节级压力上升，可以判断汽机通流局部的清洁状况，分析叶片是否结垢，在分析叶片有否结垢情况时，不宜选择同一负荷比拟，因为负荷受汽压、汽温或真空等因素影响，应选择同一蒸汽流量下与大修后通汽局部清洁时比拟，如果上升，说明通流局部结了盐垢。 P=PP净/P净100%；P：实测的调节级汽压；P净：叶片在大修后干净状况下的调节级汽压P：调节级压力相对增大值；一般要求调节级压力相对增长值不超过5%，如果超过15%，应设法带低负荷清洗叶片。叶片结垢严重会影响机组出力缺乏，由于效率下降，蒸汽流量上升，机组运行经济性变差叶片结垢使反动度上升，轴向推力增加，叶片长期结垢运行易发生断叶片事故。调节级温度变化原因： 负荷变化； 进汽温度变化； 调速汽门开度变化； 蒸汽流量改变； 调节级局部叶片损坏。调节级温度变化的影响： 调节级温度一般随进汽温度升高或蒸汽流量增加而上升，并与调节级压力相应变化。 调速汽门的节流将影响调节级汽温变化，调速汽门开大，节流作用减小，调节级温度相应升高。 高压大容量单元机组在起动时应注意调节级温度突变，因滑参数起动，开场时汽压较低调速汽门开度较大，待锅炉升压时，为维持机组负荷不致上升过快，将调速汽门关小，节流作用增加，从焓熵图可知，调门节流作用引起温度降低。另外，由于调门关小，第一级喷嘴流通面积减小，要通过同一蒸汽流量，需增加喷嘴焓降，使其蒸汽流速增加，第一级喷嘴焓降增大，调节级温度也将降低。如果起动过程，锅炉升压前，汽机调门近全开，调节级温度到达最高，在升压过程中，调门关小速度过快，将会发生调节级温度突降，使汽缸产生很大的热应力，因此起动时，须注意监视调节级温度变化速度不超限。调速汽门后汽压：变化原因: 调速汽门开度变化； 进汽压力变化； 调速汽门门杆折断或阀座松脱等故障； 汽机负荷或蒸汽流量变化。调速汽门后汽压变化的影响： 调速汽门后汽压一般可作为监视负荷变化或蒸汽流量变化的依据。 各调速汽门后汽压变化说明各调速汽门的开度在发生变化。不同的负荷。各调门开启顺序及开度情况从调门后汽压进展分析。当该调门未开启时，调门后汽压和调节级压力相接近，假设该调门近开足，那么调门后汽压和汽机进汽压力相接近。如果该调速汽门或联合汽门的门杆折断或其他故障，那么该调门后汽压反映出调门处处于常关或关不严状况。关不严状况的现象：调门后汽压低于进汽压力而高于调节级压力。 引起调门振动大的原因一般是由于周围环境温度高，导致触点氧化而接触不好引起的。蒸汽流量：变化原因： 汽机负荷变化； 汽压或汽温变化； 抽汽量变化； 真空变化； 通流局部严重损坏或结垢； 电网频率变化； 流量计漏水； 旁路系统阀门不严密。蒸汽流量变化的影响： 运行时，蒸汽流量可以用来监视汽机负荷，如果蒸汽流量增大那么表示汽机附和上升，蒸汽流量时监视汽机运行平安的重要依据，流量改变，对调节级及最末级的焓降变化最大，因此蒸汽流量增加使调节级及最末级的反动度增大，引起轴向推力增加。蒸汽流量过大必将引起汽机隔板、叶片应力增大过负荷及轴向推力过大，有些机组规定蒸汽流量限制就是这个道理。 蒸汽流量改变，因为调节级和最末级焓降发生改变，使他们的速度比偏离最正确值，因此效率必将降低，而中间各级在流量改变时，焓降根本上保持不变，其速度比保持不变，那么中间各级的效率保持不变，在经济负荷下的蒸汽流量，调节级及末级焓降变化接近速度比最正确值，蒸汽流量时监视机组汽耗率的重要数据，及时分析汽耗率大小保持机组经济运行。速度比：轮周速度与喷嘴出口汽流速度的比。x1=u/c1 蒸汽参数的变化对流量计要产生偏差，因为蒸汽流量时采用重量流量，而流量表差压计的喷嘴或孔板的设计是按一定参数选择的，参数发生变化将引起仪表指示偏差。 流量计是利用差压原理指示的，如果流量表低压端漏水，那么误指示降低。抽汽压力：变化原因： 负荷变化； 蒸汽流量变化； 抽汽流量变化；加热器凝结水流量，除氧器汽压、对外用户供汽量等变化或抽汽逆止门卡涩等 通汽局部叶片结垢； 抽汽级叶片折断； 夹层蒸汽调整。抽汽压力变化的影响： 抽汽压力一般随蒸汽流量而改变，当抽汽量改变时，抽汽压力也相应发生在一个很小的围变化，因为在汽轮机的第一级和最末级的压力根本保持不变时，抽汽压力的改变必然引起各级焓降的重新分配。如抽汽压力升高，使抽汽级以前各级焓降减小，而使抽汽级后各级的焓降增加。但这种影响并不是均匀的：影响严重的是抽汽级前后两级。当抽汽量减少，抽汽压力相应升高些，使抽汽级前一级的焓降减少的最多，使抽汽级后一级的焓降增加的最多，而其他各级焓降变化较小。 还为了分析汽轮机通汽局部叶片结垢的部位，除调节级压力作为监视比拟外，各级抽汽压力也可作为监视比拟点，但需注意该级抽汽量，汽机进汽量都要选择一样条件下比拟。在汽机一样进汽量、一样抽汽量情况下，如果某一级抽汽压力上升较多，那么可说明这一级抽汽口后几级叶片结垢严重。 抽汽压力也是监视机组平安运行的一项数据。当抽汽停用或用量极少时比方：高加停用或热用户不需，抽汽压力升高，由于高压各级的焓降缩小，致使反动度增大，轴向推力增大。另外因为汽轮机抽汽的后几级蒸汽流量比抽汽使用时相应增加，要维持额定负荷运行，易引起汽机抽汽后几级隔板、叶片应力增加超荷。国产30万机组，当三台高加未投用，第一、二、三级抽汽停用时，机组要进展限制蒸汽流量或减负荷运行，防止汽机应力超限，当抽汽量过大，抽汽压力降低，使抽汽级前几级焓降过大，应力增加。为防止滥用抽汽，抽汽量过多引起前几级隔板或叶片应力超限，有些机组规定调节级压力与一级抽汽压力差及一级与二级抽汽压力差的限额就是这个道理，发现压力差超限应限制抽汽量或减负荷。抽汽温度：变化原因： 蒸汽流量或负荷变化； 抽汽量变化； 从抽汽管倒入冷汽或水，如加热器管子泄漏，减温水门未关，加热器疏水系统倒流，备用汽系统倒回，抽汽管积疏水等。 汽机叶片故障。抽汽温度变化的影响： 抽汽温度一般用于监视抽汽运行工况变化，例如某一台机组调节级叶片换新，因材质问题，投运后不久损坏，当时其他运行工况反映不显著，但一级抽汽温度明显上升。 为了防止抽汽用户冷汽或冷水倒入抽汽管进入汽缸，引起温度差突增或水冲击事故，故有的机组装设抽汽管道温度差报警装置，以便及时发现，运行中发现抽汽温度突然降低，应分析有否倒入冷汽或水的可能，及时采取隔绝措施。高压大容量机组由于抽汽系统复杂，最易发生汽轮机进水进冷汽事故，引起叶片损伤、动静摩擦，热应力过大发生金属部件裂纹或永久变形，推力轴承损坏等事故。 汽轮机轴封疏汽至抽汽系统，有时会影响抽汽温度升高。如国产30万机组，七级抽汽无逆止门，高、中压缸轴封疏汽一局部至七级抽汽系统，当七级抽汽低压加热器未投用，这局部高温蒸汽倒入七级抽汽至低压缸，使该级抽汽温度上升。排汽温度：变化原因： 凝汽器真空变化； 起动及低负荷运行时间长，排汽缸喷雾冷却水量缺乏或喷孔阻塞，运行中喷雾冷却水泄漏。 无蒸汽运行。排汽温度变化的影响： 一般排汽温度和排汽背压下的饱和温度相接近，有些机组排汽温度测点在排汽缸上，因此要比饱和温度高些，但他们的变化趋势时相适应的，可以进展对照，背压升高后会引起排汽局部的法兰、螺栓应力增大。 机组起动时由于调速汽门进汽存在节流以及叶片的鼓风摩擦产生热量，蒸汽流量很小，难以使这些热量迅速带走，排汽温度将升高，且启动时真空过分低，相应的饱和温度也很高，排汽温度过高，叶片、低压缸、低压轴封热变形增大，排汽室的膨胀量过分增大，假设低压轴承座与排汽缸为一体，将使低压转子的中心线抬高破坏转子中心线的自然垂直，从而引起机组的强烈振动，或低压轴封摩擦，排汽温度高还会影响凝汽器铜管，管板上的胀口松动漏水，因此要开启排汽缸喷雾冷却水，降低排汽温度。调节排汽缸喷雾冷却水，要注意防止左右两侧产生温度差，引起膨胀不均匀或冷却水量过大，排汽温度过低。 正常运行时，排汽温度的升高，不必规定限额，排汽温度与凝汽器背压成正比。根据凝汽器真空下降值进展处理，而运行时的排汽温度一般不会很高。 如排汽温度表袋损坏，排汽温度那么和室温相接近，将影响真空下降，应分析有否断叶片象征，有末级叶片断裂打坏排汽温度表袋。 背压升高后汽轮机轴向推力的变化视汽轮机的构造而定，当转子在排汽局部没有阶梯时，轴向推力随末几级的反动度增大而增大末几级在背压升高时焓降减小，故反动度增大。假设要长期运行，可根据背压升高的大小撤除最末一级或两级，可防止轴向推力增高过大。当转子在排汽局部有阶梯时，由于背压的升高，可能使轴向推力减小，假设背压升高过高，还可能造成反向推力。轴封汽压力变化原因： 负荷或蒸汽流量变化； 凝汽器真空变化； 轴封进汽压力变化； 抽汽压力变化影响轴封疏汽背压变化； 轴封加热真空变化； 轴封进汽分门或疏汽分门开度变化； 轴封压力调整门调节失灵； 轴封齿磨损，漏汽增加。轴封汽压力变化的影响： 轴封汽压力保持过高，使轴封冒汽增加，轴封漏汽损失大，既不经济浪费蒸汽和热量，又要影响轴承温度升高或油中有水。 轴封汽压力调节的过低，要使轴封失汽，影响凝汽器真空降低。 带轴封套或小平衡盘的机组，轴封疏汽压力的变化，会影响汽轮机轴向推力的平衡，应注意推力瓦温度及轴向位移值。轴封疏汽压力过高，轴向位移要增加，疏汽压力过低轴封漏汽量增加，影响经济性。轴封汽温度：变化原因： 轴封汽母管汽源切换； 除氧器满水； 轴封用汽量变化。轴封汽温度变化影响： 轴封汽温度的上下，对汽机的差胀变化油一定关系，因为轴封汽温度对转子要引起伸长或收缩。正常运行时，轴封汽温度维持接近该压力下的饱和温度的微过热整蒸汽，使轴颈冷却，使轴颈冷却，减少轴颈传热，影响轴承温度升高，应防止轴封带水。 机组冷态起动时，冲转前向轴封送汽，由于轴封汽温度高于转子温度，引起受热伸长，使汽轮机的差胀增加。国产30万机组，冷态起动，冲转前半小时向轴封送汽，轴封汽温150左右，到冲转时，高、中低压缸的差胀分别增长0.50.8毫米。 机组热态起动时，金属温度较高，如果仍然用低温汽供入高、中压缸轴封，那么会造成转子及汽缸突然局部冷缩变形，出现不应有的负差胀，故要求轴封汽的温度要高些,热态启动时轴封处转子温度一般只比调速级处缸温低3050。轴向位移：变化原因： 负荷变化；真空变化；汽温变化；运行中叶片断；水冲击； 叶片结垢严重；蒸汽流量变化； 油中含水,使传感器特性发生了变化。汽轮机轴封阀兰漏，使油中含水，造成传感器绝缘降低，前置器输出间隙电压逐渐变小，高压缸轴向位移，高、低压缸相对膨胀差示值变大，低压缸轴向位移示值变小(负值)； 液压式轴向位移表受主轴油泵出口油压、油温变化，进油滤网阻塞等影响指示偏差； 高压轴封漏汽量大，影响轴承坐温度升高；高压轴封疏汽压力调节变化； 频率变化；电气式轴向位移表受频率、电压的变化指示偏差； 油膜厚度对其的影响：转子在静止时，其轴颈是与轴瓦乌金外表相接触的；在工作转速下，轴颈在轴瓦中就被一层油膜抬高，并移向一侧，这种油膜所引起的垂直方向和水平方向的位移都会影响到转子的中心位置。位移量的大小与很多因素有关，如轴瓦上单位面积负荷的减小，轴颈圆周速度的增加，润滑油粘性的提高或轴承温度的降低等都会使位移加大；相反的情况下那么使位移减小。由于各转子的轴承工作条件不一定一样。因此轴颈在工作状态下的位移就有大有小。 推力轴瓦磨损或损坏； 抽汽停用，抽汽压差过大； 发电机转子串动。轴向位移变化的影响： 轴向位移变化是表示转子正在轴向推力作用下，转子与汽缸相对轴向位置发生变化，一般转子是向汽缸低压侧轴向位移，这个方向为正方向，位移值为正值；大容量多缸机组，由于高压缸大都采用反流式布置，轴向推力抵消程度不一，有时转子向汽机车头侧位移，这个方向为负方向，位移值为负值。 轴向位移向正或负方向增加，说明转子的轴向推力上升，由于轴向推力是由推力轴承来承当的，推力轴承在受压时产生的弹性变形增加，要注意推力瓦工作面或非工作面的温度变化。 轴向位移增加过大，使推力轴瓦发生损坏烧熔，产生通汽局部动静摩擦碰撞，尤其在发生水冲击事故时，轴向推理迅速增加，更易发生设备严重损坏。汽轮机转速：变化原因：A:系统频率变化或与电网解列；B:负荷突降到0，发电机已经解列，转速升高： 速系统作用良好，转速上升值较小； 调速系统作用不好，转速骤升，危急保安器卡涩未动作； 调速汽门及自动主汽门卡住或不严密； 抽汽逆止门卡住蒸汽倒回。C:负荷骤降倒0，发电机解列，磁力断路器或危急保安器动作，主汽门关闭，转速下降。转速变化的影响： 汽轮机起动时，用液调控制转速到达合理暖机以及根据一定的升速率进展升速。当机组并网运行后，汽机转速一般随频率而变化，在频率升高至50赫兹以上，应注意转速升高，危急保安器误动作，在频率严重降低时，应注意主油泵出口油压，润滑油压下降的情况。 突然甩负荷，发电机与电网解列时，要特别监视转速变化，主汽门已关闭，转速下降，应及时启动辅助油泵。如果主汽门未关闭，应注意转速升高值，超速时，叶片圆周速度增加，叶片受高速离心力作用易疲劳折断，升高至3360r/min以上，需破坏真空紧急停机，当机组出现严重超速，运转声音不正常，声音变高和刺耳，调速油压升高，同时机组振动增加，这时应迅速切断汽源，防止自动主汽门与调速汽门或抽汽逆止门卡住，蒸汽继续进入或倒回汽缸，发生严重超速飞车事故。汽轮机负荷：变化原因： 液调同步器变化； 真空变化； 汽压变化； 调速系统工作不正常，调门门杆折断或门左脱落等； 频率变化使调速汽门相应变化； 调速油压降低如油管漏油等； 抽汽量变化； 负荷突降至0；a发电机与电网解列；b热工保护动作低真空等，磁力断路器动作；c发电机故障差动保护等动作；d自动主汽门或危急保安器误动作；e调速系统失灵或调速油压降低；f单元机组锅炉故障停炉等原因连锁停机。负荷晃动的原因：a电网震荡；b发电机失去励磁；c调速器缓慢率大或油动机有剩余空气；d调速器门重叠度大，某一调门刚微开；e错油门重叠度大；f油压不稳定晃动；g调速系统静态特性曲线不合格、比拟平直；h调门或连杆因结垢等原因卡涩；iCCS指令的震荡也会引起调门的震荡。一、二次油压泄漏。负荷变化的影响： 负荷变化速度在机组起动时，需控制增负荷速度，防止增负荷过快，使汽轮机金属部件由于温差增大产生热应力过大，差胀升高，正常运行那么对负荷变化速度不作严格规定。 负荷突变较少，对机组影响不大，如突降至0，与电网解列，对机组影响较大，要求处理迅速。负荷突变是常见事故之一，遇到雷雨，季节性灾害或电气运行方式薄弱时更易负荷突然变化，以至甩负荷。负荷晃动的原因： 负荷晃动的情况有不同，有的是在升降负荷时出现调速系统剧烈摆动。有的是突然出现晃动或逐步出现增大的晃动。对于突然出现晃动其频率与振幅一般都是无规律的，往往是由于调速系统不清洁，外物侵入或热膨胀补偿缺乏引起调速汽门不规那么的卡涩，对运行中出现晃动，并逐步增大，其晃动频率与幅度是有规律的，往往由于调速系统磨损或连杆间隙太小，缓慢率太大造成的。 调速系统在某一负荷下晃动，往往是由于调速汽门重叠不当，负荷晃动后使汽机进汽量上下波动，对汽轮机运行不利，同时对电网的稳定产生不良影响。运行中发生在某一负荷下晃动，可用改变负荷的方法来消除晃动，对于调速系统不稳定的机组，调节负荷要注意升降速度，不宜过快。 发电机震荡或失去同期，负荷及电机电压均会出现剧烈摆动，发电时机发出有节奏的呜声，其节奏与表计摆动合拍； 调门抖动使负荷波动，原因是存在LVDT高频干扰，调门端子箱电缆受损，调门电缆工作在高温环境，绝缘极易老化，电缆接地会造成调门抖动。建议：更换耐高温500度以上电缆。将接线盒部的四壁使用海绵，将电缆与其它东西隔开。扩大接线盒入口孔洞，防止电缆与其磨损。多个调门晃动，幅度为几毫米，建议更换换伺服阀，同时测量伺服阀控制信号和LVDT的线路绝缘，调A值，稳定，或者翻开机柜柜门卡件冻感冒了。汽轮机振动：变化原因： 起动过程中，发生振动增大一般有：a暖机不当或升速过快；b油温过低，超临界时振动增大；c停机后未按规定盘车，引起轴在弯曲下起动；d由于法兰外温差或汽缸法兰温差增大引起汽缸热变形，或者正负差胀过大造成动静摩擦；e暖机时汽温过低；f汽缸、法兰螺栓加热装置使用不当；g排汽缸温度过高或排汽缸冷却水调节不当，左右侧产生温差；h门窗开启穿堂风，使汽缸半面冷却；i热态起动，汽缸进冷水或冷汽，引起转子弯曲。 检修质量不好引起的一般有：a转子动平衡未校好；b汽轮机和发电机中心不正；c轴承油隙不合格，轴瓦紧力不够而松动；d汽轮机或发电机的机械转动局部松动；e滑销系统卡住；f发电机转子通风孔或水冷转子水路局部堵塞。 运行中振动突然增大：a动静局部摩擦或局部碰撞；b叶片断裂飞出，引起转子转动不平衡；c转子部件在高速时松动或发生不对称位移；d轴承乌金脱壳损坏；e水冲击大轴弯曲；f频率变化；g汽温或负荷突降或突升，使机组膨胀不均；h润滑油温过低，使油膜破坏或发生油膜振荡；i轴承油压下降，油温缺乏，油膜破坏j发电机负序电流过大引起套箍失去紧力，由于发电机静子负电流的作用，转子外表将产生涡流，特别是转子的端部，外表温度将升高。由于套箍热容量较小，其瞬间平均温度将显著高于转子本体，这就使套装部件之间形成温差而失去紧力。这种故障只是在发电机转子上产生，根据电网不对称负载或瞬间发生短路的时间与机组振动发生变化时间的对应关系，便可明确振动变化的原因。最后通过检查发电机套箍晃摆值和嵌装面处是否有过热和电弧烧伤痕迹而得到证实。当嵌装面没有发生明显烧伤而只是转子平衡恶化时，可以采用调整转子平衡的方法改善机组振动；k不对称电磁力；发电机瓦盖振大也可能是该瓦负荷减轻的原故；l随机组运行工况而变的不稳定不平衡，随机组运行工况而变的不稳定不平衡是指发生在额定转速下，随转轴传递扭矩的增大和转子本身温度砺磁电流、有功负荷的升高而改变的不稳定不平衡，当这些参数稳定后，振动立即或慢慢趋于稳定，因此振动幅值和相位都有较好的重现性；m转轴与水接触。由于疏水不畅、汽缸进水、水封漏水等原因，可能导致运行中汽轮机转轴与水接触，从而使机组发生突然性强烈振动，这种现象在现场较为常见，在新机启动和大修后启动较容易发生。 转轴与水接触引起突然增大是由于转轴局部遭到冷却，使转子形成热弯曲而引起不平衡振动。但是这种故障引起转子热弯曲不像其他原因引起转子热弯曲的产生和消失都有一个缓慢的过程，转子遇水局部遭到冷却引起热弯曲很短，一般只要1-2min即可使机组的振动增大到100m以上，同样在这么短的时间强烈振动即可消失。这是由于转子遇水后引起转子热弯曲的热交换强度非常高，转轴一旦与水接触或停顿接触，转子热弯曲形成或消失很快完成，所以采用快速停机，测取转子临界转速下振动变化和盘车转速下测转子弯曲值，是不能验证转子在运行中是否发生热弯曲的。n.中心孔进油。机头及对轮两端堵板紧力不够或存在间隙，在停机或汽温降低时中心孔空气凝结从而形成真空从两端吸油。在运行中由于转子温度变化大，中心孔的空气在热段膨胀，在冷段凝结，转子上存在一个不断变化的质量不平衡量，引起轴的振动。汽轮机振动的影响： 机组振动增大的原因比拟多，起动时如果振动增大，应降低转速对于N125机组，必须立即停机，查明原因并消除之，方可再次起动延长起动时间，待振动正常后，方可升速，如果降速振动未下降，应立即停机。检查转子弯曲正常再行起动，运行中振动增大可适当减负荷，分析运行工况情况。如运行时突然强烈振动或伴随有不正常声音，必须破坏真空紧急停机。 机组长期在振动大的情况下运行，将增加不平安性：a易引起金属材料强度的减弱或疲劳断裂；b动静之间可能发生摩擦或碰撞；c易使危急保安器误动作；促使发电机及励磁机电刷加快磨损；d使轴承乌金脱壳，温度升高；e汽机出力受到限制；f使管系振动引起结合面等处泄漏。 振动应从三个方向测量，即从垂直、横向和轴向测量，垂直和横向侧得的振动视转子振动特性与轴承刚性而定。测量轴承振动时，尽量维持机组负荷、参数、真空不变，便于分析。绝大多数振动是垂直方向指示出来，但在测量三个方向振动时，横向也比拟大。 高压大容量机组，轴向径向增大和轴系临界转速降低，直接影响到轴承工作的稳定性，易引起轴承油膜振荡，特别是发电机前后轴承，油膜振荡是一种低频自激振动，振荡频率近似等于一阶临界转速的自振频率，一旦出现这类振荡时，振幅会骤然增大，转速再增加，振荡频率根本不变，但其振幅仍然继续增大，必须使机组低于出现油膜振荡的转速下运行。国产30万机组在运行初期，发生过油膜振荡，后采取了缩小轴承长径比，抬高轴承高度，提高轴承比压，30号透平油改用22号透平油以及运行中提高轴承油温等措施，解决了油膜振荡的问题。 附防止发电机负序电流使机组振动恶化的措施有： 1. 限制发电机不对称负载； 2. 增加套箍和转子本体之间连接紧力，但这是大容量发电机转子设计中的一个难题，因此采用这个措施要慎重； 3. 合理补偿发电机转子端部不平衡。附正常的发电机转子产生的电磁力在直径方向是均衡的，因此它不会引起转子振动；均衡的电磁力只对静子产生周期性吸力。但是当转子线圈发生故障时，转子会产生不对称电磁力，引起转子振动；不对称电磁力的频率等于转子磁极对数乘以转子工作效率；对于两极发电机转子来说，不对称电磁力频率与转子工作频率相等。这种故障引起振动的特点是振动随励磁电流的增大而加大，而且无时滞。因此可以通过改变励磁电流观察振动变化，当振动随励磁电流增大立即增大时，说明不稳定普通强迫振动是由不对称电磁力激起的。引起不对称电磁力的故障有发电机转子线圈局部短路、空气间隙不均匀，后者通过测量转子空气间隙值可以查明。发电机转子线圈匝间或对地短路，除了会引起不对称电磁力外，还会造成转子局部受热，使转子产生热弯曲，造成不平衡振动，因此振动除了随励磁电流增大而立即增大外，还包括含随时间增大而加大的成分，一般后一种现象较前者显著。附机组解列、并列和增减负荷时，振动幅值和相位突然发生，并有较好的重现性中，而与机组受热状态无关，当有功负荷稳定时，振幅和相位较为稳定。这是区分振动是由联轴器处失去紧力还是转轴套装处失去紧力所引起的最重要依据。产生这种振动变化，是由于活动式联轴器在传递扭矩改变时，其活动部件突然产生不对称径向位移，使转子平衡状态改变。活动式联轴器力传递是由主动星形轮通过外套或蛇形弹簧带动从动星形轮。外套或蛇形弹簧跟随两个转子一起旋转，在旋转状态下外套的径向位置由齿间的间隙保证。当齿牙磨损后，齿间和齿顶间隙增大，外套会偏向一侧，产生偏心而引起不平衡力，造成振动变大。外套的径向位置决定于其不平衡力和径向磨擦力，而径向磨擦力由传递力矩和齿牙之间的接触面形状所决定。因此，传递力矩的改变，直接影响磨擦力的大小，从而改变了外套的原始平衡状态，使外套处于新的平衡位置，导致转子振动的变化。这种变化是在改变有功负荷的瞬间完成的，所以振动变化无时滞现象。励磁电流增大后，振动并不立即增大，而是稳定一段时间后逐渐增大；同样，当励磁电流减少或去掉时，振动不立即减少。由试验结果绘成的曲线呈阶梯状。转子受热后的振动变化量称为振动热变量。发电机转子产生热不平衡的原因，总的来说是由于转子上某些零件产生不对称热变形和转子热弯曲。发电机转子产生不对称热变形的零件主要是指端部零件，特别是端部线包。由于线包受热膨胀，在径向发生不对称位移，破坏了转子的质量平衡。a.轴瓦乌金碎裂在中小机组上较为常见，乌金碾压在大机组上较为常见。轴瓦乌金碎裂与碾压一般是新机投运不久即发现，有些机组大修后才发生。有些机组轴瓦碎裂后继续运行，碎块面积不断减少，最后轴颈与瓦胎直接相碰磨，由此不仅使轴颈严重磨损，而且由于转子下落，通流局部产生严重磨损。转子在工作转速下，轴颈与乌金之间存在着厚度为100-300m的油膜由轴颈直径、轴瓦形式、转速等决定，轴颈和轴瓦之间存在着相对振动。进一步来说，转子上的激振力通过轴颈、油膜传给轴承座，使油膜产生了交变的应变力。当应力过大时，乌金外表会形成细小的疲劳裂纹，进而高压交变的油膜压力楔入小裂纹，使小裂纹不断扩大并贯穿，乌金便形成碎块。这些碎块在交变的油楔力作用下，又从瓦胎上脱落下来，使碎块之产相互撞击和交变的压力油楔入小裂纹，使碎块边缘继续裂成碎粒，小碎粒不断地被油流冲走，乌金承载面积不断减少，最后因此比压过高，乌金温度升高软化，将剩余的承载乌金挤压变成薄片，从油隙中挤出，转子下落，轴颈与瓦胎直接相磨。这是乌金碎裂损坏的全过程。b.引起轴瓦乌金碎裂的原因有两个：一是轴颈相对位移过大，引起较大的交变油膜压力；二是油膜刚度大和阻较小，使油膜不能有效地起缓冲和阻尼作用。一般机组的轴颈在安装和检修中都要经严格检查，其晃摆值断开联轴器，揭掉上瓦小于0.02mm，在这样小的晃摆值下，加之油膜弹性缓冲，对振动的影响并不大，所以在振动故障诊断中，可以忽略这种激持力，但是当轴颈某一段晃摆值大于0.04mm时，虽然对普通强迫振动影响不大，但会引起轴瓦乌金疲劳损坏。二、 热应力、热膨胀、热变形的影响汽缸膨胀：变化原因： 负荷改变； 汽缸夹层或法兰加热装置阀门泄漏； 汽温变化； 滑销系统或轴承台板滑动面卡涩，汽缸突然胀缩； 汽缸保温脱落不全； 季节性的变化，冬季大雨夏季； 穿堂风的影响； 车肚挡风板不全。汽缸膨胀变化的影响： 汽缸受热以后在长、宽、高几个方面都要膨胀，滑销系统的合理布置，满足了汽缸几个方向上的自由膨胀的要求，保证汽轮机与发电机，转子与静子局部以及轴承座中心一致，使汽缸在加热和冷却时不发生过大的应力和变形。汽缸膨胀值的大小，取决于汽缸的长度和汽缸金属材料的线膨胀系数及汽缸金属温度。对于高压汽轮机，因为其法兰宽度和厚度远远大于汽缸的厚度，所以汽缸膨胀值往往取决于法兰的平均温度，由于汽缸的金属温度的分布有一定的规律性，可以用调节级汽缸壁的金属温度与汽缸膨胀的对应关系，便于对照分析。 机组起动或增负荷，汽缸膨胀绝对值是决定升速或增负荷的重要参考指标。因为有时汽缸膨胀因滑销系统活轴承台板滑动面卡涩而出现滞后现象。如果该时单根据金属温度升高情况定升速、增荷是比拟危险的。汽缸膨胀滞后必将引起汽缸与转子的相对膨胀迅速上升，这时应加强对膨胀和机组振动的监视。 汽缸膨胀方向根据汽缸的死点而定。一般汽轮机都是向机头方向膨胀，汽缸左右侧膨胀必须注意均匀，对于使用夹层，法兰加热装置的机组，更须不断对照左右两侧膨胀值和金属两侧温差。具有双层汽缸的机组，汽缸膨胀值主要是由外法兰的平均温度决定的。 附汽缸金属事故主要是变形和开裂汽缸变形：影响汽轮机的平安经济运行，其表现形式是汽缸水平结合面因变形而漏汽，以及汽缸圆周发生变形而导致汽轮机中心变化。为此在检修时不得不进展水平结合面的修刮和局部补焊也可用热喷涂进展修复以及重新调整汽轮机中心。 附变形主要原因有： a.汽缸剩余应力过大汽缸形状复杂，厚薄不均匀，铸造时各局部的凝固和冷却速度不一而产生应力，在运行过程中会因剩余应力的作用而导致汽缸变形。为了消除铸造剩余应力需要进展消除应力退火处理； b.蠕变的影响：高压汽轮机汽缸的工作温度往往会在产生蠕变的温度以上，因此在长期运行过程中就会有蠕变现象发生，由于汽缸形状复杂，厚薄不均匀，各局部的温度和压力不同，使各局部的蠕变速度不同，因而各局部蠕变塑性变形量不同，导致汽缸变形； c.汽轮机根底不良，造成各局部受力大小的不同而产生汽缸变形。用于测量根底沉降的观测点应齐全、装设结实，并有适宜的保护装置，根底验收时就应进展沉陷观测以作为原始数据，测量数值应估读到0.1mm，在以下安装阶段还要进展测量：I.汽轮机、发电机和凝汽器等大件重载设备均已就位；II.汽轮机扣大盖前；III.轴系连接对轮前；IV.机组第一次整套启动后。 附汽缸开裂：汽缸裂纹大局部都产生在温度梯度大、圆角半径小或汽缸厚度不对称的地方，法兰与汽缸壁的过渡区以及各调节汽门汽道之间最容易产生裂纹。产生裂纹的原因很复杂。 a.因：汽缸的构造、材质、工艺等方面的原因。 b.温度条件及应力状态等方面的原因。汽缸在构造上如果拐角的半径小及壁的厚薄差异大而又过于陡峭，那么容易导致应力集中及应力的增大，在一定的条件下就会导致裂纹的产生。出现了裂纹的汽缸可以采取挖除补焊等方法以消除裂纹和防止裂纹的继续扩展。 机组有功负荷增大后转子产生的热不平衡：振动并不是随有功负荷的增大而立即增大，而是稳定一段时间后，振动才逐渐增大；同样，当有功负荷减少时，振动并不立即减少。这种现象说明振动与机组受热状态有关，它明显地包含民一个随机组有功负荷增大而增大的热变量。与发电机类同，这种热变量也有两种形式：一种是随空负荷下振动减少而减少或消失；另一种与空负荷下振动大小无关。后者又有两个原因；汽缸、轴承座膨胀不良和汽轮机转子受热后平衡恶化。 根据现场发生的汽缸膨胀不良表现的各种现象，可以概括为以下三种表现形式，这三种形式产生的振动特征及机理如下：a.汽轮机各轴承座之间的相互位置发生了变动：产生这种现象的后果是直接导致转子中心变动。对活动式联轴器，各轴承座之间位置的相对变化，会改变转子之间的连接中心状态。当两个转子中心偏差过大时，活动式联轴器会失去调节作用中，产生激振力；b.改变动静部件之间径向间隙：它所产生的最严重后果是直接导致动静局部磨擦。如果磨擦发生在转轴上，将引起转子热弯曲因而造成振动； c.改变轴承座和台板之间的接触状态：这种现象最严重的表现形式是滑动面之间出现间隙，由此降低了轴承座连接刚度，在激振力不变的情况下，振幅增大，这是现场发生汽缸膨胀不良，引起振动增大的最常见的故障形式.半速涡动和油膜振荡:轴瓦自激振动一般分为半速涡动和油膜振荡两个过程。转子工作转速在两倍转子第一临界转速以下所发生的轴瓦自激振动，称为半速涡动，因为这时自激振动频率近似为转子工作频率的一半。这种振动由于没有与转子临界转速发生共振，因而振幅一般不大，现场大量机组实结果多为40100m。转子工作转速高于两倍第一临界转速时所发生的轴瓦自激振动，称为油膜振荡，这时振动频率与转子第一临界转速接近，从而发生共振，所以转子表现为强烈的振荡。对于轴颈在外界偶然扰动下所发生的任一偏移，轴承油膜除了产生沿偏移方向的弹性恢复力保持和外界载荷平衡外，仍然要产生一个垂直于偏移方向的失稳分力，这个失稳分力将驱动转子涡动。振动相位是振动信号由正向零点位置到标准信号脉冲前沿的距离。汽缸与转子的相对膨胀：变化原因： 向正值方向增加；a起动暖机时间不充足，升速或增荷过快；b汽缸夹层、法兰加热装置加热汽温太低或流量较低，引起加热缺乏；c进汽温度升高，在机组启动或运行过程中主蒸汽温度变化将影响各级蒸汽温