汽轮机的异常与事故

汽轮机的异常与事故

1、 在什么情况下需要破坏真空紧急停机？ 答：在下列情况下，应破坏真空紧急停机：

（1） 机组转速升到3330r/min，而危急保安器不动作，即将危急汽轮机设备安全。 （2） 确认汽温、汽压、负荷大幅度变化，发生了水冲击。

（3） 主蒸汽、再热蒸汽温度在10min内上升或下降50℃以上。

（4） 机组发生强烈振动，或机组内部有明显的金属摩擦声、撞击声。 （5） 轴封摩擦冒火花。

（6） 轴承润滑油低到保护值，启动辅助油泵无效或任一轴承断油冒烟。 （7） 主要系统管道突然破裂，不能维持运行。 （8） 轴向位移达到极限值。

（9） 推力瓦钨金温度达到保护值，而保护拒动。 （10） 任一轴承温度达到保护值，而保护拒动。

（11） 油系统大量漏油，油箱油位降到最低值，而补油无效。 （12） 油系统着火不能及时扑灭，威胁机组安全。 （13） 高、中、低压胀差值达到保护值，而保护拒动。 （14） 发电机、励磁机冒烟着火，发电机内氢气爆炸。

2、 破坏真空紧急停机的操作步骤有哪些？ 答：破坏真空紧急停机的操作步骤如下：

（1） 按下盘上停机按钮或手打危急保安器后，确认高、中压自动主蒸汽门及调汽门

关闭，确认高压缸排汽止回门、各段抽汽止回门关闭，负荷到零，发电机解列，转速下降。

（2） 启动润滑油泵。

（3） 开真空破坏门，破坏真空，停止射水泵运行。

（4） 调整汽封，需要时切换汽封为备用汽源，开启本体、导管疏水。 （5） 倾听机组声音，记录转子惰走时间。 （6） 调整并维持除氧器、凝汽器水位。

（7） 转速到零，真空到零，切断汽封供汽和其他进入缸体和凝汽器的汽源和疏水。 （8） 启动盘车，倾听盘车状态下转动声音。 （9） 完成其他停机操作，做好记录。

3、 在什么情况下进行一般故障停机？ 答：在下列情况下进行一般故障停机：

（1） 主蒸汽、再热蒸汽温度降至允许最低值。

（2） 主蒸汽温度、压力超过允许最高值，不能立即恢复。 （3） 汽轮机无蒸汽运行超过3min. （4） 凝汽器真空下降，当负荷降至零时，真空仍为50Kpa或排汽缸温度达80℃以上。 （5） 确认发电机内漏水。

（6） 氢气系统漏氢严重，无法维持氢压。

（7） 凝汽器铜管泄漏，水质不合格且严重超标。

4、 汽轮机主机应设有哪些主要保护？ 答：汽轮机主机应设有下列主要保护：

（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） 超速保护。

轴向位移大保护。

高、中、低压胀差保护。 轴承振动大保护。 润滑油压低保护。 调速油压低保护。

轴瓦及推力瓦温度高保护。 发电机热风、热氢温度高保护。 真空低保护。

5、 汽轮机超速的原因有哪些？

答：汽轮机发生超速的原因主要是调速系统不能正常工作，而起不到控制转速的作用。 下列原因可造成汽轮机转速升高：

（1） 汽轮发电机运行中，由于电力系统线路故障，使发电机跳闸，汽轮机负荷突然甩到

零。

（2） 单个机组带负荷运行时，负荷骤然下降。

（3） 正常停机过程中，解列的时候或解列后空负荷运行。

（4） 汽轮机启动过程中闯过临界转速后应定速时或定速后，空负荷运行。 （5） 进行危急保安器超速试验。

（6） 运行操作不当。如运行中同步器加的超过高限位置，停机过程中带负荷解列。

调速系统工作不正常造成超速的原因有：

（1） 调速器同步器的下限太高，当汽轮机甩负荷时，致使调速汽门不能关闭。

（2） 速度变动率大，在负荷骤然由满负荷降至零时，转速上升速度太快以致超速。 （3） 调速系统迟缓率大，在甩负荷时，调速汽门不能迅速关闭，立即切断汽源。

（4） 由于油质和蒸汽品质不好，使调速系统部件或调速汽门止涩，失去控制转速的作用。

6、 汽轮机超速的危害及保护措施有哪些？

答：汽轮机高速旋转时，各转动部件会产生很大的离心力。这个离心力直接与材料承受的应力有关，而离心力与转速的平方成正比。在设计中，转动部件的强度是有限的，与叶轮等紧力配合的旋转部件的松动转速是按高于额定转速20%来考虑的，所以超速时会造成叶片甩脱、轴承损坏、大轴断裂及飞车，甚至整个机组报废。 为了防止汽轮机超速，必须严格监视汽轮机转速，在转子的不同位置设两套测转速装置及三套超速保安装置（包括危急保安器、超速保护装置和电气式超速保护装置）。运行人员在超速保护拒动的情况下，应立即执行手动打闸，破坏真空，紧急停机。

7、 机组超速时有什么征兆？

答：机组超速时一般有以下征兆：

（1） 机组负荷突然甩到零，发出不正常的声音。

（2） 转速表或频率表指示值超过红线数字并继续上升。

（3） 主油压迅速增加，采用离心式主油泵的机组，油压上升得更明显。 （4） 机组振动增大。

8、 为防止汽轮机超速，应采取哪些措施？ 答：为防止汽轮机超速，应采取以下措施：

严格执行汽轮机超速试验和喷油试验的规定。 机组充油装置动作灵活、正常。

每次停机前在低负荷时或解列后，用充油试验方法活动危急保安器。

机组大、小修后，或调速系统解体检修后及停机一个月以上，再次启动时要进行超速试验。

（5） 进行危急保安器超速试验时，力求升速平稳，调汽门逐渐、缓慢开大。

（6） 热工超速保护在每次停机后要试验一次，确保无误。每次启机定速后或机组运

行一个月以上，要进行一次油压高保护试验。

（7） 严格执行高、中压主蒸汽门和调汽门定期活动试验，保证开关灵活无卡涩。如

有异常，应及时处理，必要时停机处理。

（8） 严格执行抽汽止回门活动试验的规定，发现异常后应及时处理。 （9） 每次停机时，要观察高压排汽止回门关闭是否到位。

（10） 严格执行蒸汽品质和油质的监督，定期进行化验。加强调整汽封压力，防止油

中进水，并定期进行油箱放水。

（11） 在进行超速试验时，要求参数合格、工况稳定，并投入旁路系统的运行。

9、 发电机与电网解列，汽轮机超速保护动作的特征有哪些？如何处理？ 答：发电机与电网解列，汽轮机超速保护动作的特征有：

（1） 负荷突然到零，主蒸汽压力突然升高，主蒸汽流量直线下降，转速突升又下降。 （2） 机组声音突然变化，有停机信号发出，主蒸汽门、调汽门、高排止回门及各抽

汽止回门迅速关闭。

（3） 高压油泵自动联启，旁路系统自动投入运行。

此时，运行人员应监视、调整旁路运行，维持锅炉燃烧；检查并使同步器、负荷限制器 回到零位，检查各参数正常；调整并维持真空、各水位及辅助设备运行，检查判断超速原因，确认汽轮机及调速系统无异常后，再联系恢复启动。

10、发电机与电网解列，调速系统不能维持空负荷运行，汽轮机超速而超速保护拒动有哪些特征？如何处理？

答：发电机与电网解列，调速系统不能维持空负荷运行，汽轮机超速而超速保护拒动的特征有：

负荷到零，转速突然升高到3330r/min以上，一次油压升高，机组声音异常，主蒸汽压力升高，以及旁路自动联开。 处理方法：

此时应立即打闸停机，关闭主蒸汽门、调汽门、排汽止回门及各抽汽止回门，注意转速，必要时破坏真空以使转速下降，检查就地机组运转情况，维持辅助设备运行，分析、查明原因后决定机组的启停。

11、汽轮机甩负荷的原因有哪些？ 答：汽轮机甩负荷的原因有： （1） 发电机或电网有故障。

（2） 锅炉紧急停用或主要设备掉闸断水、断煤。 （3） 主蒸汽门、调汽门误关。

（4） 调速系统故障、卡涩或误操作。 （5） 旁路系统误开。

（1） （2） （3） （4）

12、运行中机组甩去部分负荷，发电机未解列应如何处理？

答：运行中机组甩去部分负荷时，负荷突然大幅度下降，主蒸汽压力突然升高，旁路自动投入开启，各调汽门关小，各监视段压力降低，此时应进行如下处理：

（1） 调整旁路，维持锅炉正常燃烧，维持蒸汽温度、压力正常。检查正常后，联系加负

荷到正常。

（2） 及时调整汽封压力，维持真空正常，严密监视和调整各加热器、凝汽器及除氧器的

水位。

（3） 甩负荷后，注意给水泵的流量，流量低再循环门是否自动打开，维持给水泵正常运

行。

（4） 负荷加起来后，关闭旁路，调整各参数恢复正常。

13、汽轮机掉闸，主蒸汽门关闭，发电机未解列有哪些特征？如何处理？

答：汽轮机掉闸，主蒸汽门关闭，发电机未解列时，汽轮机掉闸，负荷到零，转速不变，主蒸汽门、调汽门、排汽止回门及各抽汽止回门关闭，主蒸汽压力升高，旁路自动联开。 遇到这种情况时，应进行如下处理：

（1） 立即手动解列发电机，并有返回信号。

（2） 高压油泵自动联启或手动合启，旁路自动开启或手动开启，并调整旁路以维持锅炉

燃烧。

（3） 切换调整汽封压力，维持真空，调整各加热器、凝汽器及除氧器的水位正常，维持

辅助设备的运行。

（4） 查明汽轮机掉闸原因，正确处理后方可恢复启动。

14、发电机掉闸与电网解列，汽轮机维持空负荷运行有哪些特征？如何处理？

答：发电机掉闸解列，汽轮机维持空负荷运行时，负荷突然到零，电超速保护动作，使高、中压调汽门关闭2s后又开启至空负荷位置，抽汽止回门关闭，旁路自动开启，控制高、中压调汽门的油压降低，同步器位置关小。

遇到这种情况时，应用旁路维持锅炉燃烧，同步器维持汽轮机3000r/min，但汽轮机无蒸汽运行不超过3min，立即查明原因，并调整、维持各辅助设备及系统的运行。如果一切正常或及时处理后可恢复启动，在恢复启动中一定保证蒸汽参数的需要，尽量提高新蒸汽温度，注意胀差、振动及轴向位移的变化，冲车定速后尽快加起负荷。如果遇有需要停机处理的故障，则立即停机处理。

15、活动主蒸汽门时，主蒸汽门误关应如何处理？

答：活动主蒸汽门试验应在低负荷时进行。如果在活动主蒸汽门时，使一侧主蒸汽门误关，甩去部分负荷，应立即手动关小同步器，将调汽门关闭或关小，减小主蒸汽门两侧的压差，再活动使主蒸汽门开启，然后开启调汽门，使运行工况恢复正常。

16、机组并网时，调速系统摆动大应如何处理？

答：机组启动并网时，调速系统摆动大应采取以下措施： （1） 适当降低凝汽器真空

（2） 启动高压油泵，使调速油压稳定 （3） 降低主蒸汽压力

（4） 冲车中当转速达2850r/min时稍停留稳定，再缓慢升到3000r/min （5） 如果调速系统摆动幅度大，就立即停机

17、汽轮机轴向位移大的原因有哪些？ 答：汽轮机轴向位移大的原因有：

（1） 机组突然甩负荷，出现反向轴向推力

（2） 高压轴封严重损坏、调节级叶轮前因凝汽器抽吸作用而压力下降时，出现反向轴向

推力

（3） 转子轴向推力增大，推力轴承过负荷，使油膜破坏，推力瓦块钨金熔化 （4） 润滑油系统由于油压过低或油温过高，而使油膜破坏，推力瓦块钨金熔化。 （5） 汽轮机通流部分结垢

（6） 蒸汽参数不合格或真空低而过负荷 （7） 汽轮机进汽带水

18、汽轮机轴向推力增大的原因有哪些？ 答：汽轮机轴向推力增大的原因有：

（1） 汽轮机发生水冲击：由于含有大量水分的蒸汽进入汽轮机内，水珠冲击叶片使轴向

推力增大，同时水珠在汽轮机内流动速度慢堵塞蒸汽通路，故在叶轮前后造成很大的压力差，使轴向推力增大。

（2） 隔板轴封间隙增大：由于不正确地启动汽轮机和机组发生强烈振动，将隔板轴封的

梳齿磨损，间隙增大，漏汽增加，故叶轮前后的压力差增大，致使轴向推力增大。

（3） 动叶片结垢：当蒸汽品质不良，且含有较多的盐分时，会使动叶片结垢。动叶片内

结垢后，蒸汽流通面积缩小，进而引起叶片前后的蒸汽压力差增大，而增大轴向推力。

（4） 蒸汽温度急剧下降：新蒸汽温度急剧下降，转子温度也跟着降低，于是转子的收缩

量大于汽缸的收缩量，致使推力轴承的负荷增大。

（5） 真空下降：汽轮机凝汽器真空下降时，增大了级的内反动度，致使轴向推力增大。 （6） 汽轮机超负荷运行：汽轮机超负荷运行时，蒸汽流量增加，会使轴向推力增大。

19、蒸汽带水为什么会使转子的轴向推力增大？

答：进入汽轮机的蒸汽作用在动叶片上的力，可分解为沿圆周方向和沿轴向的两个力。沿圆周方向的力是推动转子转动的力，而沿轴向的力只会产生轴向推力。这两个力的大小比例取决于蒸汽进入动叶片的进汽角，进汽角越小，圆周方向的分解力就越大，轴向的分解力就越小。湿蒸汽进入动叶片的进汽角比过热蒸汽的进汽角大得多，因此，蒸汽带水进入汽轮机会使转子轴向推力增大。

20、汽轮机单缸进汽会造成什么危害？如何处理？

答：对于多缸汽轮机，如果是单缸进汽，会引起轴向推力增大，造成推力瓦烧坏，产生动静摩擦，所以单缸进汽时应立即停机。

21、汽轮机转子轴向推力增大有哪些危害？保护措施有哪些？

答：汽轮机转子轴向推力增大，将使推力轴承过负荷，破坏油膜，致使推力瓦块钨金烧熔。这时，转子发生串动，轴向位移增大，汽轮机内动、静部分间的轴向间隙消失，而使动、静部件发生摩擦和碰撞，造成叶片折断、大轴弯曲及隔板和叶轮碎裂等严重的设备损坏事故。因此，为了防止推力瓦块烧熔和设备损坏事故，设轴向位移监视和保护装置。在运行中监视转子的轴向位移变化情况，一旦轴向位移超过极限时，保护动作、发报警信号，立即紧急停机，避免造成设备损坏事故。

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