汽轮机水冲击的危害及预防

汽轮机水冲击，即水或冷蒸汽(低温饱和蒸汽)进入汽轮机而引起的事故，是汽轮机运行中最危险的事故之一。此类事故在国内外时有发生，会造成严重后果，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。一、水冲击的危害1.1 动静部分碰磨 汽轮机进水或冷蒸汽，使处于高温下的金属部件突然冷却而急剧收缩，产生很大的热应力和热变形，使相对膨胀急剧变化，机组强烈振动，动静部分轴向和径向碰磨。径向碰磨严重时会产生大轴弯曲事故。 1.2 叶片的损伤及断裂 当进入汽轮机通流部分的水量较大时，会使叶片损伤和断裂，特别是对较长的叶片。1.3 推力瓦烧毁 进入汽轮机的水或冷蒸汽的密度比蒸汽的密度大得多，因而在喷嘴内不能获得与蒸汽同样的加速度，出喷嘴时的绝对速度比蒸汽小得多，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进行冲击。这除了对动叶产生制动力外，还产生一个轴向力，使汽轮机轴向推力增大。实际运行中，轴向推力甚至可增大到正常情况时的 10 倍，使推力轴承超载而导致乌金烧毁。1.4 阀门或汽缸接合面漏汽 若阀门和汽缸受到急剧冷却，会使金属产生永久变形，导致阀门或汽缸接合面漏汽。1.5 引起金属裂纹 机组启停时，如经常出现进水或冷蒸汽，金属在频繁交变的热应力作用下，会出现裂纹。如汽封处的转子表面受到汽封供汽系统来的水或冷蒸汽的反复急剧冷却，就会出现裂纹并不断扩大。二、水冲击的原因及预防 2.1 锅炉方面 (1) 锅炉蒸发量过大或不均，化学水处理不当引起汽水共腾。 (2) 锅炉减温减压阀泄漏或调整不当，汽压调整不当。 (3) 启动过程中升压过快，或滑参数停机过程中降压降温速度过快，使蒸汽过热度降低，甚至接近或达到饱和温度，导致管道内集结凝结水。 (4) 运行人员误操作以及给水自动调节器的原因造成锅炉满水。2.2 汽轮机方面 汽轮机启动过程中，汽水系统暖管时间不够，疏水不净，运行人员操作不当或疏忽，使冷水汽进入汽轮机内。如某厂一台 200 MW 汽轮机组启动过程中发生大轴弯曲事故，其原因为： (1) 根据汽缸壁温记录，从 09:49:00 汽机冲转开始高压上下缸温差开始拉大，到 09:59:00 达到 42℃，结合运行人员操作情况综合分析认为：夹层加热装置暖管疏水不充分，开机投夹层加热时高压缸进水或冷蒸汽，而机组此时又突然掉闸，使继续进入汽缸的...