火电厂集控运行专业论文

《火电厂集控运行专业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《火电厂集控运行专业论文（17页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、毕业设计题目：300MW单元机组典型故障分析300MW单元机组典型故障分析摘 要本论文总结了300MW单元机组典型故障分析，主要从循环流化床锅炉和汽轮机两方面的故障开始介绍。在循环流化床锅炉这块主要讲了金属受热面的磨损和燃烧事故；而汽轮机这块讲了其真空下降、超速、水冲击、动静部分摩擦及大轴弯曲、叶片损坏与脱落。通过分析原因或相关因素、弄清事故机理、找出相关措施等来对上面所提到每一个故障进行分析。关键字 磨损 燃烧事故 超速 水冲击 真空下降目录第一部分 锅炉 （循环流化床锅炉）5第一章 循环流化床锅炉金属受热面的磨损分析6第一节 影响循环流化床锅炉受热面磨损的因素6第二节 循环流化床锅炉金属受

2、热面的磨损机理8第三节 循环流化床锅炉燃烧室内各部位受热面的磨损8第四节 循环流化床锅炉对流受热面的磨损8第二章 循环流化床锅炉燃烧事故分析10第一节 循环流化床燃烧熄火10第二节 循环流化床燃烧结渣10第三节 循环流化床锅炉其他区域结渣11第四节 循环流动床燃烧爆炸事故12第二部分 汽轮机（直接空冷、抽汽凝汽式汽轮机 ）13第一章汽轮机常见事故处理13第一节 汽轮机真空下降13第二节 汽轮机超速14第三节 汽轮机水冲击15第四节 汽轮机动静部分摩擦及大轴弯曲16第五节 汽轮机叶片损坏与脱落17参考文献19第一部分 锅炉 （循环流化床锅炉）第一章 循环流化床锅炉金属受热面的磨损分析本章主要总结

3、了循环流化床锅炉受热面磨损的因素、金属受热面的磨损机理、燃烧室内各部位受热面的磨损、对流受热面的磨损。那么什么是磨损呢？当两个物体接触并有相对运动时，由于力的作用或动量的转移，接触物体产生材料损耗的现象叫磨损。两种物质接触，由于电化学作用而产生材料的腐蚀称之为材料的腐蚀损耗。为了说明磨损和腐蚀的程度，工程上一般使用两个特征量来描述。（1） 磨损量。表示经过一段时间之后磨损的绝对变化。（2） 磨损率。表示磨损的速率，如锅炉水冷壁管的磨损、腐蚀速率为1mm/1000h。第一节 影响循环流化床锅炉受热面磨损的因素一、 影响循环流化床锅炉受热面磨损的关系式 E u npdp KC /2g (1-1)

4、式中 E磨损量 up烟气中固体粒子的速度 dp固体粒子直径 C烟气中固体粒子的浓度 K比例常数，表示物料和气体的磨损特性 运行时间； g重力加速度。1，粒子速度的影响从式 (1-1)中看出，磨损量与粒子速度的n次方呈正比。n 值的大小与固体粒子直径、速度有关。固体粒子速度大约以3次方的关系影响循环流化床锅炉金属受热面的磨损。与式 (1-1)中其他影响因素相比，粒子的速度是影响受热面磨损的决定性的、最重要的因素，循环流化床锅炉中各部分受热面的磨损原因多数是由于粒子速度太高。n值与床料粒子的直径有关。当 床料粒径50200m时，床料粒子直径越大，n值越小,n值在3.783.15之间变化。当床料粒子

5、速度在840 m/s 之间变化时，n值在3.04.3之间变化。也就是说固体粒子速度增加，n 值变大。不同的循环流化床锅炉炉型，流化速度是有区别的，因此不同的循环流化床锅炉炉型的防磨性能是不同的；同一台流化床锅炉不同部位的气流速度是不同的，那么不同部位的金属受热面的抗磨蚀性能性能是有区别的。锅炉的设计决定了流化床锅炉各部位的气流速度，从而决定了锅炉受热面金属的防磨性能。由式(1-1)知，金属受热面的磨损量与粒子浓度呈正比。在燃烧室内，粒子浓度与飞灰循环倍率有关，循环倍率高，燃烧室内床料浓度高，粒子对燃烧受热面磨损严重。对流受热面的磨损与分离器布置的位置有关，与分离器分离效率有关。如果分离器布置在

6、燃烧室出口，后部对流受热面因粒子浓度小而磨损轻；如果分离器布置在对流受热面之间的某一个位置，如布置在水平烟道和尾部竖井烟道之间的换热室，则水平烟道内过热器受热面区的粒子浓度高，磨损较严重。这就要求过热器区的烟气流速取低一些。分离器的分离效率低，则布置在分离器之后的受热面区的粒子浓度高一些。为了受热面磨损，其其流速宜取低一些。当然，烟气流中的粒子浓度也燃煤中的灰分有关，灰分高，烟气流中的粒子浓度高，带来的磨损大。 从式（1-1）中知，受热面的磨损量与床料粒子直径成正比。随着床料粒径的增大，磨损量增加。但当床料粒径加大到某一临界值后，受热面的磨损量随着床料直径的增加的变化十分缓慢，如图（1-1）所

7、示。4.床料颗粒密度，灰的成分和床料形状对受热面磨损的影响一般来说，颗粒的密度越大，粒子撞击受热面的动量越大，磨损量越大。粒子形状带棱角的多，尽收受热面的磨损量大。灰渣化学成分中铝、硅含量高，对受热面磨损严重，钙的含量高，磨损交情。对一定的床料有一定的K 值。K值通过实验确定。图（1-1）冲蚀磨损时磨损量与颗粒直径的关系二、 床料温度对受热面磨损的影响床料温度一般比床温高100200，达到9001150。在这个范围内，床料粒子的硬度不会发生很大的变化。因此，床料粒子温度的变化不会对金属受热面的磨损带来很大的变化。但是，床料温度的变化将使金属受热面外表面温度变化，从而对金属表面产生不同的氧化反应

8、，生成不同的化学生成物。不同的化学生成物的硬度是不同，也就是说，其抗磨性能是不同的。管壁温度在130400之间，烟气中的过剩氧与金属壁发生氧化反应，生成a-Fe2O3的氧化膜。而Fe2O3氧化膜的年硬度比远管材的硬度要大得多（Fe2O3的硬度为11450MPa,管材的硬度为1400MPa）。在管壁温度大于300以后，氧与铁反应生成氧化膜有三层，第一层为a-Fe2O3，第二层为r -Fe2O3，第三层为Fe2O3。这些氧化膜的硬度都比原管材的硬度要大得多。受热面壁温对磨损的影响如下图（1-2）所示。当壁温为80时，由于氧化膜的生成，磨损速率开始急剧下降。当壁温超过400 图（1-2）受热面温度对

9、磨损的影响 之后，由于热应力的产生以及高温腐蚀的影响，磨损速率有所增加。三、床料硬度对金属受热面的磨损 床料由燃煤的成分组成。烧多灰分的煤、劣质煤、洗干形成的床料，其硬度和粒度均比较大，度受热面的磨损较严重。燃烧优质燃料形成的床料，其硬度和粒径均比较小，对受热面的磨损较轻。如图（13）所示，当床料硬度接 图（1-3）颗粒硬度对磨损的影响 近金属受热面硬度时，磨损率变化十分剧烈；当床料硬度比金属受热面硬度小许多或大许多时，磨损速率变化较小。20号锅炉钢管的硬度为1400Mpa。四、受热面材料硬度对磨损的影响受热面的磨损不仅与床料硬度Hp有关，而且与受热面本身的硬度Hm于Hp之间的比值有关。当Hm

10、|Hp在1附近，磨损较严重；当Hm|Hp远小于或远大于1时，磨损较轻。五、管束结构和布置间距对磨损的影响金属受热面对流管束有顺排和错排布置两种形式。一般来说，错排管束的磨损比顺排管束的严重。管束排列的结构参数横向节距S1 对管束的磨损性能有较大影响。横向节距S1增大，能降低管束下部第一、二排管的磨损；纵向节距S2的变化一般对管束的磨损影响不打。第二节 循环流化床锅炉金属受热面的磨损机理一、冲击磨损当气固两相流中固体粒子沿垂直方向冲击受热面的管子时，使管子表面出现塑性变形或产生显微裂纹。经过固体粒子的反复冲击，变形层脱落，导致严重磨损。固体粒子的反复冲击使管子表面产生疲劳磨损破坏，导致爆管。二、

11、切削磨损当气固两相流中固体粒子以一定的速度冲刷受热面时，特别是平行、高速冲刷时，对管子表面产生一种刨削作用，导致管壁磨损而爆管。三、接触疲劳磨损 当气固两相在流动过程中遇到金属受热面管子阻挡时，在管子背风面形成涡流，导致固体粒子涡流对管子背风面的磨损，叫接触疲劳磨损。 四、综合磨损当气固两相流中固体粒子以一定的角度反复冲刷管子受热面时，对受热面表面同时有冲击磨损、切削磨损、接触疲劳磨损，这种磨损叫综合磨损，如循环流化床锅炉燃烧室内耐火防磨材料与膜式壁的交界台阶处的管子磨损就属于综合磨损。第三节 循环流化床锅炉燃烧室内各部位受热面的磨损 循环流化床锅炉燃烧室内各部位受热面的磨损包括以下几个方面：

12、a. 燃烧室下部耐火防磨层与膜式壁交界处以上一段管壁的磨损。b.燃烧室上部膜式水冷壁的磨损。c. 燃烧室四角膜式水冷壁的磨损。d.门孔让管引起的磨损。e.燃烧室附加受热面的磨损。f.二次风布置不当引起的磨损。g.管壁上焊接引起的磨损。h.燃烧室内热电偶一起的磨损。i.燃烧室内埋管受热面的磨损。第四节 循环流化床锅炉对流受热面的磨损循环流化床锅炉对流受热面的磨损主要指过热器和省煤器金属受热面的磨损。一、 影响循环流化床锅炉对流受热面的磨损因素分析1.分离器的布置位置分离器的布置位置对对流受热面的磨损影响很大。循环流化床锅炉有两类，一类是分离器布置在燃烧室的出口，对流受热面布置在气流中粉尘浓度较低

13、的分离器之后；另一类是分离器布置在过热器受热面之后，省煤器之前，如中温下排气旋风分离器循环流化床锅炉，此时，过热器区眼气流中的粉尘浓度较高，而磨损与烟气中粉尘浓度成正比。2.分离器的分离效率 分离器分离效率越高，分离器后面区域中的粉尘浓度越低、粒度越小。而磨损是与粉尘浓度和粒度密切相关的：粉尘浓度大、粒度大，磨损严重；反之则磨损轻。3煤的成灰的特性 煤在燃烧过程中的成灰特性决定了循环流化床锅炉床料的特性粒度的大小、粉尘浓度大小和硬度数值。对流金属受热面的磨损是与粉尘浓度、粒度、硬度成正比的。4气流速度 气流速度是影响对流金属受热面磨损最重要的、决定性的因素。气流速度高，磨损急剧加快；气流速度过

14、低，发生受热面积灰。对流受热面区气流速度的正确选择，使之即不产生积灰，有不发生磨损，对循环流化床锅炉的安全、经济运行及其重要的。二、 高低温过热器的防磨措施1.烟气流速的正确选定。 对流金属受热面的磨损与气流速度的34次方成正比。因此，为了减轻磨损，正确选定气流速度是至关重要的。对布置在分离器前面的高低温过热器，气流速度一般取67m/s,烧灰分高的煤取低值，烧灰分低的煤取高值。对布置在分离器后面的高低温过热器,气流速度一般取810m/s, 同样，烧灰分低的煤取高值，烧灰分高的煤取低值。2.在高低温过热器前面第13排的过热器管的迎风面加防磨罩。3.为了消除烟气走廊的磨损作用，在过热器下部弯头加防

15、磨罩。4.低温过热器的后部第13排管子的背风面由于气流的漩涡作用产生磨损。对此局部磨损采用防磨罩解决。二、省煤器的磨损因素及防磨措施1影响省煤器磨损的因素 包括气流的速度、分离器布置的位置、分离器的收集效率、煤的成灰特性和省煤器的形式。（1） 省煤器区气流速度的选择。省煤器金属受热面的磨损与气流速度的34次方成正比。对分离器的布置在省煤器前面的下排气旋风分离器循环流化床锅炉和分离器布置在省煤器之间的二级分离器循环流化床锅炉，考虑到粒子浓度的变化，对气流速度的选择有所不同。对下排气分离器循环流化床锅炉，省煤器区的气流中粒子浓度较低，但考虑到排气的残余漩转，气流速度一般选定5.56.5m/s。对二

16、级分离器循环流化床锅炉，分离器布置在二级省煤器之间，省煤器区的气流速度宜取上述数值中的低值；对高温上排气旋风分离器布置在燃烧室出口的循环流化床锅炉，省煤器区气流中的粒子浓度较低，气流速度可取高些，一般选择810m/s。大于10m/s之后，对省煤器磨损还是较严重的。对烧高灰分煤的循环流化床锅炉，设计省煤器区的烟气流速取低值，反之取高值。（2）消除省煤器区的烟气走廊。省煤器蛇形管弯头与烟道之间的间隙形成了烟气走廊，对省煤器弯头部产生了严重磨损。消除烟气走廊方法有二；一在烟气走廊中加隔板，将省煤器弯头部伸入墙内(3) 省煤器上几排管的防磨。由于粒子动量的影响，省煤器的磨损多发生在上面几排管子的迎风面

17、。对这种局部磨损，可采用护瓦来防止，也可在省煤器前加23排假省煤器管来阻挡磨损，定期更换即可。（4）省煤器消旋均流板。对下排气旋风分离器循环流化床锅炉，由于排气管中的气流残余旋转，粒子受离心力的作用，对省煤器上面第12排管子的迎风面产生局部磨损。在省煤器之上放置一个多孔消旋均流板，可较好保护省煤器。定期检查和更换多孔消旋均流板，即可控制省煤器的磨损。3省煤器的形式对磨损的影响（1）光管省煤器与膜式省煤器相比，光管省煤器磨损严重。（2）顺排管省煤器与错排管省煤器相比，后者磨损严重。在省煤器的设计中正确选定气流速度，结构上采取局部的防磨措施，运行中注意不要大风量运行，省煤器的磨损完全能实现磨损的可

18、控运行。第二章 循环流化床锅炉燃烧事故分析本章将总结循环流化床锅炉最常发生的一些燃烧事故并提出预防和处理措施。循环流化床锅炉常发生的燃烧事故包括；1. 燃烧熄火2. 床料结渣3. 返料系统（返料器、料腿、返料管）结渣4. 燃烧爆炸事故第一节 循环流化床燃烧熄火1.断煤是引起循环流化床燃烧熄火的主要原因2.造成断煤主要原因是 煤的水分大于8%，煤在煤仓内搭桥、堵塞、不下煤，而运行人没有发现，未能及时消除。 预防措施；设计较大的干煤棚，控制煤的水分低于8%；加强给煤监视，设计断煤警报器或语言提醒是防止断煤的有效措施。3.锅炉负荷大幅度变化时，及时调整给煤量，防止高温结渣及低温熄火一般，当锅炉负荷变

19、大时，要加风、加煤；相反，当锅炉负荷变小的时候，要减风、减煤；如果运行人员没有这样做，在负荷变大的情况下，会造成燃烧室温度不断下降，最终导致熄火。在负荷变化小的时候，会造成燃烧室温度不断升高，最终导致高温结渣而停炉。4.返料投入运行时控制不当，造成压灭火事故 对中小容量的循环流化床锅炉，投入返料不当，也可能将燃烧室火压灭。有的运行人员喜欢在锅炉运行一段时间之后投入返料量，造成大量返料进入燃烧室，将燃烧压灭。5.煤的发热量发生很大的改变时，调整给煤量，防止低温熄火和高温结渣 一般当燃烧热值变低时，必须加大给煤量。当燃烧值变高时，减少煤量。如果不及时调整，在煤热值变低的时候，会发生燃烧室温度越来越

20、低，最终导致熄火。在煤热值变高的时候，会发生燃烧室温度越来越高，最终导致高温结渣而被迫停炉。6.排床底渣失控，造成流化床熄火如果出现拍底渣失控，床料量排除太多，使床料量太少，床层厚度太薄，不能维持一个稳定的燃烧温度，会发生燃烧灭火。相反，如果底渣不能顺畅排除，造成床料越来越多，床层越来越高，一次风机压头不够，不能将床料吹起来，出现燃烧被压灭。7.浓相床受热面布置过多，造成点火和运行过程中经常发生低温熄火8点火过程中.油枪撤除过早已造成熄火采取床下预燃室和床上油枪点火时，当燃烧室温度达到850900时，逐渐撤除油枪的同时，逐渐增加给煤量。确认加入的煤着火、燃烧温度有上升趋势时，撤除最后一根油枪。

21、撤除油枪时流化介质温度由预燃烟气温度降到比环境温度稍高的温度，这时对燃烧带来较大冲击。如果油枪全部撤除后，发现燃烧温度下降较快、有熄火危险时，赶快重新油枪助燃。撤油枪操作处理不当，最易引起熄火事故。第二节 循环流化床燃烧结渣各种结渣原因是操作温度超过了灰渣的熔点 。灰渣的熔点一般在 12501350 之间，具体数值的大小与灰渣特性、灰渣成分和燃烧气氛有关。如果控制运行温 度低于灰熔点 200300,保持良好的流化状态和正常的流动，就不会发生床料 和灰渣的结渣现象。 燃烧室浓相床内结渣分高温结渣和低温结渣两种 ：一、低温结渣 常发生与点火启动过程中。低温结渣的特点是整个浓相床温度较低，只有 40

22、0600，但在个别局部地方的温度，由于没有流化或流化不好，燃料燃烧释 放的热量不能被烟气带走或被受热面吸收，造成热量局部堆积，使局部床料温度 超过了灰渣熔点，而发生灰渣熔融结块。 低温结渣的表现：浓相床内温度显示偏差大；火色差异大；风室压力波动较大。 处理办法：一旦发现并确认，必须立刻采取果断措施消除结渣。对小型炉子可打 开炉门人工打耙子， 打散渣块， 继续点火 （注意保持炉门负压防止烧伤司炉人员） 。 对大型流化床锅炉，赶快加大风量将渣块打散。（低温结渣的渣块比较疏松） 二、高温结渣1、高温结渣的特点和处理高温特点：全床完全流化和全床燃烧温度超过灰渣熔点，全床发生灰渣的 熔融和结块。运行中的

23、显示是燃烧火焰变成白色，刺眼；床层温度急剧上升，显 示超过 10501150；有的床层被吹空，火苗从床层往上直冲；风室压力波动异 常。处理方法：小型流化床锅炉打开炉门扒出渣块，重新启动。如果渣块盖满 大半个或几乎整个床，只有停炉。如果及时发现高温结渣，也可全开风机，用大 风将炉子吹灭。燃烧清渣。2、高温结渣的原因分析（1） 点火过程中爆燃引起高温结渣。（2） 负荷大幅度变化导致高温结渣。（3） 燃煤热值大幅度改变导致高温结渣。（4） 返料器返料发生故障，不返料造成高温结渣。（5） 浓相床受热面布置过少易引起高温结渣。（6） 高温压火时易产生床料高温结渣。（7） 渣块落入浓相床造成床料高温局部结

24、渣。总的起来说循环流化床锅炉浓相床内的高温结渣原因有许多： 设计方面的原因 床内受热面不知过少；外界条件变化锅炉负荷突然变小或燃煤热值许多； 运行条件的变化返料器突然停止返料，高温过热器区的大渣块落入床内，或 压火过程操作不当。第三节 循环流化床锅炉其他区域结渣一、高温过热器区结渣影响高温过热器结渣的主要因素：煤的种类，燃煤粒径分布，一、二次风分 配和飞灰循环倍率。（1） 燃煤种类的影响。（2） 灰熔点低的煤易发生高温过热器结渣。（3） 燃煤小于 1mm 颗粒的百分数太高，造成燃烧室上部燃烧份额偏大，燃 烧室出口温度偏高，产生高温过热器结渣。（4） 煤的灰分高，飞灰循环倍率过大，造成燃烧室出口

25、温度偏高，引起高 温过热器结渣。（5） 二次风比率偏高，造成燃烧室出口温度升高，引起高温过热器结渣。 采取措施： 运行人员必须注意监视煤种和煤质的变化及时调整燃煤粒度分布和 一、二次风的比率，及飞灰循环倍率的大小，防止燃烧室出口烟温偏高和高温过 热器区的二次燃烧。另外，在高温过热器区不知吹灰器，定期吹灰。如果发现结 渣时就要施行人工打渣（加大风量，保持炉膛负压以免烧伤运行人员）二、高温分离器结渣1、影响高温旋风分离器结渣的因素：（1） 煤种的影响（主要是灰熔点的变低） 。（2） 烟煤在分离器内燃烧回路份额比无烟煤大，二次燃烧产生的温升高， 如果超过灰熔点是就易结渣。 （分离器的作用： 一是其分

26、离作用， 二是燃尽作用）（3） 煤的粒度的影响。（4） 燃烧室内流化速度的影响。流化速度大，吹入分离器的物料的平均粒 径大，数量多，造成二次燃烧强度加大，温升大，结渣的机会就大。（5） 二次风入口高度和二次风量大小的影响。二次风入口里布风板近，二 次风量大，风口以上燃烧室内的气流速度和物料浓度加大。这样吹入分离器内的 物料量和平均粒径均加大， 两个因素的联合作用将导致分离器的二次燃烧温升变 大，控制不好引起结渣。2、分离器内结渣对燃烧的不利影响（1） 破坏了分离器内的气流场，造成分离效率变低，影响燃烧效率，降低 锅炉蒸发量。（2） 渣块在分离器内变大后在合适的情况下堵住料腿，小渣块则落入返料

27、器内破坏正常返料。3、分离器内发生高温结渣的处理 一旦结渣燃烧室出口烟气温度降低，锅炉蒸发量带不足，飞灰含碳量升高， 分离器进出口之间的烟气压差加大。如判断分离器结渣后，立即采取锅炉降低负 荷运行，并寻求清渣措施。否则停炉进行。三、返料器内高温结渣1、返料器内高温结渣的原因（1） 设计上的原因。返料器流化床和移动床面积及送风量都偏大，返料器变 成了一个燃烧器，燃烧温度超过灰熔点而结渣。（2） 运行上的原因。 、 飞灰含碳量偏高， 移动床送风量过大， 造成移动床燃烧， 燃烧温度超过灰熔点而结渣。（3） 分离器和返料器料腿中的耐磨隔热层脱落，掉入返料器中，破坏了移动 床和流化床的流动情况而产生低温

28、结渣2、返料器结渣的判断（1） 燃烧室下部温度迅速上升。（2） 燃烧室出口温度迅速下降。（3） 锅炉负荷下降。（4） 飞灰含碳量上升。3、防止返料器结渣的措施（1） 正确选定返料器移动床和流化床的风量和气流速度，防止返料器变成一 个燃烧器。（2） 分布装设移动床和流化床送风量计，控制运行中的送风量，防止返料器 中发生燃烧。（3） 返料器上设计结渣、打渣孔。（4） 一旦发现返料器结渣，应降低锅炉负荷，边运行、边清渣。（5） 如果边低负荷运行、边清渣不能解决问题，申请压火停炉清渣。 （6） 、如果结渣十分严重，短时间内压火清渣不能解决问题，最终采取停炉清 渣。四、返料器料腿中结渣料腿高度：返料器料

29、腿中的床料有一定的料柱高度。料腿之上的床料为希相 流动，料腿中床料的流动属移动床流动。 料腿中如果有被脱落的耐火层堵塞， 发生床料流动受阻， 有可能在受阻处结渣。五、返料器至燃烧室的连接管（称之为返料管）结渣第四节 循环流动床燃烧爆炸事故燃烧爆炸多发生在点火启动和燃烧操作、调整过程中，在正常运行过程中很少发 生燃烧爆炸事故。一、燃烧爆炸的基本条件（燃烧爆炸四要素）（1） 有大量的可燃气体，如 H2、CO、CxHy 等。（2） 有氧气存在。（3） 有明火。（4） 在一个比较密或流通不好的容器内。四个条件同时具备才会发生燃烧爆炸。二、点火启动过程中的燃烧爆炸点火过程中有一个挥发份析出、着火燃烧，接

30、着是焦炭的着火燃烧过程。在这 个过程中氧量是过剩的。可燃气体燃烧爆炸四要因素中有三个要素存在。只要第 四个爆炸因素一具备，就有发生燃烧爆炸的可能。三、燃烧调整、操作失误造成的燃烧爆炸事故 调整燃烧和运行操作过程中操作失误造成大量燃料进入燃烧室， 产生大量可燃 气体，当遇空气，并达到可燃气体与爆炸比时，又有火星存在，爆炸立即发生。四、预防燃烧爆炸的措施（1） 司炉人员务必了解燃烧爆炸四要素。（2） 锅炉燃烧室上部都要设计防爆门，这样至少可减轻燃烧爆炸对设备的损 坏。（3） 风室要布置防爆门。（4） 要有健全的点火操作规程，严格的防爆措施。（5） 操作人员要严格按规程操作。（6） 运行人员要牢记安

31、全第一。宁可多点火时间长一些，宁可多耗些油，也 要防止燃烧爆炸。（7） 正确处理燃烧过程中的事故，如床料多、熄火等事故，防止燃烧爆炸。（8） 点火时床料中引子煤不要加入过多。达到煤着火温度后，加煤要加加停 停，断定加入的煤着火之后，随床温的上升逐渐加大的给煤量，防止点火过程中 加煤过多，引起爆燃或爆炸。第二部分 汽轮机（直接空冷、抽汽凝汽式汽轮机 ）第一章 汽轮机常见事故处理 本章主要总结了汽轮机真空下降、超速、水冲击、动静部分摩擦及大轴弯曲、叶片损坏与脱落的故障原因、事故特征、处理方法等。 第一节 汽轮机真空下降一、汽轮机真空下降的危害及采取的措施汽轮机运行中，凝汽器真空下降，将导致排汽压力

32、升高，可用焓减小，同时机组出力降低；排汽缸及轴承座受热膨胀，轴承负荷分配发生变化，机组产生振动；凝汽器铜管受热膨胀产生松弛、变形，甚至断裂；若保持负荷不变，将使轴向推力增大以及叶片过负荷，排汽的容积流量减少，末级要产生脱流及旋流；同时还会在叶片的某一部位产生较大的激振力，有可能损伤叶片。因此机组在运行中发现真空下降时必须采取如下措施：1)发现真空下降时首先要对照表计。如果真空表指示下降，排汽室温度升高，即可确认为真空下降。在工况不变时，随着真空降低，负荷相应地减小。2)确认真空下降后应迅速检查原因，根据真空下降原因采取相应的处理措施。3)应启动备用射水轴气器或辅助空气抽气器。”4)在处理过程中

33、，若真空继续下降，应按规程规定降负荷，防止排汽室温度超限，防止低压缸大气安全门动作。汽轮机真空下降分为急剧下降和缓慢下降两种情况。二、真空急剧下降的原因和处理1循环水中断循环水中断的故障可以从循环泵的工作情况判断出。若循环泵电机电流和水泵出口压力到零，即可确认为循环泵跳闸，此时应立即启动备用循环泵。若强合跳闸泵，应检查泵是否倒转；若倒转，严禁强合，以免电机过载和断轴。如无备用泵，则应迅速将负荷降到零，打闸停机。循环水泵出口压力、电机电流摆动，通常是循环水泵吸入口水位过低、网滤堵塞等所致，此时应尽快采取措施，提高水位或清降杂物。如果循环水泵出口压力、电机电流大幅度降低，则可能是循环水泵本身故障引

34、起。如果循环泵在运行中出口误关，或备用泵出口门误门，造成循环水倒流，也会造成真空急剧下降。2射水抽气器工作失常如果发现射水泵出口压力，电机电流同时到零，说明射水泵跳闸；如射水泵压力电流下降，说明泵本身故障或水池水位过低。发生以上情况时，均应启动备用射水磁和射水抽气器，水位过低时应补水至正常水位。3凝汽器满水凝汽器在短时间内满水，一般是凝汽器铜管泄漏严重，大量循环水进入汽侧或凝结水泵故障所致。处理方法是立即开大水位调节阀并启动备用凝结水泵。必要时可将凝结水排入地沟，直到水位恢复正常。铜管泄漏还表现为凝结水硬度增加。这时应停止泄漏的凝汽器，严重时则要停机。如果凝结水泵故障，可以从出口压力和电流来判

35、断。4轴封供汽中断如果轴封供汽压力到零或出现微负压，说明轴封供汽中断，其原因可能是轴封压力调整节器失灵，调节阀阀芯脱落或汽封系统进水。此时应开启轴封调节器的旁路阀门，检查除氧器是否满水(轴封供汽来自除氧器时)。如果满水，迅速降低其水位，倒换轴封的备用汽源。三、真空缓慢下降的原因和处理因为真空系统庞大，影响真空的因素较多，所以真空缓慢下降时，寻找原因比较困难，重点可以检查以下各项，并进行处理。1循环水量不足循环水量不足表现在同一负荷下，凝汽器循环水进出口温差增大，其原因可能是凝汽器进入杂物而堵塞。对于装有胶球清洗装置的一机组，应进行反冲洗。对于凝汽器出口管有虹吸的机组，应检查虹吸是否破坏，其现象

36、是：凝汽器出口侧真空到零，同时凝汽器入口压力增加。出现上述情况时，应使用循环水系统的辅助抽气器，恢复出口处的真空，必要时可增加进入凝汽器的循环水量。凝汽器出人口温差增加，还可能是由于循环水出口管积存空气或者是铜管结垢严重。此时应开启出口管放空气阀，排除空气或投入胶球清洗装置进行清洗，必要时在停机后用高压水进行冲洗。2凝汽器水位升高导致凝汽器水位升高的原因可能是凝结水泵入口汽化或者凝汽器铜管破裂漏入循环水等。凝结水泵入口汽化可以通过凝结水泵电流的减小来判断，当确认是由于此原因造成凝汽器水位升高时，应检查水泵入口侧兰盘根是否不严，漏入空气。凝汽器铜管破裂可通过检验凝结水硬度加以判断。3射水抽气器工

37、作水温升高工作水温升高，使抽气室压力升高，降低了抽气器的效率。当发现水温升高时，应开启工业水补水，降低工作水温度。4真空系统漏人空气真空系统是否漏入空气，可通过严密性试验来检查。此外，空气漏入真空系统，还表现为凝结水过冷度增加，并且凝汽器端差增大。第二节 汽轮机超速汽轮发电机组是在高速下工作的精密配合的机械设备，汽轮机作为原动机，具有强大的动力矩，在运行中调节系统一旦失灵。就可能使汽轮机转速急剧升高，转子零件的应力将达到不允许的数值，可能使叶片甩脱、轴承损坏、转子断裂，甚至整个机组报废。因此，汽轮机超速是对人身安全和设备危害极大的恶性事故。为了防止汽轮机超速，在设计时考虑了多道保护措施，但汽轮

38、机超速事故仍不能完全避免，其主要原因如下。1.调节系统有缺陷：1)调速汽门不能正常关闭或关闭不严；2)调节系统迟缓率过大或调节部件卡涩；3)调节系统动态特性不良；4)调节系统整定不当，如同步器调整范围、配汽机构膨胀间隙不符合要求等。2.汽轮机发生超速事故的现象：1）功率表指示到零；2）转速表或频率表指示值超过红线数字并连续上升；3）机组声音异常，振动逐渐增大；4）主油压迅速升高，离心式主油泵机组上升更为显著。3.汽轮机发生超速事故的处理：1）发生超速事故应手打危急保安器，破坏真空故障停机，大闸后应检查自动主汽门、调汽门、抽汽止回阀迅速关闭，转速应下降；2） 如果转速超过3360r/min而危急

39、保安器未动作，应立即手打危急保安器，破坏真空紧急故障停机；3） 如果危急保安器动作，自动主汽门、调速汽门、抽汽止回阀卡住或关不严时，应设法关闭上述阀门或立即关闭电动主汽门和抽汽门；4）如果采取上述措施后，机组转速仍不降低，应迅速关闭与汽轮机相连的一切汽门，以切断汽源；5） 必要时可将发电机励磁投入，增加制动力；6） 机组停运后，要求全面检查与修复调节、保安系统的缺陷，否则不允许机组再次启动；7） 机组重新启动时，要注意检查机组的振动情况，在并网前，要求做危急保安器动作试验，动作转速合格后，方允许机组并入电网。第三节 汽轮机水冲击水或冷蒸汽进入汽轮机，可能造成设备严重损坏。水冲击将造成叶片的损伤

40、、动静部分碰磨、汽缸裂纹或产生永久变形，推力轴承损坏等。对此，设计和运行部门必须高度重视。关于汽轮机进水事故，应以预防为主，若运行中一旦发生，必须采取迅速果断的措施进行处理。下面根据水或冷汽的来源分别进行讨论。1来自锅炉及主蒸汽系统由于误操作或自动调整装置失灵，锅炉蒸汽温度或汽包水位失去控制，有可能使水或冷蒸汽从锅炉经主蒸汽管道进入汽轮机。严重时会使汽轮机发生水冲击。汽轮机进水时，必须迅速破坏真空，紧急停机，并开启汽轮机本体和主蒸汽管道上的疏水门，进行疏水。凡因水冲击引起停机时，应正确记录转子惰走时间及惰走时真空变化。在惰走过程中仔细倾听汽轮机内部声音，检查窜轴表指示及推力瓦块和同油温度。对于

41、中间再热机组，因主蒸汽温度下降发生水击时，由高压缸进水，就使得负轴向推力增大，所以要重点监视非工作瓦块金属温度。在滑参数启动和停机过程中，由于某种原因调速汽门突然关小，造成汽压升高，则可能使蒸汽管积水。在滑参数停机时，如果降温速度太快而汽压没有相应降低，使蒸汽的过热度很低，就可能在管道内产生凝结水，到一定程度，积水就可能进入汽轮机。2来自再热蒸汽系统再热蒸汽系统中通常设有减温水装置，用以调节再热蒸汽温度。水有可能从再热蒸汽冷段反流到高压缸或积存在冷段管内，其现象是：冷段止回阀法兰冒白汽，高压外缸下缸金属温度降低。发生上述现象时，应立即通知锅炉人员将减温水门关闭。3来自抽汽系统水或冷蒸汽从抽汽管

42、道进入汽轮机，多数是加热器管子泄漏或加热器系统故障引起。其现象是：某台加热器水位升高，加热器汽侧压力高于抽汽压力，壳体或管道有水冲击声，抽汽止回阀门杆冒白汽或溅水滴，胀差向正值发展。发现上述情况时，首先开大加热器疏水调节阀。如果确认加热器泄漏，立即将其停止。另外，若除氧器漏水，水可能从抽汽、门杆漏汽倒入汽缸。4来自轴封系统汽轮机启动时，如果汽封系统暖管不充分，疏水将被带人汽封内。事故情况下，当切换备用汽源时，轴封也有进水的可能。在正常运行中，轴封供汽来自除氧器的机组，若除氧器满水时，轴封就要带水，轴封加热器满水也有可能使水倒入轴封。发现轴封进水时，应立即开启轴封供汽管道的疏水阀，适当控制进汽量

43、，检查除氧器水位、轴封抽汽器水位、轴封抽风机运行情况，分别进行处理。5来自凝汽器凝汽器灌水而进入汽轮机的事故曾多次发生。在汽轮机正常运行时，凝汽器水位是受到重视的，而且水位升高会严重影响真空，所以在汽轮机正常运行时，凝汽器水位一般不会灌人汽缸。但在停机以后，往往忽视以凝汽器水位的监视。如果进入凝汽器的补水阀关闭不严，就会使水灌入汽缸，造成水击。6来自汽轮机本身疏水系统从疏水系统向汽缸返水，多数是设计方面的原因造成的。如果不同压力的疏水接到一个联箱上，而且泄压管的尺寸又偏小，这样压力大的漏水，就有可能从压力低的管道进入汽缸。这时的事故现象，首先表现为上、下缸温差增大，继而使汽缸变形，动静部分发生

44、碰磨。汽轮机进水进冷蒸汽的可能性是多方面的，根据不同机组的热力系统，还会有其他水源进入汽轮机的可能性，所以运行人员要根据具体情况进行分析。为了预防发生水冲击，在运行维护方面着重采取以下措施：1)当主蒸汽温度和压力不稳定时，要特别注意监视，一旦汽温急剧下降到规定值，通常为直线下降50时，应按紧急停机处理。2)注意监视汽缸的金属温度变化和加热器、凝汽器水位，即使停机后也不能忽视。如果发觉有进水危险时，应立即查明原因，迅速切断可能进水的水源。3)热态启动前，主蒸汽和再热蒸汽要充分暖管、保证疏水畅通。4)当高压加热器保护装置发生故障时，加热器不以投入运行。运行中定期检查加热器水位调节装置及高水位报警装

45、置，应保证经常处于良好状态。加热器管束破裂时，应迅速关闭抽汽管上相应的进汽门及止回阀。5)在锅炉熄火后蒸汽参数得不到保证的情况下，不应向汽轮机供汽。6)对除氧器水位加强监督，杜绝事故发生。7)滑参数停机时，汽温、汽压按着规定的变化率逐渐降低，保持必要的过热度。8)定期检查再热蒸汽和I、级旁路的减温水阀的严密性，如发现泄漏应及时检修处理。9)只要汽轮机在运转状态，各种保护就必须投入，不准退出。10)运行人员应该明确，汽轮机在低转速下进水，对设备的威胁更大，此时尤其要注意监督汽轮机进水的可以能性。第四节 汽轮机动静部分摩擦及大轴弯曲1.事故原因：1) 动静部分发生摩擦的原因 动静间隙安装、检修调整

46、不当。 动静部套加热或冷却时膨胀或收缩不均匀。 受力部分机械变形超过允许值。 推力轴承或主轴瓦损坏。 机组强烈振动。 转子套装部件松动油位移。 通流部分的部件损坏或硬质杂物进入通流部分。 在转子弯曲或汽缸严重变形的情况下强行盘车。2) 引起大轴弯曲的主要原因： 动静部分摩擦使转子局部受热。 停机后在汽缸温度较高时，由于某种原因使冷水进入汽缸，引起高温状态的转子下侧接触到冷水，局部骤然冷却，出现很大的上下温差而产生热变形，造成大弯曲。据计算结果，当转子上下温差达到至150200时，就会造成大弯曲。 转子的原材料存在过大的内应力，在较高的工作温度下经过一段时间的运转后，内应力逐渐得到释放，从而使转

47、子产生弯曲变形。2.事故象征： 1)机组振动增大，甚至强烈震动。2)前后汽封处可能产生火花。 3)汽缸内部金属摩擦声音。4)有大轴挠度指示表计的机组，指示值将增大或超限。5)若是推力轴承损坏，则推力瓦温度将升高，轴向位移指示值可能超标并发出信号。6)上下汽缸温差可能急速增加。3.事故处理方法通过各种特征，如机组振动大、汽缸内有金属摩擦声或汽封处产生火花等，结合有关表计指示值变化判断是这种事故，应果断地故障停机，不要采取降负荷或降转速继续暖机，以致延误了停机时间而扩大事故，加剧设备的损坏。停机时要记录转子惰走时间，静止后进行手动盘车。如果盘车不动，不要强行盘动，必须全面分析研究，采取适当措施，直

48、至揭缸检查。第五节 汽轮机叶片损坏与脱落1.事故原因1)机械损伤 外来的机械杂质随蒸汽进入汽轮机内打伤叶片。 汽缸内部固定零件脱落，如阻汽片、导流环等，造成叶片严重损伤。 因轴承或推力瓦损坏、大轴弯曲、胀差超限以及机组强烈振动，造成通流部分动、静摩擦，使叶片损坏。2)腐蚀和锈蚀损伤叶片的腐蚀常发生在开始进入湿蒸汽的各级，这些级段在运行中，蒸汽干、湿交替变化，使腐蚀介质易浓缩，引起叶片腐蚀。另外，长期停机备用的机组往往会因为空气中的潮气或蒸汽漏人机内造成叶片严重锈蚀。叶片受到侵蚀消弱后，不但强度减弱，而且叶片被侵蚀的缺口、孔洞还将产生应力集中现象，侵蚀严重的叶片，还会改变叶片的振动频率，从而使叶

49、片因应力过大或共振疲劳而断裂。 3)水蚀损伤水蚀一般多发生在末几级湿蒸汽区的低压段长叶片上，尤其是末级叶片。受水蚀严重，叶片将出现缺口、孔洞等，叶片强度降低，降低叶片的强度，导致断裂损坏。 4)水击损伤汽轮机发生水击时，前几级叶片的应力会突然增加，并骤然受到冷却，使叶片过载，末几级叶片则冲击负荷更大。叶片遭到严重水击后会发生变形，其进汽侧扭向内弧，出汽侧扭向背弧，并在进、出汽侧产生细微裂纹，成为叶片断裂的根源。水击有时会使叶片拉筋断裂，改变了叶片连接形式，甚至原来组成的叶片变成单个叶片，改变了叶片振动频率，降低叶片的工作强度，致使叶片发生共振，造成断裂。 5)叶片本身存在的缺陷 设计应力过高或

50、结构不合理，如叶片顶部太薄。 叶片振动特性不合格。 叶片材质不良或错用材料。 加工工艺不良。 6)运行维护原因 电网频率变动超出允许范围、过高、过低都有可能使叶片振动频率进入共振区，产生共振而使叶片断裂。 机组过负荷运行，使叶片的工作应力增大，尤其是最后几级叶片，蒸汽流量增大，各级焓降也增加，使其工作应力增加很大而严重超负荷。 主蒸汽参数不符合要求，频繁而较大幅度的波动，主蒸汽压力过高，主蒸汽温度偏低或水击，以及真空过高，都会加剧叶片的超负荷或水蚀而损坏叶片。 蒸汽品质不良使叶片结垢、腐蚀，叶片结垢后将使轴向推力增大，引起某些级过负荷。腐蚀容易引起叶片应力集中或材质的机械强度降低，都能导致叶片

51、损坏。 停机后由于主蒸汽或抽汽系统不严密，使汽水漏人汽缸，时间一长，使通流部分锈蚀而损坏。 2.事故象征 1)汽轮机内部或凝汽器内有突然的响声。 2)当断落的叶片落入凝汽器时，会使凝汽器铜管打坏，使凝汽器内循环水漏人凝结水中，导致凝结水硬度和导电度突然增大，凝结水水位增高，凝结水泵电动机电流增大。 3)机组振动通常会明显变化，有时还会产生强烈抖动，其原因是叶片断裂脱落，使转子失去平衡或摩擦撞击。 4)叶片损坏较多时会使蒸汽通流面积改变，从而同一个负荷的蒸汽流量、监视段压力、调速汽阀等都会改变。 5)如果断落叶片发生在抽汽级处，叶片就可能进入抽汽管道，造成抽汽逆止阀卡涩或进入加热器，使加热器的管

52、子撞击断裂，引起加热器疏水水位升高。 6)在停机惰走过程或盘车状态下，有可能听到金属摩擦声，惰走时间缩短；在启动和停机过程中，通过临界转速时机组振动将会明显的变化。3.事故处理方法 这种事故发生在汽缸内，只能根据叶片断裂事故可能出现的象征进行综合判断。当清楚的听到缸内发生金属响声或机组出现强烈振动时，应判断为通流部分损坏或叶片断落，则应紧急故障停机，准确记下惰走时间，在惰走和盘车过程中仔细倾听缸内声音，经全面检查、分析研究，决定是否揭缸检查。参考文献1循环流化床锅炉运行及事故处理 刘德昌 等 编.中国电力出版社.2 汽轮机设备运行及事故处理. 汪玉林 主编 化学工业出版社.3 汽轮机设备运行及事故处理. 于占海