锅炉主汽压力对汽轮机有什么影响?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-03
主蒸汽温度压力变化对汽轮机运行有何影响?

主蒸汽温度压力变化对汽轮机运行的影响有:
1、主蒸汽压力升高:在机组额定功率下初压升高后蒸汽流量有所减少,各监视段压力相应降低,各中间级焓降基本保持不变,因此主蒸汽流量减少各中间级动叶应力均有所下降,隔板的压差和轴向推力也都有所减少。调节级前后压差虽有上升,但其危险工况不在额定负荷,
因此调节级和中间各级在主蒸汽压力上升时都是安全的。对于末几级叶片,由于前后压差的减小(级前压力减小),级的焓降减少,从强度观点看末几级叶片也是安全的。
当然,主蒸汽压力也不能过高,否则有可能造成机组过负荷,隔板、动叶过负荷及机组轴向位移大、推力轴承故障等不安全情况的发生。
2、主蒸汽压力下降:在主蒸汽压力下降后机组仍要发出额定功率,则主蒸汽流量会相应增加。因此会引起非调节级各级级前压力升高,而末几级焓降增大,因此非调节级各级的负荷都有所增加,
末几级过负荷最为严重,全机的轴向推力也相应增大。因此运行中主蒸汽压力下降机组应适当带负荷。
3、主蒸汽温度升高:主蒸汽温度升高从经济性角度来看对机组是有利的,它不仅提高了循环热效率,而且减少了汽轮机的排汽湿度。但从安全角度来看,主蒸汽温度的上升会引起金属材料性能恶化缩短某些部件的使用寿命,如主汽阀、调节阀、轴封、法兰、螺栓以及高压管道等。
对于超高参数机组,即使主蒸汽温度上升不多也可能引起金属急剧的蠕变,使许用应力大幅度的降低。因此绝大多数情况下不允许升高初温运行的。
4、主蒸汽温度降低:在机组额定负荷下主蒸汽温度下降将会引起蒸汽流量增大,各监视段压力上升。此时调节级是安全的,但是非调节级尤其是最末几级焓降和主蒸汽流量同时增大将产生过负荷,是比较危险的。
同时,蒸汽温度下降会引起末几级叶片湿度的增加,增大了湿汽损失,同时也加剧了末几级叶片的冲蚀作用,直接威胁倒汽轮机的安全运行。因此,在主蒸汽温度降低的同时应降低压力,是汽轮机热力过程线尽量与设计工况下的热力过程线重合,以提高机组排汽干度。
因此机组的功率限制较大,必要时应申请减负荷运行。
5、当使用射汽抽气时,应先进行蒸汽暖管,再投入主抽气器和启动抽气器。现在一般在我国都采用射水抽气器,应先启动射水泵,射水泵启动前应作联动试验,正常后使一台运行一台备用,以使凝汽器逐渐建立起真空。
机组启动时,真空值应高一些,以减少汽轮机转子冲动阻力和启动汽耗,另外排汽温度低,对刚建投运的凝汽器也较为有利。但真空值也不易过高,因真空过高会延长启动时间,主要因为真空值过高时,所需进汽量少,对汽轮机加热不利。目前我国启动真空一般为350-450mmHg。

扩展资料:
主汽温控制方法
常规的主汽温控制方法分为导前汽温微分信号的双冲量汽温控制、串级汽温控制、分段汽温控制及相位补偿汽温控制几种。但是,随着机组容量的逐渐增大,常规控制方法已经不能得到足够满意的控制质量,同时,由于工业过程逐渐复杂化,单一控制技术也远远无法达到要求。
因此,结合先进的控制理论和控制算法将成为今后研究的一大趋势。近几年已经出现了一些相类似的控制方法,主要有以下两类:一类是先进控制算法与传统控制方法相结合,另一类是先进控制算法之间的结合。主要包括 :
1、Smith预估控制及其改进型。
2、基于神经网络理论的各种控制策略,诸如单神经元控制器取代主蒸汽温度串级PID控制中主调节器的策略、基于BP神经网络提出主蒸汽温度的串级智能控制等。
3、基于模糊控制理论的各种控制策略,
诸如主蒸汽温度的模糊PID控制、模糊控制与基于专家系统整定的串级PID控制相结合的复合控
制策略,主蒸汽温度的Fuzzy-PI复合控制策略等。
4、基于状态反馈的控制策略,例如:基于现代控制理论中状态反馈控制原理的分级控制方法、状态反馈控制与串级PID控制相结合的主蒸汽温度控制策略、将状态反馈引入到锅炉主蒸汽温度中的一种多回路串级控制方法等。
5、其它控制策略,诸如基于鲁棒控制原理改进主蒸汽温度串级PID控制策略并指出在DCS系统中的实现方法、用预测智能控制器作为串级控制的主调节器以改善主蒸汽温度的迟延特性等。
我们所接触的是一个复杂多变的系统,难以建立被控对象的精确模型,而传统控制方法往往需要建立一个精确的数学模型。同时,由于一些被控对象带有大迟延和大惯性的动态特性,因而即使建立了数学模型,通常也不如一个有经验的操作人员进行手动控制效果好。
从20世纪七十年代开始,生物控制理论逐渐引起研究者的重视并迅速发展。目前神经网络控制已经发展得比较成熟,但是基于神经内分泌系统的生物智能控制理论研究才刚刚起步。
作为人体各种激素调节中心,神经内分泌系统具有较好的稳定性和适应性,通过将模糊理论与神经内分泌反馈调节机制算法相结合,优势互补,并应用于PID控制器中,可以对锅炉主汽温系统的对象特性和一般控制规律进行分析。
参考资料:百度百科-主气温控制

1.主蒸汽压力升高对运行的影响主要有:在主蒸汽温度不变时,主蒸汽压力升高,整个机组的焓降就增大,运行的经济性提高。但当主蒸汽压力升高超过规定变化范围的限度,将会直接威胁机组的安全,主要有以下几点:(1)机组末几级的蒸汽湿度增大,使末几级动叶片的工作条件恶化,水冲刷严重。(2)使调节级焓降增加,将造成调节级动叶片过负荷。(3)会引起主蒸汽承压部件的应力升高,将会缩短部件的使用寿命,并有可能造成这些部件的变形,以至于损坏部件。处理:(1)主蒸汽压力升高到13.23MPa时,应联系锅炉恢复主汽压力并汇报值长;(2)主蒸汽压力升高到13.72MPa时,应立即汇报值长,并采取措施以恢复正常,并做好延迟时间记录。2.主蒸汽压力降低对运行的影响主要有:(1)在主蒸汽温度不变时,主蒸汽压力降低,整个机组的焓降就减小,运行的经济性降低。(2)主蒸汽压力降低后,若调节阀的开度不变,则汽轮机的进汽量减小,各级叶片的受力将减小,轴向推力也将减小,机组的功率将随流量的减小而减小。对机组的安全性没有影响。(3)主蒸汽压力降低后若机组所发功率不减小,甚至仍要发出额定功率,那么必将使全机蒸汽流量超过额定值,这时若各监视段压力超过最大允许值,将使轴向推力过大,这是危险的,不能允许的。处理:(1)主蒸汽压力低于规定压力时,联系锅炉恢复正常;(2)主汽压力继续降低时,注意高压油动机开度(或调节阀开度)不应超过规定值,否则应减去部分负荷,并注意汽温、轴向位移、胀差等变化。

汽压异常对设备的危害
在汽轮机运行中,初终汽压、汽温、主蒸汽流量等参数都等于设计参数时,这种运行工况称为设计工况,此时的效率最高,所以又称为经济工况。运行中如果各种参数都等于额定值,则这种工况称为额定工况。目前大型汽轮机组的热力计算工况多数都取额定工况,为此机组的设计工况和额定工况成为同一个工况。在实际运行中,很难使参数严格地保持设计值,这种与设计工况不符合的运行工况,称为汽轮机的变工况。这时进入汽轮机的蒸汽参数、流量和凝结器真空的变化,将引起各级的压力、温度、焓降、效率、反动度及轴向推力等发生变化。这不仅影响汽轮机运行的经济性,还将影响汽轮机的安全性。所以在日常运行中,应该认真监督汽轮机初、终参数的变化。
1、主蒸汽压力升高
当主蒸汽温度和凝结器真空不变,而主蒸汽压力升高时,蒸汽在汽轮机内的焓降增大,末级排汽湿度增加。
主蒸汽压力升高时,即使机组调速汽阀的总开度不变,主蒸汽流量也将增加,机组负荷则增大,这对运行的经济性有利。但如果主蒸汽压力升高超出规定范围时,将会直接威胁机组的安全运行。因此在机组运行规程中有明确规定,不允许在主蒸汽压力超过极限数值时运行。
主蒸汽压力过高有如下危害:
(1)主蒸汽压力升高时,要维持负荷不变,需减小调速汽阀的总开度,但这只能通过关小全开的调速汽阀来实现。在关小到第一调速汽阀全开,而第二调速汽阀将要开启时,蒸汽在调节级的焓降最大,会引起调节级动叶片过负荷,甚至可能被损伤。
(2)末级叶片可能过负荷。主蒸汽压力升高后,由于蒸汽比容减小,即使调速汽阀开度不变,主蒸汽流量也要增加,再加上蒸汽的总焓降增大,将使末级叶片过负荷,所以,这时要注意控制机组负荷。
(3)主蒸汽温度不变,只是主蒸汽压力升高,将使末几级的蒸汽湿度变大,机组末几级的动叶片被水滴冲刷加重。
(4)承压部件和紧固部件的内应力会加大。主蒸汽压力升高后,主蒸汽管道、自动主汽阀及调速汽阀室、汽缸、法兰、螺栓等部件的内应力都将增加,这会缩短其使用寿命,甚至造成这些部件受到损伤。
由于主蒸汽压力升高时会带来许多危害,所以当主蒸汽压力超过允许的变化范围时,不允许在此压力下继续运行。若主蒸汽压力超过规定值,应及时联系锅炉值班员,使它尽快恢复到正常范围;当锅炉调整无效时,应利用电动主闸阀节流降压。如果采用上述降压措施后仍无效,主蒸汽压力仍继续升高,应立即打闸停机。
2、主蒸汽压力下降
当主蒸汽温度和凝结器真空不变,主蒸汽压力降低时,蒸汽在汽轮机内的焓降要减少,蒸汽比容将增大。此时,即使调速汽阀总开度不变,主蒸汽流量也要减少,机组负荷降低;若汽压降低过多时,机组带不到满负荷,运行经济性降低;这时调节级焓降仍接近于设计值,而其它各级焓降均低于设计值,所以对机组运行的安全性没有不利影响。如果主蒸汽压力降低后,机组仍要维持额定负荷不变,就要开大调速汽阀增加主蒸汽流量,这将会使汽轮机末几级特别是最末级叶片过负荷,影响机组安全运行。当主蒸汽压力下低超过允许值时,应尽快联系锅炉值班员恢复汽压;当汽压降低至最低限度时,应采用降低负荷和减少进汽量的方法来恢复汽压至正常,但要考虑满足抽汽供热汽压和除氧器用汽压力,不要使机组负荷降得过低。
3、主蒸汽温度升高
在实际运行中,主蒸汽温度变化的可能性较大,主蒸汽温度变化对机组安全性、经济性的影响比主蒸汽压力变化时的影响更为严重,所以,对主蒸汽温度的监督要特别重视。对于高温高压机组,通常只允许主蒸汽温度比额定温度高5℃左右。当主蒸汽温度升高时,主蒸汽在汽轮机内的总焓降、汽轮机相对的内效率和热力系统的循环热效率都有所提高,热耗降低,使运行经济效益提高,但是主蒸汽温度升高超过允许值时,对设备的安全十分有害。
主蒸汽温度升高的危害如下:
(1)调节级叶片可能过负荷。主蒸汽温度升高时,首先调节级的焓降增加;在负荷不变的情况下,尤其当高速汽阀中,仅有第一调速汽阀全开,其它调速汽阀关闭的状态下,调节级叶片将发生过负荷。
(2)金属材料的机械强度降低,蠕变速度加快。主蒸汽温度过高时,主蒸汽管道、自动主汽阀、调速汽阀、汽缸和调节级进汽室等高温金属部件的机械强度将会降低,蠕变速度加快。汽缸、汽阀、高压轴封坚固件等易发生松弛,将导致设备损坏或使用寿命缩短。若温度的变化幅度大、次数频繁,这些高温部件会因交变热应力而疲劳损伤,产生裂纹损坏。这些现象随着高温下工作时间的增长,损坏速度加快。
(3)机组可能发生振动。汽温过高,会引起各受热金属部件的热变形和热膨胀加大,若膨胀受阻,则机组可能发生振动。
在机组的运行规程中,对主蒸汽温度的极限及在某一超温条件下允许工作的小时数,都应作出严格的规定。一般的处理原则是:当主蒸汽温度超过规定范围时,应联系锅炉值班员尽快调整、降温,汽轮机值班员应加强全面监视检查,若汽温尚在汽缸材料允许的最高使用温度以下时,允许短时间运行,超过规定运行时间后,应打闸停机;若汽温超过汽缸材料允许的最高使用温度,应立即打闸停机。例如中参数机组额定主蒸汽温度为435℃,当主蒸汽温度超过440℃时,应联系锅炉值班员降温;当主蒸汽升高到445~450℃之间时,规定连续运行时间不得超过30min,全年累计运行时间不得超过20h;当主蒸汽温度超过450℃时,应立即故障停机。
4、主蒸汽温度降低
当主蒸汽压力和凝结真空不变,主蒸汽温度降低时,主蒸汽在汽轮机内的总焓降减少,若要维持额定负荷,必须开大调速汽阀的开度,增加主蒸汽的进汽量。一般机组主蒸汽温度每降低10℃,汽耗量要增加1.3%~1.5%。
主蒸汽温度降低时,不但影响机组的经济性,也威胁着机组的运行安全。其主要危害是:
(1)末级叶片可能过负荷。因为主蒸汽温度降低后,为维持额定负荷不变,则主蒸汽流量要增加,末级焓降增大,末级叶片可能过负荷状态。
(2)末几级叶片的蒸汽湿度增大。主蒸汽压力不变,温度降低时,末几级叶片的蒸汽湿度将要增加,这样除了会增大末几级动叶的湿汽损失外,同时还将加剧开几级动叶的水滴冲蚀,缩短叶片的使用寿命。
(3)各级反动度增加。由于主蒸汽温度降低,则各级反动度增加,转子的轴向推力明显增大,推力瓦块温度升高,机组运行的安全可靠性降低。
(4)高温部件将产生很大的热应力和热变形。若主蒸汽温度快速下降较多时,自动主汽阀外壳、调节级、汽缸等高温部件的内壁温度会急剧下降而产生很大的热应力和热变形,严重时可能使金属部件产生裂纹或使汽轮机内动、静部分造成磨损事故;当主蒸汽温度降至极限值时,应打闸停机。
(5)有水击的可能。当主蒸汽温度急剧下降50℃以上时,往往是发生水冲击事故的先兆,汽轮机值班员必须密切注意,当主蒸汽温度还继续下降时,为确保机组安全,应立即打闸停机。

1.主蒸汽压力升高对运行的影响主要有: 在主蒸汽温度不变时,主蒸汽压力升高,整个机组的焓降就增大,运行的经济性提高。但当主蒸汽压力升高超过规定变化范围的限度,将会直接威胁机组的安全,主要有以下几点: (1)机组末几级的蒸汽湿度增大,使末几级动叶片的工作条件恶化,水冲刷严重。 (2)使调节级焓降增加,将造成调节级动叶片过负荷。 (3)会引起主蒸汽承压部件的应力升高,将会缩短部件的使用寿命,并有可能造成这些部件的变形,以至于损坏部件。 处理:(1)主蒸汽压力升高到13.23MPa时,应联系锅炉恢复主汽压力并汇报值长; (2)主蒸汽压力升高到13.72MPa时,应立即汇报值长,并采取措施以恢复正常,并做好延迟时间记录。 2.主蒸汽压力降低对运行的影响主要有: (1)在主蒸汽温度不变时,主蒸汽压力降低,整个机组的焓降就减小,运行的经济性降低。 (2)主蒸汽压力降低后,若调节阀的开度不变,则汽轮机的进汽量减小,各级叶片的受力将减小,轴向推力也将减小,机组的功率将随流量的减小而减小。对机组的安全性没有影响。 (3)主蒸汽压力降低后若机组所发功率不减小,甚至仍要发出额定功率,那么必将使全机蒸汽流量超过额定值,这时若各监视段压力超过最大允许值,将使轴向推力过大,这是危险的,不能允许的。 处理:(1)主蒸汽压力低于规定压力时,联系锅炉恢复正常; (2)主汽压力继续降低时,注意高压油动机开度(或调节阀开度)不应超过规定值,否则应减去部分负荷,并注意汽温、轴向位移、胀差等变化。

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  • 锅炉主汽温度变化对其他参数有什么影响
    答:一般来讲蒸汽温度升高或降低,会影响蒸汽中的含水量减少或增大及蒸汽压力升高或降低;如果是发电锅炉,会影响汽轮机出力增大或减少。