汽轮机高压差胀事故的原因和解决方案

大中型汽轮机具有高温、高压、高转速和结构精密复杂、动静间隙很小的特点，特别是启动、停机、负荷大幅度变化等变工况过程中，动静部分膨胀、收缩引起的胀差变化及动静间隙的变化，热应力引起的变形以及推力的变化等，这一系列的变化都严重威胁着汽轮机设备的安全。

【原因分析】

（1）启停过程中，蒸汽参数是否合适，变化率过大。

（2）暖机时间是否适当。

（3）负荷增减率过大。

（4）空负荷或低负荷运行时间过长。

（5）滑销系统、汽缸膨胀受阻。

【事故处理】

（1）汽轮机在启动过程中，高压差胀到（+6mm）时，停止增加负荷或锅炉暂停升温；高压差胀到（+7.5mm）时，汇报值长，并做好紧急停机准备。

（2）汽轮机在停机过程中，高压差胀到（-1mm）以下时，停止减负荷或锅炉暂停减温，控制高压差胀在（-1mm，-2mm）之间，并汇报值长，待高压差胀有回升时，方可继续降温降负荷。

（3）高压差胀在-3mm 或+8mm 以上时，立即紧急停机。(www.xing528.com)

【事故案例】

1.事故简述

某电厂#5机组大修于1995年7月10日全部结束，7月12日和13日进行高速动平衡试验，振动情况良好，最大的#5 轴承为0.028mm。7 月14 日，机组进行第三次启动，7∶00锅炉点火，随后投9只油枪，8∶00汽轮机冲动，DEH 系统投入，冲动前参数正常，炉侧过热蒸汽温度363℃、333℃，机侧温度267℃，压力1.72MPa，高压内缸上壁温度251℃，其他正常。8∶15汽轮机定速3000r/min。8∶47发电机手动同期并网，此时炉侧过热汽温432.1℃、438.5℃，机侧403℃、394℃，高压内缸上壁温度287℃，高压胀差2.45mm，振动最大的#5轴承为0.023mm，并列后发电机有功和无功功率表均无指标。9∶03，发现高压油动机全开至155mm，将DEH 切到液调。9∶05，锅炉投入一台磨煤机，停三只轻油枪，投二级减温水，高压胀差3.6mm。9∶13，高压胀差4.0mm，立即手摇同步器，将高压油动机行程关到96mm，发现中压油动机参与调整，再热汽压升到1.5MPa，又将高压油动机行程开到112mm。9∶19高压胀差到4.38mm，用功率限制器将油动机关到空负荷位置（30mm），此时高压内缸上壁温度351℃，机侧过热汽温414℃，炉侧406℃。9∶24，高压胀差4.46mm，运行副总下令发电机解列，汽机司机打闸停机，这时高压胀差最大到5.02mm。打闸前振动最大的#5轴承为0.024mm，打闸后2.28min时振动最大的#1轴承为0.039mm，转子惰走24min，启动盘车电流为60A，大轴晃度0.08mm，偏心0.138mm。16∶50大轴晃度最终稳定在0.11mm，16∶20测量转子弯曲0.165mm，最大位于调节级后第二级叶轮处，说明高压转子已发生弯曲。

2.原因分析

弯曲的直接原因是由于高压转子胀差越限，没有及时打闸停机，导致高压前、后汽封和隔板汽封轴向径向碰磨，打闸以后惰走过程中高压胀差最大达+5.02mm。高压胀差越限是由以下原因引起的：

（1）功率表无指示。由于接线错误，并网后有功功率和无功功率表均无指示，没有及时停机处理，使DEH 系统在没有功率反馈的条件下，将高压油动机开到最大，根据发电机转子电流2000A，推算有功负荷在33～45MW，蒸汽流量在220t/h左右，促使高压胀差的变化率增大。

（2）机组参数不匹配。启动至并网主蒸汽温度一直偏高，锅炉投入多支油枪，使主蒸汽温度难以控制，为高压胀差增长创造了条件。

（3）违反运行规程。规程规定高压胀差+3.0mm 报警，+4.0mm 打闸，但该机在高压胀差到4.46mm 时才解列、打闸，机组经过长达24min惰走到静止，加重了轴径向磨损，造成大轴弯曲的恶果。

（4）运行人员在发现重要表计没有指示时，没有及时汇报值长或通知相关专业运行人员，造成误判致使机组并列后带30MW 左右负荷运行了10多分钟，高压胀差急剧增长。