简答题

停止高低压加热器时为什么要限制负荷?

正确答案

高低压加热器的故障或停用,将影响机组的经济性和安全性,从安全角度来讲,若维持机组出力不变,停用一台或几台回热加热器时,由于通流部分的通流能力的限制,停用抽汽口以后各级叶片,隔板前后压力增加,蒸汽流量增大,速度比发生了变化,使级的反动度增加,轴位移增大,推力瓦温度上升,使机组过负荷运行,还会引起监视各级段的压力超过设计值,隔板前后的压差增大,隔板工作应力及其挠曲变形量也加大,轻者造成隔板汽封磨损,影响机组运行的经济性。重者发生动静部分严重磨擦,导致机组强烈振动,隔板工作应力过大,则会发生隔板塑性变形,最后发展为动静部分严重磨擦,损坏设备,对于末一级抽汽的停用,除以上的因素存在外,还会引起蒸汽的湿度增加,这就会影响汽轮机后几级叶片的冲蚀加剧,使叶片的强度降低,导致叶片的断裂因素增加,为了保证机组的安全运行,加热器的停用则必须根据汽轮机设计说明书的规定,减少机组的负荷。
为了防止汽轮机各级不发生过负荷运行,以105MW为例对各加热器的停用与负荷的限制做具体分析如下:
(1)停止丙高压加热器运行后,有23.8T/H抽汽量不供加热器了,这些蒸汽流量经过再热器提高温度后进入了中低压缸,它具有很高作功能力,在中低压缸14级叶片中作功,使负荷上升,如果维持额定出力不变时,则汽轮机的调速汽门就要关小,以控制蒸汽流量,这样停止丙高压加热器后,二段和三段抽汽仍供甲、乙高压运行,它的后部各级叶片不会过负荷,汽轮机可以维持额定出力而不用减负荷。
(2)停用甲、乙高加时,将有31T/H的蒸汽流量不供加热器了而进入中低压缸,即第14级叶片以后的各级叶片中继续作功,另一方面甲、乙加高停用后,给水在丙高加中的温升增加,因此一段抽汽量增大,若维持额定负荷不变时,汽轮机的调速汽门开度比没停用甲、乙高压前变化量是不大的,即没有减少多少,由于以上的因素存在,汽轮机的第14级叶片后各级中的蒸汽流量增加,由于通流部分的通流能力的限制,容易使机组过负荷运行,为了保证机组的安全,所以停用甲、乙高压时机组负荷必须加以限制在额定负荷的10%以上运行。
(3)当停止三台高压后,也需要降低额定负荷的5%,为什么比停用甲、乙高加降负荷减少5%呢?这主要是因为丙高加的停止后,新蒸汽流量的减少,也就是说高压缸进汽量少了,这对中低压缸来讲,后部叶片隔板过负荷的危险比丙高压加投入的减少了,故设计说明书中要求限制负荷的数值也相应的减少了。
(4)对于低加的停用,设计说明书也做了限制负荷的数值规定,这也是保证汽轮机后部各级的叶片,隔板不过负荷,不使轴向推力过大的缘故。 在设计汽轮机通流部分时,一般都考虑到蒸汽初参数和终参数的变化以及加热器停用的因素,总留有一定富裕量,如果蒸汽流量压力、温度偏离设计工况极大时,由于通流部分的通流能力的限制还代额定负荷时则引起机组过负荷,如果降低负荷,减少新蒸汽流量时,则使机组不过负荷,这就防止了机组任何部分产生过度负载和应力。

答案解析

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