1、防止汽輪機大軸彎曲,總結汽輪機以往所發(fā)生的轉子彎曲事故，發(fā)現大多數的事故在發(fā)生、發(fā)展過程中都有運行人員違章操作、領導違章指揮的成分，違章操作和操作不當往往是事故的直接原因或者是事故擴大的原因。因此，要求運行人員必須遵守運行規(guī)程，一切操作要按規(guī)程的規(guī)定操作，不要因為某個領導的指揮而違背運行規(guī)程。檢修人員在大修時，要嚴格按照規(guī)程規(guī)定的項目進行，確保檢修質量，消除設備隱患。,汽輪機大軸彎曲事故是運行中出現次數較多的一種。 大軸彎曲后振動變大，會迫使機組停運，并且會使一些軸封被磨損，造成通流部分損壞。 軸封及通流部分修復困難大，將大軸重新校直費時較多，從而造成重大損失。,大軸彎曲的種類大軸彎曲可分為兩

2、種：熱彈性彎曲 為永久性彎曲熱彈性彎曲：指轉子在一截面上溫度不均勻，轉子受熱時，在轉子軸向上熱膨脹不均勻造成彎曲的，但溫差較小，熱應力較低，低于屈服極限，因而不產生永久彎曲變形，待轉子內溫度均勻后轉子又變直，熱彎曲自然消失。永久性彎曲：當轉子局部區(qū)域受到強烈急劇加熱（或冷卻）時，此區(qū)域與其他部分產生很大的溫度差，受熱部分熱膨脹受到約束，受到很大的壓應力，當其超過材料的屈服極限，轉子受熱部分產生壓縮性塑性變形；與之相反，在溫度較低處則因受拉而軸向長度變長。當轉子內部溫度均勻后，該部分的塑性變形不會消失，從而使轉子產生永久彎曲。,汽輪機彎軸的機理 汽輪機的大軸很粗，所以產生永久彎曲事故絕非由于外力

3、加在軸上所致。根據計算，這需要幾十噸的外力才能使軸的中部產生幾毫米的變形，應力仍小于屈服極限，不會產生永久變形。 大軸在初加工后粗加工前，均經過“熱跑”，即轉子在稍高于最高溫度長時間轉動，以消除由于鍛打和粗加工時產生的內應力，故正常轉子亦不會由于內應力逐漸消失而產生變形，而且即使原來仍稍有內應力，亦將因長期工作在工作溫度下消失，且由此產生變形也應是長期緩慢，不會產生突變。 大軸的彎曲一般均是由于熱應力過大造成的。大軸在圓周上局部摩擦受熱，此部分材料遇熱膨脹、而周圍的材料溫度較低，熱膨脹較小，因而受熱部分的熱膨脹受到約束，膨脹量比自由膨脹時的膨脹量小，材料受到壓力；而對材料較冷的部分受到相反的拉

4、應力，這時轉子便產生熱變形。在溫度較高的一側軸向長度大，在溫度較低一側軸向長度較短，故軸向彎曲，凸向溫度高的一側。,大軸彎曲的原因,造成大軸彎曲的具體原因從本質上講可以分為兩類： 一類為局部碰摩產生局部過熱所引起的； 另一類為汽缸進汽、水使轉子驟然受冷所引起的，兩者共同之處在于都是由溫差和熱應力引起彎曲。,1、通流部分局部碰摩引起大軸彎曲 轉子在轉動時因轉速較高，即使汽缸內部汽溫局部不均勻，但對轉子而言可認為在圓周上是均勻受熱，不會引起熱彎曲。而引起局部過熱常是由于動靜部分產生碰摩，由于碰摩產生的熱只加在軸的圓周的局部上，從而產生局部過熱。一旦發(fā)生碰摩后，碰摩處溫度會升高，熱膨脹加大，使碰摩處

5、變得凸起，進一步使碰摩加劇，形成一惡性循環(huán)，終使大軸彎曲變大，振動變大，導致事故停機。 在第一臨界轉速下，大軸熱彎曲方向與轉子不平衡力方向大體一致。此時，發(fā)生動靜摩擦將產生惡性循環(huán)，致使大軸產生永久彎曲。而在第一臨界轉速上，熱彎曲方向與轉子不平衡力方向趨于相反，有使摩擦脫離趨向。所以，應充分重視低轉速時振動、摩擦檢查。,在高速轉動下摩擦產生的熱量是很大的，即使有蒸汽流過，亦不能將熱量帶走阻止溫度升高。有時外軸封處局部碰摩產生的火花冒到機外，在停機以后檢查，碰摩處可能會變成藍色，表明碰摩時產生過高溫，淬火后變色并留有碰摩痕跡。在大軸冷卻到室溫條件下，碰摩處亦即是軸凹入處，這一些都是這種碰摩彎曲的

6、特征。 2、套裝件位移 套裝轉子上套裝件偏斜、卡澀和產生相對位移；汽輪機斷葉、強烈振動、轉子產生過大彎矩等原因使套裝件和大軸產生位移，都將造成汽輪機大軸彎曲。,3、轉子材料內應力過大 汽輪機轉子原材料不合格，存在過大內應力，在高溫狀態(tài)運行一段時間后，內應力逐漸釋放，造成大軸彎曲。 4、運行管理不當 總結轉子彎曲事故，大多數在發(fā)生、發(fā)展過程中都有領導違章指揮，運行人員違章操作，往往這是事故直接原因和事故擴大的原因。如不具備啟動條件強行啟動；忽視振動、異音危害；各類原因造成汽缸進水；緊急停機拖延等違章違規(guī)，造成大軸彎曲。,彎軸框圖,加熱 軸封,設備本身,振動,暫時 彎曲,永久 彎曲,彎軸 揭缸,轉

7、子 內應力大,套裝件 位移,汽缸、法蘭 溫差,冷汽 冷水,彎曲消除,停機、盤車,違章指揮 盲目啟動,除氧器 加熱器 凝汽器 旁路系統(tǒng) 疏水水位 主再汽溫,防止大軸彎曲的措施,1做好汽輪機組基礎技術工作1.1轉子安裝原始彎曲的最大晃動值(雙振幅)，最大彎曲點的軸向位置及在圓周方向的位置、機組應備有安裝和大修資料； 1.2大軸彎曲表測點安裝位置的原始晃動值(雙振幅)，最高點在圓周方向的位置；1.3機組正常啟動過程中的波德圖和實測軸系臨界轉速； 1.4正常情況下盤車電流和電流擺動值，以及相應的油溫和頂軸油壓；1.5正常停機過程的惰走曲線，以及相應的真空和頂軸油泵的開啟時間。緊急破壞真空停機過程的惰走

8、曲線。1.6停機后，機組正常狀態(tài)下的汽缸主要金屬溫度下降曲線。1.7通流部分的軸向間隙和徑向間隙。1.8應具有機組在各種狀態(tài)下的典型起動曲線和停機曲線，并應全部納入運行規(guī)程。1.9記錄機組起停全過程中的主要參數和狀態(tài)。停機后定時記錄汽缸金屬溫度、大軸彎曲、盤車電流、汽缸膨脹、脹差等重要參數，直到機組下次熱態(tài)起動或汽缸金屬溫度低于150為止。2.0系統(tǒng)進行改造、運行規(guī)程中尚未作具體規(guī)定的重要運行操作或試驗，必須預先制定安全技術措施，經上級主管領導或總工程師批準后再執(zhí)行。,防止大軸彎曲的措施,3、運行方面技術措施3.1汽輪機起動前必須符合以下條件，否則禁止啟動：3.1.1 大軸晃動、串軸、脹差、低

9、油壓和振動保護等表計顯示正確，并正常投入；3.1.2大軸晃動值不應超過制造廠的規(guī)定值或原始值的0.02mm；3.1.3 高壓外缸上、下缸溫差不超過50，高壓內缸上、下缸溫差不超過35；3.1.4 主蒸汽溫度必須高于汽缸最高金屬溫度50，但不超過額定蒸汽溫度。蒸汽過熱度不低于50； 3.2 機組啟、停過程操作措施。 3.2.1 機組啟動前連續(xù)盤車時間應執(zhí)行制造廠的有關規(guī)定，至少不得少于2-4h，熱態(tài)起動不少于4h。若盤車中斷應重新計時。 3.2.2 機組啟動過程中因振動異常停機必須回到盤車狀態(tài)，應全面檢查、認真分析、查明原因。當機組已符合啟動條件時，連續(xù)盤車不少于4h才能再次啟動，嚴禁盲目啟動。

10、 3.2.3 停機后立即投入盤車。當盤車電流較正常值大、擺動或有異音時，應查明原因及時處理。當汽封摩擦嚴重時，將轉子高點置于最高位置，關閉與汽缸相連通的所有疏水（悶缸），保持上下缸溫差，監(jiān)視轉子彎曲度，當確認轉子彎曲度正常后，進行試投盤車，盤車投入后應連續(xù)盤車。當盤車盤不動時，嚴禁用吊車強行盤車。,防止大軸彎曲的措施,3.2.4 停機后因盤車故障或其他原因需要暫時停止盤車時，應采取悶缸措施，監(jiān)視上下缸溫差、轉子彎曲度的變化，待盤車正常后或暫停盤車的因素消除后及時投入連續(xù)盤車。 3.2.5 機組熱態(tài)起動前應檢查停機記錄，并與正常停機曲線進行比較，若有異常應認真分析，查明原因，采取措施及時處理。

11、3.2.6 機組熱態(tài)起動投軸封供汽時，應確認盤車裝置運行正常，先向軸封供汽，后抽真空。停機后，凝汽器真空到零，方可停止軸封供汽。應根據缸溫選擇供汽汽源，以使供汽溫度與金屬溫度相匹配。 3.2.7 疏水系統(tǒng)投入時，嚴格控制疏水系統(tǒng)各容器水位，注意保持凝汽器水位低于疏水聯箱標高。供汽管道應充分暖管、疏水，嚴防水或冷汽進入汽輪機。 3.2.8 停機后應認真監(jiān)視凝汽器、高、低壓加熱器水位和除氧器水位和主蒸汽及再熱冷段管道集水罐處溫度，防止汽輪機進水。 3.2.9 啟動或低負荷運行時，不得投入再熱蒸汽減溫器噴水。在鍋爐熄火或機組甩負荷時，應及時切斷減溫水。 3.2.10 汽輪機在熱狀態(tài)下，（若主、再蒸汽

12、系統(tǒng)截止門不嚴密，則）鍋爐不得進行打水壓試驗。,防止大軸彎曲的措施,3.3 發(fā)生下列情況之一，應立即打閘停機。 3.3.1 機組起動過程中，在中速暖機之前，軸承振動超過0.03mm。 3.3.2 機組啟動過程中，通過臨界轉速時，軸承振動超過0.10mm或相對軸振動超過0.260mm，應立即打閘停機，嚴禁強行通過監(jiān)界轉速或降速暖機。 3.3.3 機組運行中要求軸承振動不超過0.03mm或相對軸振動不超過0.080mm，超過時應設法消除，當相對軸振動大于0.2mm應立即打閘停機；當軸承振動（變化0.015mm）或相對軸振動（突然增加0.05mm）變化量超過報警值的25%，應查明原因設法消除，當軸承

13、振動或相對軸振動變化量超過報警值的100%（當軸承振動突然增加0.05mm），應立即打閘停機。 3.3.4 高壓外缸上、下缸溫差超過50，高壓內缸上、下缸溫差超過35。 3.3.5 機組正常運行時，主蒸汽溫度在10min內突然下降50。 3.4 應采用良好的保溫材料和施工工藝，保證機組正常停機后的上下缸溫差不超過35，最大不超過50。 3.5 疏水系統(tǒng)應保證疏水暢通。疏水聯箱的標高應高于凝汽器熱水井最高點標高。高、低壓疏水聯箱應分開，疏水管應按壓力順序接入聯箱，并向低壓側傾斜45。疏水聯箱或擴容器應保證在各疏水門全開的情況下，其內部壓力仍低于各疏水管內的最低壓力。冷段再熱蒸汽管的最低點應設有疏水點。防腐蝕汽管直徑應不小于76mm。,3.6減溫水管路閥門應能關閉嚴密，自動裝置可靠，并應設有截止門。 3.7門桿漏汽至除氧器管路，應設置逆止門和截止門。 3.8高、低壓加熱器應裝設緊急疏水閥，可遠方操作和根據疏水水位自動開啟。 3.9高、低壓軸封應分別供汽。特別注意