汽轮机的异常与事故处理文档格式.docx

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（4）汽轮机启动过程中闯过临界转速后应定速时或定速后，空负荷运行。

（5）进行危急保安器超速试验。

（6）运行操作不当。

如运行中同步器加的超过高限位置，停机过程中带负荷解列。

调速系统工作不正常造成超速的原因有：

（1）调速器同步器的下限太高，当汽轮机甩负荷时，致使调速汽门不能关闭。

（2）速度变动率大，在负荷骤然由满负荷降至零时，转速上升速度太快以致超速。

（3）调速系统迟缓率大，在甩负荷时，调速汽门不能迅速关闭，立即切断汽源。

（4）由于油质和蒸汽品质不好，使调速系统部件或调速汽门止涩，失去控制转速的作用。

3、汽轮机超速的危害及保护措施有哪些？

汽轮机高速旋转时，各转动部件会产生很大的离心力。

这个离心力直接与材料承受的应力有关，而离心力与转速的平方成正比。

在设计中，转动部件的强度是有限的，与叶轮等紧力配合的旋转部件的松动转速是按高于额定转速20%来考虑的，所以超速时会造成叶片甩脱、轴承损坏、大轴断裂及飞车，甚至整个机组报废。

为了防止汽轮机超速，必须严格监视汽轮机转速，在转子的不同位置设两套测转速装置及三套超速保安装置（包括危急保安器、超速保护装置和电气式超速保护装置）。

运行人员在超速保护拒动的情况下，应立即执行手动打闸，破坏真空，紧急停机。

4、机组超速时有什么征兆？

机组超速时一般有以下征兆：

（1）机组负荷突然甩到零，发出不正常的声音。

（2）转速表或频率表指示值超过红线数字并继续上升。

（3）主油压迅速增加，采用离心式主油泵的机组，油压上升得更明显。

（4）机组振动增大。

5、为防止汽轮机超速，应采取哪些措施？

为防止汽轮机超速，应采取以下措施：

（1）严格执行汽轮机超速试验和喷油试验的规定。

（2）机组充油装置动作灵活、正常。

（3）每次停机前在低负荷时或解列后，用充油试验方法活动危急保安器。

（4）机组大、小修后，或调速系统解体检修后及停机一个月以上，再次启动时要进行超速试验。

（5）进行危急保安器超速试验时，力求升速平稳，调汽门逐渐、缓慢开大。

（6）热工超速保护在每次停机后要试验一次，确保无误。

每次启机定速后或机组运行一个月以上，要进行一次油压高保护试验。

（7）严格执行高、中压主蒸汽门和调汽门定期活动试验，保证开关灵活无卡涩。

如有异常，应及时处理，必要时停机处理。

（8）严格执行抽汽止回门活动试验的规定，发现异常后应及时处理。

（9）每次停机时，要观察高压排汽止回门关闭是否到位。

（10）严格执行蒸汽品质和油质的监督，定期进行化验。

加强调整汽封压力，防止油中进水，并定期进行油箱放水。

（11）在进行超速试验时，要求参数合格、工况稳定，并投入旁路系统的运行。

6、发电机与电网解列，汽轮机超速保护动作的特征有哪些？

如何处理？

发电机与电网解列，汽轮机超速保护动作的特征有：

（1）负荷突然到零，主蒸汽压力突然升高，主蒸汽流量直线下降，转速突升又下降。

（2）机组声音突然变化，有停机信号发出，主蒸汽门、调汽门、高排止回门及各抽汽止回门迅速关闭。

（3）高压油泵自动联启，旁路系统自动投入运行。

此时，运行人员应监视、调整旁路运行，维持锅炉燃烧；

检查并使同步器、负荷限制器

回到零位，检查各参数正常；

调整并维持真空、各水位及辅助设备运行，检查判断超速原因，确认汽轮机及调速系统无异常后，再联系恢复启动。

10、发电机与电网解列，调速系统不能维持空负荷运行，汽轮机超速而超速保护拒动有哪些特征？

发电机与电网解列，调速系统不能维持空负荷运行，汽轮机超速而超速保护拒动的特征有：

负荷到零，转速突然升高到3330r/min以上，一次油压升高，机组声音异常，主蒸汽压力升高，以及旁路自动联开。

处理方法：

此时应立即打闸停机，关闭主蒸汽门、调汽门、排汽止回门及各抽汽止回门，注意转速，必要时破坏真空以使转速下降，检查就地机组运转情况，维持辅助设备运行，分析、查明原因后决定机组的启停。

11、汽轮机甩负荷的原因有哪些？

汽轮机甩负荷的原因有：

（1）发电机或电网有故障。

（2）锅炉紧急停用或主要设备掉闸断水、断煤。

（3）主蒸汽门、调汽门误关。

（4）调速系统故障、卡涩或误操作。

（5）旁路系统误开。

12、运行中机组甩去部分负荷，发电机未解列应如何处理？

运行中机组甩去部分负荷时，负荷突然大幅度下降，主蒸汽压力突然升高，旁路自动投入开启，各调汽门关小，各监视段压力降低，此时应进行如下处理：

（1）调整旁路，维持锅炉正常燃烧，维持蒸汽温度、压力正常。

检查正常后，联系加负荷到正常。

（2）及时调整汽封压力，维持真空正常，严密监视和调整各加热器、凝汽器及除氧器的水位。

（3）甩负荷后，注意给水泵的流量，流量低再循环门是否自动打开，维持给水泵正常运行。

（4）负荷加起来后，关闭旁路，调整各参数恢复正常。

13、汽轮机掉闸，主蒸汽门关闭，发电机未解列有哪些特征？

汽轮机掉闸，主蒸汽门关闭，发电机未解列时，汽轮机掉闸，负荷到零，转速不变，主蒸汽门、调汽门、排汽止回门及各抽汽止回门关闭，主蒸汽压力升高，旁路自动联开。

遇到这种情况时，应进行如下处理：

（1）立即手动解列发电机，并有返回信号。

（2）高压油泵自动联启或手动合启，旁路自动开启或手动开启，并调整旁路以维持锅炉燃烧。

（3）切换调整汽封压力，维持真空，调整各加热器、凝汽器及除氧器的水位正常，维持辅助设备的运行。

（4）查明汽轮机掉闸原因，正确处理后方可恢复启动。

14、发电机掉闸与电网解列，汽轮机维持空负荷运行有哪些特征？

发电机掉闸解列，汽轮机维持空负荷运行时，负荷突然到零，电超速保护动作，使高、中压调汽门关闭2s后又开启至空负荷位置，抽汽止回门关闭，旁路自动开启，控制高、中压调汽门的油压降低，同步器位置关小。

遇到这种情况时，应用旁路维持锅炉燃烧，同步器维持汽轮机3000r/min，但汽轮机无蒸汽运行不超过3min，立即查明原因，并调整、维持各辅助设备及系统的运行。

如果一切正常或及时处理后可恢复启动，在恢复启动中一定保证蒸汽参数的需要，尽量提高新蒸汽温度，注意胀差、振动及轴向位移的变化，冲车定速后尽快加起负荷。

如果遇有需要停机处理的故障，则立即停机处理。

15、活动主蒸汽门时，主蒸汽门误关应如何处理？

活动主蒸汽门试验应在低负荷时进行。

如果在活动主蒸汽门时，使一侧主蒸汽门误关，甩去部分负荷，应立即手动关小同步器，将调汽门关闭或关小，减小主蒸汽门两侧的压差，再活动使主蒸汽门开启，然后开启调汽门，使运行工况恢复正常。

16、机组并网时，调速系统摆动大应如何处理？

机组启动并网时，调速系统摆动大应采取以下措施：

（1）适当降低凝汽器真空

（2）启动高压油泵，使调速油压稳定

（3）降低主蒸汽压力

（4）冲车中当转速达2850r/min时稍停留稳定，再缓慢升到3000r/min

（5）如果调速系统摆动幅度大，就立即停机

17、汽轮机轴向位移大的原因有哪些？

汽轮机轴向位移大的原因有：

（1）机组突然甩负荷，出现反向轴向推力

（2）高压轴封严重损坏、调节级叶轮前因凝汽器抽吸作用而压力下降时，出现反向轴向推力

（3）转子轴向推力增大，推力轴承过负荷，使油膜破坏，推力瓦块钨金熔化

（4）润滑油系统由于油压过低或油温过高，而使油膜破坏，推力瓦块钨金熔化。

（5）汽轮机通流部分结垢

（6）蒸汽参数不合格或真空低而过负荷

（7）汽轮机进汽带水

18、汽轮机轴向推力增大的原因有哪些？

汽轮机轴向推力增大的原因有：

（1）汽轮机发生水冲击：

由于含有大量水分的蒸汽进入汽轮机内，水珠冲击叶片使轴向推力增大，同时水珠在汽轮机内流动速度慢堵塞蒸汽通路，故在叶轮前后造成很大的压力差，使轴向推力增大。

（2）隔板轴封间隙增大：

由于不正确地启动汽轮机和机组发生强烈振动，将隔板轴封的梳齿磨损，间隙增大，漏汽增加，故叶轮前后的压力差增大，致使轴向推力增大。

（3）动叶片结垢：

当蒸汽品质不良，且含有较多的盐分时，会使动叶片结垢。

动叶片内结垢后，蒸汽流通面积缩小，进而引起叶片前后的蒸汽压力差增大，而增大轴向推力。

（4）蒸汽温度急剧下降：

新蒸汽温度急剧下降，转子温度也跟着降低，于是转子的收缩量大于汽缸的收缩量，致使推力轴承的负荷增大。

（5）真空下降：

汽轮机凝汽器真空下降时，增大了级的内反动度，致使轴向推力增大。

（6）汽轮机超负荷运行：

汽轮机超负荷运行时，蒸汽流量增加，会使轴向推力增大。

19、蒸汽带水为什么会使转子的轴向推力增大？

进入汽轮机的蒸汽作用在动叶片上的力，可分解为沿圆周方向和沿轴向的两个力。

沿圆周方向的力是推动转子转动的力，而沿轴向的力只会产生轴向推力。

这两个力的大小比例取决于蒸汽进入动叶片的进汽角，进汽角越小，圆周方向的分解力就越大，轴向的分解力就越小。

湿蒸汽进入动叶片的进汽角比过热蒸汽的进汽角大得多，因此，蒸汽带水进入汽轮机会使转子轴向推力增大。

20、汽轮机单缸进汽会造成什么危害？

对于多缸汽轮机，如果是单缸进汽，会引起轴向推力增大，造成推力瓦烧坏，产生动静摩擦，所以单缸进汽时应立即停机。

21、汽轮机转子轴向推力增大有哪些危害？

保护措施有哪些？

汽轮机转子轴向推力增大，将使推力轴承过负荷，破坏油膜，致使推力瓦块钨金烧熔。

这时，转子发生串动，轴向位移增大，汽轮机内动、静部分间的轴向间隙消失，而使动、静部件发生摩擦和碰撞，造成叶片折断、大轴弯曲及隔板和叶轮碎裂等严重的设备损坏事故。

因此，为了防止推力瓦块烧熔和设备损坏事故，设轴向位移监视和保护装置。

在运行中监视转子的轴向位移变化情况，一旦轴向位移超过极限时，保护动作、发报警信号，立即紧急停机，避免造成设备损坏事故。

22、汽轮机胀差过大的原因有哪些？

汽轮机正胀差过大的原因有：

（1）暖机时间不够，升速过快

（2）加负荷速度过快

汽轮机负胀差过大的原因有：

（1）减负荷速度过快，或由满负荷突然甩到零

（2）空负荷或低负荷运行时间太长

（3）发生水冲击，或蒸汽温度太低

（4）停机过程中，用轴封蒸汽冷却汽轮机速度太快。

（5）真空急剧下降，排汽缸温度上升时，使低压负胀差增大。

23、汽轮机轴瓦烧损的原因有哪些？

汽轮机轴瓦烧损的原因有：

（1）汽轮机轴向推力过大，而使推力轴瓦烧损

（2）润滑油压过低，油流量减少，轴承内油温升高，使油的黏度下降，油膜承受的载荷也降低，于是润滑油将从轴承中挤出，引起油膜不稳定而破坏。

（3）润滑油温度过高，使油的黏度下降，引起油膜不稳定而破坏。

（4）润滑油中断，使轴承立即断油而烧损。

（5）油中进水、有杂质，或油本身品质不好。

（6）轴瓦与轴之间的间隙过大，润滑油从轴瓦中流出的速度快，难以形成连续的油膜保证润滑。

（7）轴瓦在检修中装反或运行中移位，如轴瓦转动、进油孔堵塞等。

（8）机组强烈振动，使钨金研磨损坏。

（9）发电机或励磁机漏电，造成推力轴瓦电腐蚀，从而降低轴承的承载能力。

24、推力瓦烧损有哪些表现？

推力瓦烧坏主要表现在轴向位移增大，推力瓦温度、回油温度升高，以及就地推力瓦冒烟。

此时，胀差有很大的变化。

轴向位移与胀差变化的关系如下表：

轴向位移与胀差变化的关系

轴向位移

高压胀差

中压胀差

低压胀差

正向位移增大

正胀差减小

正胀差增大

负胀差增大

负胀差减小

负向位移增大

注：

胀差的增、减以绝对值

25、汽轮机轴承润滑油压力低和断油的原因有哪些？

汽轮机轴承润滑油压力低和断油的原因有：

（1）运行中油系统切换时发生误操作，且对润滑油压力又未加强监视，从而引起断油烧瓦。

（2）机组启动定速后，停高压油泵时未监视油压，由于射油器工作失常，使主油泵失压，润滑油压力降低，而又未联动辅助油泵，故使轴承断油。

（3）油系统积存大量空气且未及时排出，使轴承瞬间断油。

（4）机组在启、停过程中，高、低压油泵同时故障而断油。

（5）主油箱大量跑油，使油位降到最低，影响射油器工作。

（6）油系统中存有棉纱等物，使油管堵塞。

26、为防止轴瓦烧损，应采取哪些防护措施？

为防止轴瓦烧损，应采取以下防护措施：

（1）维持主油箱油位正常，定期对就地和盘上主油箱油位计进行校对，每班要记录主油箱油位，定期校对主油箱油位低报警信号，定期清理主油箱油滤网。

（2）发现主油箱油位下降时，应检查油系统外部是否漏油，发电机内部是否进油，以及各冷油器是否泄漏，并进行补油。

如果补油无效，油位降到最低值不能维持运行时，应立即停机。

（3）定期对主油箱底部、油系统集水器进行放水，定期进行油质化验。

如果发现轴承回油窗有水珠，应立即采取措施，加强汽封的调整及滤油机的运行。

（4）运行中切换和解列冷油器时，要严格执行操作作票制度，并由专业技术人员监护。

首先确认备用的冷油器投运或有一台冷油器运行，再解列另一台冷油器。

（5）定期进行高压油泵、润滑油泵及密封油泵的启、停试验和热工连锁试验。

（6）汽轮机启动前，启动高压油泵，确认各轴承油压正常、回油正常。

当冲车到转速达额定，确认主油泵工作正常，且高压启动油泵电流到空载电流后，才可停下。

（7）每次启动冲车前和停机前，均要进行润滑油压低联动试验。

（8）正确投入轴瓦温度高保护、轴向位移大保护。

当运行中任一轴瓦温度高过正常值时，要查明原因，如果温度升高到保护值或轴瓦冒烟，应立即停机。

27、电力工业技术法规中规定的汽轮发电机组振动标准是多少？

汽轮发电机组振动标准见下表：

汽轮发电机组振动标准

汽轮发电机组转速

（r/min）

振动值（双振幅）（μm）

优

良

合格

1500

30

50

70

3000

20

28、何谓波得图？

所谓波得图，是指绘制在直角坐标上的两条独立曲线，即将振幅与转速的关系曲线和振动相位滞后角与转速的关系曲线绘制在直角坐标图上，表示了转速与振幅和振动相位之间的关系。

29、波得图有什么作用？

波得图有下列作用：

（1）确定转子临界转速及其范围。

（2）了解升（降）速过程中，除转子临界转速外，是否还有其他部件（如基础、定子等）发生共振

（3）作为评定柔性转子平衡位置和质量的依据。

（4）可以正确地求得机械滞后角，为加准试重量提供正确的依据。

（5）前后对比，可以判断机组启动中转轴是否存在动静摩擦，以及冲动转子前转子是否存在热弯曲等故障。

（6）将机组启、停时的波得图进行比对，可以确定运行中转子是否发生热弯曲。

30、汽轮机发生振动的原因有哪些？

汽轮机发生振动的原因有：

（1）机组在运行中心不正，引起振动。

A、机组启动时，如暖机时间不够，升速或加负荷太快，将引起汽缸受热膨胀不均匀，或者滑销系统卡涩，汽缸不能自由膨胀，均会使汽缸转子相对歪斜，机组产生不正常的位移，从而引起振动。

B、机组在运行中，若真空下降，将使排汽温度升高，后轴承上抬，因而破坏机组的中心，引起振动。

C、靠背轮安装不正确，中心没有找准确，因此运行中发生振动，且此振动是随负荷增加而增大的。

D、在机组蒸汽温度超过额定值的情况下，膨胀差和汽缸变形增加，如高压轴封向上抬起等，这样会造成中心移动而引起振动。

（2）转子质量不平衡，引起振动。

A、运行中叶片折断、脱落或不均匀磨损、腐蚀、结垢，使转子发生质量不平衡。

B、转子找平衡时，平衡质量选择不当或安装位置不当，转子上某些零部件松动，以及发电机转子绕组松动或不平衡等，均会使转子质量不平衡。

（3）子发生弹性弯曲，即使不引起动、静部分摩擦，也会引起机组振动。

（4）轴承油膜不稳定或受到破坏，将会使轴瓦烧毁，从而引起因受热而使轴颈弯曲，以致造成剧烈振动。

（5）汽轮机内部工作叶片和导向叶片相摩擦，通流部分辐向间隙不够或安装不当，以及隔板弯曲、叶片变形等，均会引起摩擦而产生振动。

（6）当蒸汽中带水进入汽轮机而发生水冲击时，将造成转子轴向推力增大并产生很大的不平衡扭力，使转子产生剧烈振动。

（7）发电机内部故障，如发电机转子与定子之间的空气间隙不均匀、发电机转子绕组短路等，均会引起机组振动。

（8）汽轮机外部零件（如地脚螺栓、基础等）松动，也会引起机组振动。

31、机组停机后有哪些原因会引起转子不平衡而使机组在启动时振动大？

机组停机后有以下原因会引起转子不平衡：

（1）转子上存在活动部件：

引起振动最常见的故障是平衡块在平衡槽内自由移动；

其次是转子内腔中空部分有固体异物，当平衡块与固体异物位置不定时，引起振动。

（2）转子存在残余热弯曲：

转子静止一段时间后，由于其上、下存在温差，转子会产生热弯曲，在冲车时使转子产生不平衡而振动，特别是通过转子第一临界转速时振动更加强烈。

不过，这种振动在机组运行2~3h后就会消失。

（3）汽缸进水引起转子永久弯曲：

如果停机不久汽缸大量进水，转子被水浸泡时，因局部受到骤冷，会使转子形成塑性变形，造成转子永久弯曲，再启动时引起振动。

这种振动的特征与转子存在残余弯曲引起的振动基本一样，不同的是长期运行后这种振动不会消失。

（4）固定式和弹性式心环的发电机转子套箍或心环失去紧力：

当发电机采用弹性式或固定式心环时，在较显著动静挠曲作用下，发电机转子端部套装的心环和套箍在嵌装面处会产生很大的轴向挤压和拉伸力。

当套装零件配合紧力不足时，嵌装面处会发生相对轴向位移。

如果配合紧力不是完全丧失，这种轴向位移会把转子动静挠曲储存起来，使转子形成永久弯曲，而产生振动。

（5）机组如果是长时间停运，防腐不完善，又未能定期盘动转子，致使转子下部有许多的机会与汽、水接触，产生较严重的腐蚀。

另外，由于氧化铁质量增加，使转子失去平衡，也会造成机组在启动时发生振动。

32、何谓强迫振动？

它主要有什么特点？

在外力激励下强迫发生的振动称为强迫振动。

其主要特点是振动频率等于外来激振力的频率或为激振力频率的整倍数；

当激振力的频率和振动系统的固有频率相符时，系统将发生共振；

部件所呈现的振幅与作用在该部件上的激振力成正比。

33、何谓自激振动？

自激振动是振动系统通过本身的运行，不断地向振动系统内馈送能量，它与外界激励无关，完全依靠本身的运动来激励振动。

自激振动的频率与转子的工作转速不符，而且与转速无线性关系，一般低于工作频率，与转子第一临界转速相符合。

34、油膜振荡是如何产生的？

汽轮机轴颈在轴承内旋转，在外界偶然扰动下所发生的任一偏移，轴承油膜除了产生沿偏移方向的弹性恢复力保持和外界载荷平衡外，仍然要产生一个垂直于偏移方向的失稳分力，这个失稳分力将驱动转子涡动。

当转速等于或大于第一临界转速的2倍时，产生涡动的干扰力频率与转子的固有频率相等而发生共振。

35、油膜振荡有何特点？

油膜振荡是现场常见的轴瓦自激振动现象。

转子工作转速高于2倍的第一临界转速时所发生的轴瓦自激振动，称为油膜振荡。

油膜振荡的频率与转子第一临界转速接近，从而发生共振，所以，转子表现为强烈振动，这时转轴的轴承振幅要比半速涡动大得多，而且整个机组的轴承都发生强烈振动。

油膜振荡是涡动转速接近转子第一临界转速而引起的共振，不是与当时的转速发生共振，因此采用提高转速的办法是不能避开共振的。

36、消除油膜振荡应采取哪些措施？

消除油膜振荡应从两方面考虑，即消除轴颈扰动过大和提高轴瓦稳定性。

具体措施如下：

（1）减小轴瓦顶隙：

无论是圆筒形瓦、椭圆瓦和三油楔瓦，减少轴瓦顶隙都能显著提高轴瓦稳定性。

它比提高轴瓦比压和减小长径比等措施更为有效。

（2）换用稳定性较好的轴瓦：

一般来说，椭圆瓦具有两个承载区，所以也叫两油楔轴瓦，它的稳定性较圆筒瓦好，但承载能力不好。

三油楔瓦具有三个承载区，稳定性最好，但承载能力较低，一般用在高速轻载的轴瓦上。

（3）增加上瓦钨金宽度：

在减小轴瓦顶隙的同时，增加上瓦钨金宽度或完全填满，由此可以显著增加上瓦油膜力，提高轴瓦偏心率。

（4）刮大两侧间隙：

刮大轴瓦两侧间隙往往与减小顶隙同时进行。

（5）减小轴瓦长径比、降低油的黏度及调整轴承座标高：

可提高轴瓦稳定性。

37、运行中汽轮机振动会造成什么危害？

运行中汽轮机振动会造成以下危害：

（1）低压端部轴封磨损，密封作用破坏，空气漏入低压缸内，影响真空；

高压端部轴封磨损，从高压缸向外漏汽量增大，使转子局部受热而发生弯曲，蒸汽进入轴承油中使油质乳化。

（2）隔板汽封磨损严重时，将使级间漏汽增大，除影响经济性外，还会使轴向推力增大，致使推力瓦钨金熔化。

（3）滑销磨损严重时，影响机组的正常热膨胀，从而引起其他事故。

（4）轴瓦钨金破裂，坚固螺钉松脱、断裂。

（5）转动部件的耐劳强度降低，将引起叶片、轮盘等损坏。

（6）发电机、励磁机部件松动、损坏。

（7）调速系统不稳定。

38、现场所指的强烈振动和振动过大在什么范围？

就汽轮发电机组轴承振幅而言，平常所说的强烈振动和振动过大有以下三种情况：

（1）大于50μm，小于120μm：

这是现场较常见的额定转速下机组振动过大。

（2）大于120μm，小于300μm：

这种振动对于额定转速为3000r/min的机组，在工作转速下不能长时间运行。

（3）大于300μm：

如果振动是低频的油膜振荡和分谐波共振，发生在发电机轴承上，短时间内运行不会引起损坏；

但如果是基频振动，则在额定转速下会引起重大恶性事故。

39、汽轮发电机组发生强烈振动应如何处理？

汽轮发电机组发生强烈振动时，应进行以下处理：

（1）当汽轮发电机组发生强烈振动，并同时听见机组内有摩擦声和撞击声时，应立即打闸停机。

（2）机组在启动冲车过程中，当转速在第一临界转速以下，轴承振动达30μm，过临界转速轴承振动达100μm时，应立即打闸停机。

（3）正常运行中，当机组振动超过正常值30μm时，应查明原因并设法消除；

如果振动突然增加50μm或缓慢增至100μm时，应立即打闸停机。

40、何谓汽轮发电机组的轴系扭振？

轴系扭振是指组成轴系的多个转子（如汽轮