王本省
中电（四会）热电有限责任公司 广东省 肇庆市 526200
摘要:随着国家对发电厂安全运行的要求不断升高，汽轮机进冷气冷水这一在电厂经常出现的异常安全事件也格外引人注目。汽机进冷气冷水会引起汽缸变形、动静部分发生碰摩、大轴弯曲等情况，其一般会造成重大的设备事故，对机组的安全稳定运行造成了一定影响。本文重点对汽轮机停机后容易出现的进冷气冷水风险点做出了重点论述。所论述汽轮机主要为上海汽轮机有限公司制造的联合循环三压再热凝汽式汽轮机，汽轮机设置有冷再、热再抽汽供热。
关键词：发电厂；设备；冷气冷水；分析
一、进冷气冷水的危害
1、损坏叶片。汽轮机进水后，使动叶片产生水冲击，将会造成叶片的严重损坏，尤其是对于较长的叶片更容易造成断裂、扭曲，当汽轮机进入冷气时，由于湿度大，一样会对汽轮机叶片产生水冲击。
2、引起动静摩擦。当汽轮机进水或冷汽时，由于动静部件产生急剧的不均匀冷却，引起动静部件变形，减小了动静间隙，从而造成动静摩擦。
3、引起大轴弯曲。一方面由于汽缸进水或冷气，引起动静摩擦，造成大轴弯曲；另一方面在停机机后热状态下，汽缸进水造成大轴弯曲。
4、损坏高温部件。汽轮机进东或冷汽，将使汽轮机高温部件产生急剧不均匀冷却，部件内部受到很大热冲击，由于热应力过大，将引起部件产生裂纹、永久变形等损坏。
5、损坏推力轴承。汽轮机进水或冷汽，将会使汽轮机轴向推力增大，以致损坏推力轴承。
6、机组振动增大。汽轮机进水或冷汽，使转子受到急剧冷却，引起动平衡破坏，以及发生动静摩擦等都将使机组振动增大，甚至造成轴瓦损坏。
二、进冷气冷水可能性分析
1、汽机高、中、低压主气门、调门漏气
汽轮机通过汽机主气门、调门进冷气冷水应满足主气门调门漏气和进入汽机的主汽含有冷气冷水两个条件，为预防此种情况应从以下两个方面进行着手：
1）、满足主气门调门的严密性或不出现人为勿开情况。
以低压主气门、调门为例，低压补气主阀、低压补气调阀属于蝶阀型式，采用EH油压打开，弹簧关闭型式，采用石墨+金属的柔性密封圈，其存在泄漏的可能性，应予以确认检查高、中、低压主气门调门的严密性。
2）、汽轮机主汽带冷水冷气。
确保高、中、低压汽包液位不出现满水情况，主、再热蒸汽管道不应出现勿喷减温水等其他异常情况。严密监视汽机主、再热蒸汽温度、压力变化，对于可能出现的风险进行提前预防。如应防止供热系统返汽，导致再热蒸汽系统主汽带压带水，从汽机中压缸进气口进冷气。当高、中、低压主气管道主气温度出现异常下降或主气压力出现异常升高时，应引起注意。
2、冷气冷水通过轴封系统进入汽机
严密监视轴封系统各测点温度、压力变化，轴封疏水不畅和轴封加热器满水，可能导致汽轮机内进冷气冷水。另因轴封系统蒸汽经由辅汽母管供给，当辅汽母管内蒸汽压力异常升高或温度异常下降时，会间接影响汽机轴封供压力、温度。可能导致轴封管道内冷气冷水间歇性进入汽机本体。因此应确保辅汽管道内蒸汽压力、温度不得大幅度变化。
3、冷气冷水通过各疏水管道进入汽机
监视汽机本体各疏水点温度变化，保证各疏水管道排水通畅，监视个疏水扩容器和各疏水立罐液位，当出现管道疏水不畅，或发生疏水扩容器和疏水立罐满水时，便可能导致冷气、冷水经由各疏水管道返串进入汽轮机，引起汽轮机缸体上、下刚壁温差拉大。
4、高压缸排气管道返汽致高压缸进冷气。
当出现以下一种或几种情况时，都有可能导致汽轮机进冷气、冷水。
1）、高压缸排气管垂直壁温出现异常下降现象；高压缸排气压力出现异常变化升现象；
2）、高排逆止门前、后疏水门后管温度发生异常下降现象；
3）、高排逆止门前、后疏水罐液位出现高高报警，或确认高排逆止门前、后疏水气动门一直在全开位。
5、冷气、冷水通过凝汽器进入汽机
当凝汽器热井液位过高发生满水时，冷水有可能进入汽机低压缸，然后可能经中、低压疏水管道返串至中压缸，造成凝汽器热井内的冷水进入汽机中、低压缸内。其次凝汽器压力上升时，可能导致疏水立管返冷气到中、低压缸。
三、改进措施
根据以上造成汽机进冷气冷水的原因，可采取以下措施：
1、保证汽包液位正常，保证汽机主汽门前压力、温度正常。机组停运期间，应控制锅炉高、中、低压汽包液位低于250mm(报警值)。机组停运后，关闭高旁减温水气动隔离门、凝结水至中旁减温水气动门、凝结水至低旁减温水气动门，严禁打开此三个阀门且挂“禁操”，防止因误操作导致汽机主、再热蒸汽温度突降。
机组破坏真空后，打开炉侧低压主蒸汽系统放空阀、疏水阀，将低压主蒸汽压力降至零,待中压过热器进口烟气温度1（低压过热器进口温度）低于90℃关闭，防止低压主汽压力、温度异常升高。
2、将辅汽母管压力降至零，杜绝轴封系统进冷气、冷水。机组破坏真空后，关闭#3机辅汽电动门，关闭辅汽疏水至本体疏水扩容器手动阀、打开辅汽系统无压疏水，将辅汽压力降至零；同时应关闭凝结水至轴封供汽减温水隔离门，防止轴封供气减温水调节阀不严导则低压轴封进水。
3、保证凝汽器热井液位正常。机组盘车投运后，关闭凝结水至真空泵补水手动阀（机组抽真空前打开），热井水位控制在1000mm以下，如需放水，放水操作需缓慢，防止放水过快形成凝汽器负压。
4、保证汽轮机疏水通畅，防止高、中压缸上、下壁温差太大。机组破坏真空后，保持汽机高压缸气动疏水门1、2、3，中压缸气动疏水门1、2，低压缸气动疏水门开启状态，待炉侧低压主蒸汽压力泄压至零（压力显示值低于0.05MPa，大约需要4小时），2小时后关闭高压缸气动疏水门1、2、3及中压缸气动疏水门1、2，控制高、中压缸上下缸温差上升。如发现低压缸气动疏水阀后温度异常上升、汽机转速下降，打开中压缸气动疏水门1、2，将冷水冷气从疏水管道排走。
熟悉汽机本体各疏水管道取点位置，当出现单个疏水点疏水温度异常升高或下降时，应能准确判别汽机进冷气冷水位置。
由于中压缸气动疏水门2最接近低压进气口，在中压缸气动疏水门1后温度变化不明显的情况下，当出现中压缸气动疏水门2后温度呈异常上升趋势，此时应判断为低压缸进气口附近漏入低温蒸汽或冷水，当出现中压缸气动疏水门2后温度呈异常下降趋势，此时应考虑有冷气冷水通过中压缸气动疏水门2进入汽机缸体，此时应根据情况及时采取措施防止汽机上下缸壁温差拉大。
保证汽机缸体正常疏水。高压缸气动疏水门1、2、3及中压缸气动疏水门1、2关闭期间，每隔两小时疏水5分钟，疏水阀分别打开进行疏水，先开中压缸疏水阀后开高压缸疏水阀。
为防止冷气通过高排管道反串至高压缸内。机组破坏真空后，若需对高排逆止阀前进行疏水，则一定要先将进入疏水扩容器的其他所有疏水阀关闭后才能对其进行疏水，以防返气，每次开启疏水阀时一定要密切关注高压缸温差变化。
四、结论
以上针对汽机进冷气、冷水的原因，列出了具体的防范措施。如将汽机作为一个独立的个体来看，防范措施则杜绝了所有与汽机相关联进冷气、冷水的可能。此防范措施经过了长时间实践验证，证明相关措施对防范汽机进冷气、冷水具有重要作用。
参考文献
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【2】中电（四会）热电有限责任公司.#3机转子盘停事件分析报告（R）.2020.
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