50MW高压单抽机组叶片断裂原因探讨及预防

50MW高压单抽机组叶片断裂原因探讨及预防摘要：阐述我厂50Mw单抽机组叶片断裂的原因及预防方法关键词：叶片断裂蒸汽湿度末级叶片0前言我厂2台50MW高压机组是我厂发电、供热的主力机组。在机组运行过程中，汽轮机叶片工作在高温、高压、高转速或湿蒸汽区等恶劣环境中，经受着离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀以及湿蒸汽区高速水滴冲蚀的共同作用，再加上难以避免的设计、制造、安装质量及运行工况、检修工艺不佳等因素的影响，常会出现损坏，轻则引起汽轮发电机组振动，重则造成飞车事故。再因为机组检修时间周期长，难度大，精度高。因此，汽轮机叶片的安全可靠直接关系到汽轮机和整个电厂的安全、满发。关系到电厂的对外的政治影响和社会安定（特别是供热）。汽轮机叶片事故长期困扰电厂机组的安全经济运行。从国内有关统计数据看，叶片损坏事故占汽轮机事故的30%。叶片事故发生在低压缸内的几率较高，其中末级和末4级占多数，因此，在汽轮机检修和运行时，均应注意这些部位。叶片损坏的原因是多方面的，可以从不同角度加以分析。例如，从发生的机理区分，60%-80%的损坏原因是振动；从责任范围区分，可归纳为设计、制造、暗转、运行和老化等。在实际工作中，如果能及时找出主要原因，掌握叶片事故前后的征兆，采取相应措施，就能避免事故的发生，提高机组的使用寿命和安全可靠性。1机组叶片损坏形式叶片损坏的形式分为损坏（丧失基本功能，危及安全）和损伤（降低经济型，能安全使用）。叶片损坏形式：折断、裂纹、扭弯、二次损坏及其它；叶片损伤形式：蜂窝状、开焊、麻点、锈蚀、擦伤。2叶片故障原因分析2.1叶片故障的特点2.1.1叶片故障发生在汽轮机转子的中、低压段，而末级叶片损坏又为多发部位，中间级所占比列很小。2.1.2运行维护方面的问题是近期引起叶片损坏的主要原因。由于供热负荷增加，再由于锅炉产汽量有限。致使机组长期在旋转隔板开度很小的情况下，汽轮机转子的末4级长期在低负荷下运行。叶片在小容积流量下运行的性能及对寿面损耗的影响难以确定。汽轮机末缸蒸汽流量低因而气动性能较差。末级反动度沿叶高变化剧烈，叶型顶部的反动度大，底部的反动度小。后者越小，在部分负荷运行时越容易产生脱流，进而增大叶片动应力响应，并产生出汽边水冲蚀。这使末级叶片运行环境更差，叶片更容易出故障。2.1.3调节级动叶片及喷嘴受固体颗粒冲蚀严重，由于不影响安全运行，没有引起足够重视，但它直接影响机组效率。2.2子叶片损坏原因2.2.1设计原因2.2.1.1叶片振动特性设计不准，使叶片及轮系发生共振，而引起叶片断裂。2.2.1.2叶片设计动强度不足，使叶片出现故障。2.2.2制造原因制造方面引起的叶片事故最多。如叶片装配的问题，还有机械加工的问题。2.2.3运行原因运行方面引起的叶片故障也不少。如水蚀、水击、蒸汽参数低、湿度大、长期高周波、低负荷运行、频繁启停、汽水品质不好等。2.2.4检修原因检修方面引起的叶片故障有更换叶片未按规程进行。检修时缸内遗留杂物。2.2.5叶片材料原因叶片材料缺陷，造成叶片损坏的有：材质不良、选材不当、材料热处理不当。3预防叶片损坏事故的措施3.1运行中应遵循以下措施3.1.1运行中不允许该机组的1#低压加热器停止运行。如果停止臀型将造成末两级叶片的湿度加大。致使末级叶片过负荷。3.1.2运行中应监测末缸排汽量。因为排汽量低会引起叶片出口的蒸汽涡动回流，使叶片受冲蚀。鼓风损失加大，排汽温度升高。引起排汽缸中心抬高，转子产生振动。3.1.3运行中严格控制各项参数在规定范围之内。3.2检修中应遵循以下措施3.2.1机组检修严格遵守汽轮机说明书及国家标准进行，严格按机组检修工艺进行检修和安装。3.2.2保证汽轮机检修时所需材料的材质和精度。至除氧器加热蒸汽锅炉来新蒸汽3Ⅰ1234567891012111314151617181234551112223355455R至换热站1245MMM接一段抽汽管道疏水接二段抽汽管道疏水接三段抽汽管道疏水接四段抽汽管道疏水接五段抽汽管道疏水至除氧器门杆漏汽母管R由2#机抽汽来电动主闸门M五抽管道快关阀五抽电动门2#高加进汽电动门1#高加进汽电动门至地沟参考文献1、《汽轮机说明书》《汽轮机安装说明书》哈汽实业股份有限公司2、《汽轮机运行规程》3、《汽轮机组技术手册》中国电力出版社作者：赵常兴4、《汽轮机设备及运行》中国电力出版社作者：李建刚