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什么是热冲击,造成汽轮机热冲击的原因有哪 [复制链接]

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一、热冲击的定义

热冲击是指由于急剧加热或冷却,使物体在较短的时间内产生大量的热交换,温度发生剧烈的变化时,该物体就要产生冲击热应力,这种现象称为热冲击。

金属材料受到急剧的加热和冷却时,其内部将产生很大的温差,从而引起很大的冲击热应力,这种现象称为热冲击。一次大的热冲击,产生的热应力能超过材料的屈服极限,而导致金属部件的损坏。

二、汽轮机运行中产生热冲击主要有以下几种原因:

⑴起动时蒸汽温度与金属温度不匹配。一般起动中要求起动参数与金属温度相匹配,并控制一定的温升速度,如果温度不相匹配,相差较大,则会产生较大的热冲击。

⑵极热态起动时造成的热冲击。单元制机组极热态起动时,由于条件限制,往往是在蒸汽参数较低情况下冲转,这样在汽缸、转子上极易产生热冲击。

⑶负荷大幅度变化造成的热冲击。额定满负荷工况运行的汽轮机甩去较大部分负荷,则通流部分的蒸汽温度下降较大,汽缸、转子受冷而产生较大热冲击。突然加负荷时,蒸汽温度升高,放热系数增加很大,短时间内蒸汽与金属间有大量热交换,产生的热冲击更大。

⑷汽缸、轴封进水造成的热冲击。冷水进入汽缸、轴封体内,强烈的热交换造成很大的热冲击,往往引起金属部件变形。

三,如何控制汽轮机汽启动过程中造成的热冲击程度?

根据热冲击产生的原因,我们可以通过以下措施来控制热冲击对设备造成的损害。

1、根据机组启动状态不同,严格选择主蒸汽参数,使新蒸汽温度与汽缸相配。减小新蒸汽与汽缸温度差,避免在启动过程中产生反复的加热或者冷却过程。因此在启动时,为了保证汽缸、转子等金属部件有一定的升温速度,要求新蒸汽温度高于汽缸金属温度,且两者应当匹配。一般来说蒸汽温度匹配是以高压缸调节级处的参数来衡量的。不同的机组要求不同,如日立公司制造的MW汽轮机给出的最佳匹配温度是:调节级处蒸汽温度比金属温度高28-55℃。对于几种进口的MW的汽轮机,规定热态启动时的主蒸汽汽及再热蒸汽的温度比第一级金属温度高50-℃,且有50℃以上的过热度等。

2、尽量减少极热态启动次数。因为在单元制机组极热态起动时,由于条件限制,往往是在蒸汽参数较低情况下冲转,这样在汽缸、转子上极易产生热冲击。

3、控制机组负荷的变化速度,防止机组突然加减大量负荷,导致参数发生变化,对机组产生过大的热冲击。

4、运行过程中严格按照规程标准调节主再热蒸汽参数,防止主再热蒸汽参数大起大落。启动过程中控制好温度升高的速率,避免对汽轮机造成过快的加热和冷却。

5、严防水冲击现象的发生,遇有主汽参数在5分钟内突降50℃以上的情况,立即打闸停机,防止对机组产生更大的热冲击。

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