大型机组汽轮机大轴弯曲原因.doc

大型机组汽轮机大轴弯曲原因 分析及防范措施探讨 冯 治 (宝鸡第二发电有限公司 721405) 摘 要： 本文列举了大轴弯曲的一些事例，强调了防止大轴弯曲的重要性。从汽轮机转子动静摩擦和汽缸进水两类故障现象出发，指出由于操作不当引起转子局部温度梯度过大，导致转子产生塑性变形，最终产生大轴弯曲的机理。文章列举了导致大轴弯曲的十类原因，提出了防止大轴弯曲的十项措施，给机组的优化设计和现场运行提出了指导性意见 关键词： 汽轮机；转子；大轴弯曲；反事故措施；疏水；振动；二十五项重点要求 Cause Analysis and Technical Countermeasures for Rotor PermanentBending of Large Steam Turbine Abstract： This paper has enumerated a lot of examples of rotor shaft permanent bending，and has emphasized the importance of prevention for rotor shaft permanent bending .To start from two kinds of fault phenomena： rotating and static parts friction water entering cylinder，it is pointed out that rotor exceptional local temperature gradient would be caused by fault operation，resulting in rotor plastic deformation and finally rotor shaft permanent bending．The authors have enumerated 1 0 kinds of reason that causes rotor shaft permanent bending I at the same time，put forward 1 0 optimization measures to prevent rotor permanent bending as directive opinion to local operation and the optimization design of unit． Key words： steam turbine；rotor；permanent bending of rotor；accident technical countermeasures；drainage； vibration of shaft；25 items key requirements 0 前言 汽轮机转子大轴永久性弯曲是重大恶性事故，国内从50MW 至660MW 机组均曾发生，其中尤以200MW 机组突出。据统计，华北电网1995年内网内3台机组发生了大轴弯曲事故，还有一台300MW 和200MW 机组热态启动时发生进冷水和冷汽，因发现及时，处理果断、正确，未发生永久弯曲。至1997年东北电管局所辖电厂44台200MW 机组，共发生大轴弯曲9次河南省自1988年先后有4台汽轮机发生弯曲，仅1996年就有两根转子发生弯曲；广东省2003年又发生一台300MW 机组大轴弯曲事故，从1992年至2003年期间，共发生大轴弯曲事故次，容量从125MW 到300MW 均有，其中有国产机组，也有俄罗斯制造的机组。沙角C厂3号机660MW 机组在英法联GEC-ALSTOM 公司调试期间也发生了中压转子弯曲的恶性事故。汽轮机转子大轴弯曲后的效正耗费大量人力、物力，且停机修复时间长，还使转子寿命受损，甚至可能导致报废，造成巨大的经济损失。为此原国家电力公司反复强调，在“二十五项重点要求”中明确了具体的反事故措施，起到明显效果，但大轴弯曲事故仍然时有发生。 1.大轴永久弯曲机理 汽缸部件的温差将产生热变形，过大的变形将导致动静部分摩擦。由于轴本身单侧摩擦，局部区域骤热膨胀，因受周围温度较低部分的限制而产生压应力。若应力大于该温度下转子材料的屈服极限(该值随温度的升高而降低)，转子局部便产生压缩塑性变形，当内部温度均匀后，将有残存的拉应力，塑性变形不会消失，受热部分的金属受压而缩短。完全冷却时，轴就会向相反方向弯曲，摩擦伤痕处于轴的凹面侧，产生永久弯曲。另一种情况是，如汽缸进水等，转子本身上下温差达200C以上，热应力计算结果表明，同样会使冷却部位的热(拉)应力超过屈服极限，产生永久性弯曲。当转子内部温度均匀后，被冷水浸泡的部位将从转子弯曲的凹面转为凸面 。一般而言，除个