摘　要：针对汽轮机转子大轴弯曲事故频发的现状，提出了防止转子大轴弯曲的优化措施，在切实掌握必要技术资料的基础上，确保运行设备状态良好，防止误操作，可有效地防止汽轮机组转子大轴弯曲事故的发生。

关键词：汽轮机；转子大轴；防止措施

引言

汽轮机转子大轴永久性弯曲是重大恶性事故，近年来相继发生了金竹山公司“8.23”转子弯曲事故、淮北电厂“1.9”转子弯曲事故及高井热电厂“1.8”转子弯曲等多起事故。汽轮机转子大轴弯曲后的校正耗费大量人力、物力，且停机修复时间长，对于汽轮机转子的使用寿命产生严重的后果，会影响转子寿命，甚至可能导致报废，造成巨大的经济损失。因此，防止汽轮机转子弯曲一直以来都备受重视，但是汽轮机转子弯曲事故还时有发生。

大唐洛阳热电厂5号机组为CN300-16.7/537/537型亚临界、一次中间再热、单轴双缸双排汽、单抽供热式汽轮机。汽轮机本体为高中压缸及低压缸两部分。高中压缸由合金钢铸造，采用双层缸结构，通流部分反向布置。主蒸汽及再热蒸汽进汽部分集中在高中压缸中部，是整个机组工作温度Z高的部位。5号机组于2006年12月进行168试运时，由于诸多原因，造成汽温、汽压大幅度波动，且超过紧急停机值没有果断停机，引起转子大轴弯曲的事故。在这次滑参数停机过程中，特别是在锅炉燃烧不稳，主再热蒸汽汽温出现失控时，主蒸汽温度几分钟内由328 ℃下降至272 ℃，下降了56 ℃，已符合汽轮机事故处理中紧急停机的条件，而运行人员没有及时果断紧急停机。当主汽压力将至4.2 Mpa 时，对应的饱和温度为253 ℃，这时主蒸汽温度只有272℃，过热度仅有19 ℃，按规程规定过热度应大于50 ℃，低温蒸汽进入汽轮机后，汽缸本体收缩变形，发生动静碰磨，导致汽轮机大轴轻微弯曲，对机组及时投运造成了一定的影响。针对此类事故，结合生产实际总结了防止汽轮机转子大轴弯曲的相关措施。

1、全面地掌握基础资料

只有对汽轮机转子正常状态下的基础资料有全面地掌握，才能够及早地发现发生转子弯曲事故，及时地采取措施防止事故扩大。以下基础资料是必须详细掌握的。

（1）掌握汽轮机组基础技术资料。

①转子原始弯曲的Z大晃动值(双振幅值)，Z大弯曲点的轴向位置及圆周方向的相位。大轴弯曲表测点安装处转子的原始晃动值(双振幅值)及Z高点在圆周方向上的相位。

②正常情况下，机组轴系通过各临界转速时，各轴承的过临界振动值及低于临界转速和定速后的振动值。

③正常情况下，盘车电流及其摆动值和对应的润滑油油温、顶轴油压。

④正常停机的惰走曲线及对应的真空值、顶轴油泵开启时间、顶轴油压；破坏真空停机的惰走曲线。

⑤停机后正常情况下，汽缸各主要金属温度的下降曲线。

⑥通流部分轴向间隙，径向间隙数值。

以上资料数据应根据机组情况，特别是大修后，进行核对与修订。

（2） 制定典型启动和停机曲线。

应根据汽轮机设备制造厂的规定和同类型机组的运行经验，制定出机组各状态下的典型启动曲线和停机曲线，经实践后纳入运行规程。

（3） 建立完善的机组启停记录。

停机后应定时记录汽缸各金属温度、大轴弯曲、盘车电流、膨胀、差胀等数值，直到机组下次热态启动或汽缸金属温度低于150℃为止。

（4）系统进行改造、运行规程中尚未作具体规定的重要运行操作或试验，必须预先制定安全技术措施，经上级主管部门批准后再执行。

2、确保设备处于良好状态

汽轮机系统处于良好的工作状态，特别是对于老机组，是防止大轴弯曲的必要保障。

（1）保持汽缸保温性能良好。

采用保温性能良好的保温材料，切实可靠的施工工艺(如粘贴法等)，保证保温材料与下汽缸不发生脱空现象，保温应保证机组停机后，上下缸温差不超过35℃，Z大不许超过50℃。

（2） 疏水系统保证疏水畅通。

疏水系统应能保证疏水畅通不会向汽缸返水、返汽。特别应注意以下几点：①疏水联箱或疏水扩容器的标高应高于凝汽器热井Z高点的标高。②疏水管应按压力顺序接人联箱或扩容器，并向低压侧倾斜45℃；③疏水联箱和疏水扩容器的联接方式和尺寸应保证疏水门全开时，联箱或扩容器内压力仍低于各疏水管路上的Z低压力；④防腐排汽管的管径应足够大；⑤汽缸本体疏水应直接接人凝汽器或疏水扩容器上部。

（3） 防止其他系统结构原因造成汽机进水、进冷汽。

轴封系统和门杆漏气系统都存在向汽机进水、进冷气的隐患。应注意以下几点：①调节汽阀漏汽至除氧器的管路上应装逆止阀和截止门；②轴封系统应有可靠的备用汽源轴封管路疏水系统，应有可靠的防止水和冷汽进人轴封管路的措施；③梳齿型汽封虽然解决了?封片倒伏的问题，但依然会发生径向碰摩，增加弯曲的危险，为安全起见，应将汽封下部间隙适当放大。

（4） 汽轮机监测仪表准确可靠。

汽机监测仪表是预防和判断大轴弯曲的重要手段，应注意以下几点：①汽轮机组监测仪表必须完好、准确，并应定期进行校验；②电气大轴弯曲表不够准确可靠，必须加装机械式大轴弯曲表，大轴弯曲值应以机械式大轴弯曲表为准，未加装机械式大轴弯曲表不得启动；③在汽缸容易进水的断面(如调节级)，应加装进水检测温度热电偶，以便及时发现汽缸进水、进冷气。

3、防止运行中的误操作

运行过程中准确无误地操作，不仅是防止大轴弯曲Z为关键的环节，而且可及时发现由于其他原因造成的大轴弹性弯曲，避免事故的扩大。在已发生的大轴弯曲事故中，运行操作失误往往是主要原因。以下为运行操作中需要注意问题：

（1）汽机冲转前必须符合以下条件，否则不允许启动：

①大轴晃动值不得超过原始值±0.02mm。

②汽缸上、下缸温差不超过50℃。

③主蒸汽温度至少高于汽缸Z高金属温度50℃，但不超过额定气温。蒸汽过热度不低于50℃。

④转子应进行充分连续盘车，一般不少于2-4 小时，短时间停止也是不允许的。

（2）在机组启动升速过程中，在阶临界转速前，轴承振动超过0.03mm时，应立即打闸停机。过临界转速时，轴承振动超过0.1mm时，应立即打闸停机。严禁硬闯临界转速和降速暖机。正常运行时，轴承振动一般不应超过0.03mm，超过0.05mm时，应设法消除。当轴承振动突然增加到0.05mm时，应立即打闸停机。因振动异常而停机后，必须经全面检查确认机组已恢复正常状态，并盘车不少于4小时后，才能再次启动，严禁盲目再次启动。

（3）启动前应检查停机记录，并与正常曲线比较。在热态启动中，应先向轴封供汽，后拉真空，轴封供汽管路在供汽前必须充分暖管与疏水，防止水或冷气从汽封进入汽轮机。

（4）机组启动过程和停止及变工况运右过程中，应按照规定的曲线控制蒸汽参数的变化。主蒸汽温度的变化率和汽缸金属温度的变化率不得大于规程规定。主蒸汽要保持一定的过热度，要避免汽温大幅度直线变化。当10分钟内汽温上升或下降达50℃时，应立即打闸停机。当主蒸汽汽温过热度过低时，调速汽门的大幅度摆动，有可能引起汽轮机一定程度的水击，此时应严密监视机组振动、胀差、轴向位移的参数，如有异常应立即打闸停机。疏水系统投入时，应注意保持凝汽器热井水位，使之始终低于疏水联箱或疏水扩容器的标高。

（5）停机后，应投入连续盘车，注意比较盘车电流值、摆动值与典型正常值。如有动静摩擦，则不能投人连续盘车，应根据实际情况作间断盘车。待摩擦基本消除后，方可投入连续盘车。因故暂时停止盘车时，持续时间不应超过半个小时，每半小时应盘车180°。不超过半小时，也应视情况先盘车180°，待转子热弯曲消失后，再投入连续盘车。机组停机后应注意监视凝汽器水位，防止凝汽器满水而造成冷水进入汽轮机。

（6）热态情况下，一般不允许锅炉打水压，如遇特殊情况需要打水压时，应采取有效措施防止水漏入汽轮机。

（7）运行规程中，未作具体规定的重要特殊运行操作或试验(例如汽机甩负荷试验，RB试验)，必须事先制定出技术措施，经审核批准后执行。

4、结束语

针对转子大轴弯曲事故，在热电厂生产运行过程中，严格要求生产运行人员切实掌握必要的基础技术资料，做好基础技术工作；同时保持设备的运转良好，系统结构合理；防止运行过程中误操作，有效地防止汽轮机组转子大轴弯曲事故的发生。

（来源：网络）