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汽轮机超速除了汽轮机的转速上升之外,还有哪些辅助现象?
来源:煤化工工程师 | 作者:石油化工设备智慧运维与检维修技术展览会 | 发布时间: 2026-01-29 | 5 次浏览 | 分享到:

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汽轮机超速是极其危险的工况,除了转速表指示异常升高并超过额定值(如超过额定转速的110%~112%) 这一核心现象外,还会伴随一系列明显的、可感知的辅助现象。这些现象是运行人员判断和紧急处理的重要依据。

以下是主要的辅助现象,可分为听觉、触觉、视觉和系统参数变化几个方面:   

一、 听觉与触觉现象

1.声音异常:

噪声显著增大:汽轮机内部高速气流和转子部件的摩擦、鼓风声急剧增大,整体运行噪音变得尖锐、刺耳。

振动剧烈增加并伴有异音:由于转速远超设计临界转速,转子动平衡被严重破坏,导致汽轮机、发电机各轴承座及基础平台发生异常剧烈的振动。可能伴随“嗡嗡”的轰鸣声或金属摩擦、撞击声。

二、 视觉与机械指示现象

危机遮断装置动作:

这是最关键、最直接的超速保护动作信号。无论是机械式(飞环或飞锤)还是电子式超速保护装置,在达到动作整定值时都会触发危急保安器,导致主汽门、调节汽门、抽汽逆止阀等迅速关闭。运行人员会看到阀门关闭指示灯亮起或就地看到阀门关闭。

润滑油压波动:

主轴转速急剧升高,会带动主油泵(若为汽轮机主轴驱动)转速同步飙升,可能导致润滑油压异常升高。过高的油压可能对油系统构成威胁。

三、 监控系统参数变化

1.机组振动监测值严重超标:TSI(汽轮机安全监视系统)显示的轴振、瓦振数值迅速爬升并达到报警、跳闸值。

2.轴向位移可能变化:剧烈的工况变动可能导致转子轴向推力发生改变,引起轴向位移指示波动。

3.轴承金属温度及回油温度升高:剧烈振动导致轴承油膜破坏,摩擦加剧,使得轴承乌金温度和回油温度快速上升。

4.排气温度/再热蒸汽温度可能异常:对于凝汽式汽轮机,超速时做功变化可能导致末级工况异常;对于背压机或抽汽机,管网参数会剧烈波动。

5.发电机相关参数异常:

若超速由发电机甩全部负荷引起,会同时看到电网频率升高、发电机电压升高、定子电流骤降(接近于零)。

若处于孤网运行,则频率和电压会失控飞升。

四、 事故根源的关联现象(视超速原因而定)

如果因调节系统故障(如油动机卡涩、电调失灵):可能会观察到调节汽门开度指示与转速指令严重不符,或者阀门活动异常。

如果因抽汽或供热逆止阀不严,蒸汽倒灌:可能会观察到相应抽汽管道的压力、温度参数异常回升。

如果因发电机跳闸后高旁或中旁误开:可能会观察到再热器或冷段蒸汽压力异常。

总结与重要性

汽轮机超速时的这些辅助现象是连锁反应:转速飞升 → 动平衡破坏 → 振动噪声剧增 → 保护装置动作(若正常) → 各关联参数恶化。

对于运行人员而言,一旦发现转速异常上升,必须立即结合以上现象进行综合判断,并毫不迟疑地执行紧急停机操作(手打危急保安器或按紧急停机按钮),绝不能等待观望,因为从超速发生到设备严重损坏(如叶片断裂、大轴弯曲、轴承损毁、甚至飞车)可能只有十几秒到几十秒的时间。

这些辅助现象不仅是判断超速的佐证,也是事后分析事故原因的关键线索。