在空分裝置中,汽輪機(jī)作為空壓機(jī)的動力源,其運行的安全性能至關(guān)重要。
當(dāng)主蒸汽溫度升高時,汽輪機(jī)內(nèi)的總焓降、相對內(nèi)效率和熱力系統(tǒng)的循環(huán)熱效率都會有所提高,熱耗降低,從而提升運行經(jīng)濟(jì)效益。然而,如果溫度超過允許值,將對設(shè)備安全造成威脅。主蒸汽溫度升高會增加調(diào)節(jié)級的焓降,導(dǎo)致調(diào)節(jié)級葉片在負(fù)荷不變的情況下可能發(fā)生過負(fù)荷。主蒸汽溫度過高會降低主蒸汽管道、自動主汽閥、調(diào)速汽閥、汽缸和調(diào)節(jié)級進(jìn)汽室等高溫金屬部件的機(jī)械強(qiáng)度,加快蠕變速度,并可能導(dǎo)致設(shè)備損壞或使用壽命縮短。汽溫過高會引起各受熱金屬部件的熱變形和熱膨脹加大,若膨脹受阻,則機(jī)組可能發(fā)生振動。
主蒸汽溫度降低會導(dǎo)致汽輪機(jī)內(nèi)的總焓降減少,為維持額定負(fù)荷,必須增加主蒸汽的進(jìn)汽量,從而增加汽耗量,降低機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。主蒸汽溫度降低后,為維持額定負(fù)荷不變,則主蒸汽流量要增加,末級焓降增大,末級葉片可能處于過負(fù)荷狀態(tài)。會增加末幾級葉片的蒸汽濕度,加劇末幾級動葉的水滴沖蝕,縮短葉片的使用壽命。會使各級反動度增加,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的軸向推力明顯增大,推力瓦塊溫度升高,降低機(jī)組運行的安全可靠性。
若主蒸汽溫度快速下降較多,高溫部件如自動主汽閥外殼、調(diào)節(jié)級、汽缸等的內(nèi)壁溫度會急劇下降,產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形,嚴(yán)重時可能使金屬部件產(chǎn)生裂紋或造成磨損事故。當(dāng)主蒸汽溫度急劇下降50℃以上時,往往是發(fā)生水沖擊事故的先兆,對機(jī)組安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。