电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略 袁小斌

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:袁小斌 付娟
[导读] 摘要:汽轮机是火电厂的重要设备之一,因其长时间的运行及关键部位的长期磨损,使得各种故障时常发生,其中,异常振动,油系统异常,汽门突关,真空降低等是其最为常见的故障类型,对常见故障进行排查,可以显著提高设备运行的稳定性。
        (湖北华电襄阳发电有限公司  湖北襄阳  441000)
        摘要:汽轮机是火电厂的重要设备之一,因其长时间的运行及关键部位的长期磨损,使得各种故障时常发生,其中,异常振动,油系统异常,汽门突关,真空降低等是其最为常见的故障类型,对常见故障进行排查,可以显著提高设备运行的稳定性。倘若汽轮机的运行与维修人员可以实时探明故障,以及科学地检测和分析故障原因,将有利于汽轮机故障问题的有效处理,进而确保汽轮机的稳定安全高效运行。本文主要在分析汽轮机运行中常见故障的基础上,探讨了汽轮机运行中常见故障的一些处理技术措施以及需要注意的问题。
        关键词:电厂;汽轮机;运行;故障;措施
        1导言
        运行过程中的汽轮机往往具备时间长、负荷波动大的特点,如果汽轮机的部件出现磨损等异常现象,一旦超出其承受的最大限度,那么会造成安全故障问题,从而威胁人身安全和造成财产损失。但是由于生产制造的问题、安装,维护的问题以及实际运行的监管控制等等,汽轮机经常会在运行的过程当中发生异常振动等故障。只有对其进行常见故障原因分析以及有效的排查,才能够降低振动等异常情况对于设备造成的影响,提高火电厂运行的稳定性与安全性。
        2汽轮机的组成与基本原理
        汽轮机是一种精密重型机械设备,在高温、高压、蒸汽环境下高转速运行。汽轮机与蒸汽锅炉、加热器、凝汽器、发电机一起,组成发电设备。汽轮机本身由转动、静止部分组成,其中,转动部分(转子)包括主轴、联轴器、叶片、叶轮等;静止部分包括气缸、隔板、静叶栅、轴承、汽封等。
        汽轮机的主要工作原理是,锅炉产生高温蒸汽,高温蒸汽进入高压缸、中压缸,推动叶轮、叶片转动,带动主轴,从而使蒸汽热能转化为机械动能。接着,汽轮机的转子通过联轴器与发电机转子相连,将汽轮机的扭矩传递给发电机,发电机的转子就会转动,将机械能转化为电能。
        3.电厂汽轮机运行常见故障防控措施
        3.1汽轮机油系统故障及其应对策略
        汽轮机运行中,内部油温如果过高,超过温度标准,油系统就会出现溢油现象,导致系统阀门的故障。另一种情况是,油箱中的冷却水水温如果高于30℃,冷却水的水压就会急剧降低,最终导致系统故障。这两种故障的原因都是检修中,汽轮机油系统挂闸时,导致油动机阀门难以打开,以至于油系统漏油或者阀门卡死的现象导致的。
        应对汽轮机油系统的故障,检修与运行人员首先要检查电磁阀门是否卡死了、或者冷却器运行情况,油系统及设备中是否存在杂质了。如果在油系统及设备中发现了杂质,检修人员就要及时清除杂质,以免杂质磨损系统的轴瓦、轴颈,或者堵塞调节阀。清除杂质的同时,还可以打磨抛光,来维护修复。
        3.2轴承部位的合理检查
        轴承自身作为汽轮机运转中的关键连接部分之一,对于整体机组的运行有着是十分重要的意义。因此在汽轮机正式投入运转之前需要针对其中的轴承及其相关部件的状态展开细致严格的检查工作,确保各个轴承及其相关部位在工作的时候始终处于稳定状态。同时,针对时常出现问题制定出相应的解决方案,确保问题发生后可以用最快的速度来解决。除此之外,在轴承相关部位上安装防轴电流设备,通过实时监测其工作状态,在温度过高之时及时采取相应的措施予以解决。问题解决后要先通过试运行,确保故障完全解决之后,再将汽轮机投入使用。
        3.3汽轮机维修中常见故障的处理需要注意的问题
        当前时期,因为汽轮机的应用类别比较多,再者,汽轮机本身具备非常高的技术含量,所以在一系列种类的汽轮机存在故障的情况下,要求维修工作者搞好有关的检修和维护工作,以确保汽轮机可以顺利地运行。简单来讲,针对有关维修部门而言,应认真地判断和分析汽轮机的工作状态,以及有效地贯彻实施平时的检修工作。针对专业技术工作者而言,其专业水平和技术应用技能直接决定了汽轮机的故障处理效率和质量。为此,有关单位需要注重专业技术工作者的大力培养,多组织维修工作者参与一系列形式的培训活动,从而持续提升维修工作者的专业技术水平和技术应用技能,这样可以实时地发现和处理汽轮机的一系列故障问题,保障汽轮机的顺利运行。


        4.汽机单侧主汽门突关事故预防及故障处理(以某600MW上汽机组为例)
        4.1事故预防
        (1)机组运行时应注意汽轮机轴向位移在±0.8mm范围内,推力瓦温度不超过97℃;
        (2)严格执行定期巡检制度,密切注意检查EH油压在14MPa以上,OPC油压在9MPa以上;
        (3)机组运行时应严密监视DEH阀位,主汽压、汽轮机#1、2轴瓦温度、振动以及轴向位移等参数,若主汽门抖动引起机组主汽压力波动应及时增减机组负荷至主汽压稳定;主汽门抖动时应加强#1、2轴瓦温度、振动以及高、低压加热器水位、汽泵出力监视,必要时进行调整;
        (4)正常运行时试验开启ERV阀,停炉后实动开启ERV阀,保证其能正常动作。
        4.2单侧主汽门突关事故处理
        (1)立即切除机组自动控制,手动调整,开大汽机调门至650,打跳F、E、D磨煤机(D磨可先停给煤机、关小磨煤机进风门观察),投入等离子,分离器温度上升速度减缓后可投入AB层两只对角油枪,保证D磨正常热备用;
        (2)机组高负荷情况下应立即启动电泵,将勺管开至80%,监视再循环调门关闭,手动调节A、B汽泵出力,保证小机管调不开启;
        (3)检查一次风压及炉膛负压自动调节正常,必要时可手动控制,防止风机喘振和堵磨,解除B、C磨自动,保证A、B、C三台磨运行正常,控制总煤量125T/H,逐步将负荷减至360MW;
        (4)严密监视炉侧汽压,若压力超过26.7Mpa,检查锅炉ERV阀动作,否则手动开启泄压,压力下降至25.4MPa后应及时关闭;
        (5)分离器出口温度回头后,优先减电泵出力直至空转备用,然后手动减汽泵出力,必要时可启动D磨煤机,适当关小汽机调门,若主再热汽温下降速度较快可投入AB层油枪,保证分离器出口温度及主再热汽温稳定;
        (6)加强对小机监视,防止遥控切除;
        (7)加强主机轴温、振动、轴向位移等重要参数监视,特别是主机#1、2轴承温度及振动;
        (8)高压主汽门单侧运行时应加强汽轮机振动情况监视,异常时及时汇报,轴承振动突升0.05mm并伴随瓦温异常上升应及时汇报并准备停机,振动突升至0.254mm或瓦温达112℃时应紧急停机;
        (9)注意除氧器补水阀自动动作情况,必要时切手动调整,防止造成除氧器满水、凝汽器热井缺水;
        (10)由于负荷下降较快应注意高、低加水位波动情况,防止出现高、低加满水造成加热器切除,发现高加切除后应及时投入,防止给水温度降低脱硝退出;
        (11)检查脱硝系统运行情况,若SCR反应器入口烟温降至290℃以下,立刻就地打开供氨旁路,并联系热工强制打开喷氨快关阀,控制烟囱出口氮氧化物在50mg/Nm³以内;
        (12)主再热汽温大幅下降时应及时开启机侧管道疏水。
        (13)机组参数稳定后,联系检修共同查找事故原因进行处理;主再热汽温按560℃控制;
        (14)若事故处理过程中机组保护动作跳机,按事故跳机进行处理。
        4.3汽轮机调速系统故障的处理技术
        一是由于汽轮机调速系统存在故障问题主要是调速系统的电液转换信号存在故障,从而使汽轮机的转速出现比较大的波动情况,而科学的处理措施是迅速判断调速系统的定位器是不是面临异常状况。对于运行过程中的汽轮机而言,工作人员应及时对调速系统一系列位置的连接状况进行检查,及时将耐高温的润滑材料加入到调速器连杆当中,从而避免调速器故障问题而影响汽轮机的顺利运行。二是汽轮机内部结垢的处理。对于汽轮机内部结垢故障问题的处理应注意下面几点:一方面,严格把好蒸汽的质量关,在一定范围之内控制蒸汽当中的二氧化硅和钠,如此一来,可以显著地减小形成污垢而损坏汽轮机的概率。另一方面,在机组大小修时及时清洁汽轮机。
        结束语
        综上所述,汽轮机运行时故障的排查与处理是否及时准确,对于整个机组的安全稳定运行有着十分重要的意义,研究火电厂汽轮机异常故障有利于我们以解决问题为导向来看待目前运行与检修技术存在的不足。因此,我们要加强系统研究,探求技术的发展方向,加强故障排查能力,加入科技手段监测,提高实际维修效率与可靠性,使机组安全稳定高效运行。
        参考文献:
        [1]石洪强.火电厂汽轮机组节能影响因素分析及其降耗对策[J].装备维修技术,2019(04).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: