发电厂汽轮机常见故障分析与排除

发表时间:2020/7/2   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:栗谊平 左宏亮
[导读] 摘要:随着经济和各行各业的快速发展,汽轮机的结构比较复杂,在恶劣的环境中运行,所以很容易发生各种各样的故障,如果不能及时、有效的排除故障,甚至会酿成重大事故,造成不可挽回的损失。
        (国家能源集团河北国华定州发电有限责任公司  河北定州 073000)
        摘要:随着经济和各行各业的快速发展,汽轮机的结构比较复杂,在恶劣的环境中运行,所以很容易发生各种各样的故障,如果不能及时、有效的排除故障,甚至会酿成重大事故,造成不可挽回的损失。可见,汽轮机的安全运转是发电厂正常运行、保证电力供应的前提条件。准确的识别汽轮机的故障类型,采取针对性的故障排查措施和技术,及时解决故障,对于保证发电厂供电的稳定性与安全性十分重要,本文就此展开探讨。
        关键词:发电厂;汽轮机;故障;排除方法
        引言
        汽轮机的应用已有很长历史,随着科学技术的进步提升,汽轮机技术水准和应用特性都已有较大程度的提升,目前被广泛应用于发电行业。但汽轮机技术和设备等出现故障的频次也较高,对于目前正在使用的汽轮机进行常见故障问题的解析测试,可以帮助技术人员更全面了解发现汽轮机运转当中的受损规律,方便工作人员在具体使用时,采用相应的举措维护保养设备,对使用中经常出现的技术难题,可及时采用相应的技术方法进行解析处理,为汽轮机较高的运转性能和较长的使用时间提供有效保障。
        1发电厂汽轮机介绍
        发电厂是通过天然气、煤炭、石油等燃料来产生电能的,工作过程可以概括为:燃料放入锅炉内燃烧,不断的加热水产生蒸汽,在蒸汽的作用下,原本属于化学能的燃料会转化成热能。利用高温蒸汽压力促进汽轮机的持续运转,把热能转化为机械能,以推动汽轮机的运行。汽轮机又会带动发电机运转,最终把机械能转化为电能。根据燃料的类型,又可以把发电厂分为天然气发电厂、工业废料发电厂、余热发电厂、燃煤发电厂等几种类型。汽轮机是火力发电厂的重要设备,由低压缸、中压缸和高压缸三部分组成,也有个别汽轮机的中压缸、高压缸是合为一体的。汽轮机还有各种辅助系统,比如润滑油、凝结水、调节保安、轴封、给水等系统。
        2发电厂汽轮机的常见故障
        2.1润滑油中的水分严重超标
        由于汽轮机润滑油当中水分比重严重超出标准,导致汽轮机轴承的金属外表直接和多余的水分接触,从而引起轴承发生出现不同程度的磨损和腐蚀。也正是由于汽轮机出现腐蚀问题,给其正常地运转使用带来了较大的影响,最终导致各种汽轮机故障纷纷出现,给使用方带来较大困扰。汽轮机润滑油当中水分比重远远超出标准的主要原因是汽轮机汽封部件漏气,以致很多水汽在汽轮机正常运转时慢慢进入润滑油当中,最后使得润滑油的水分比重不断升高。
        2.2汽轮机的真空降低
        在汽轮机的连续运行时间超指标,其真空会随之下降,此时设备外壳温度可能急剧上升,此时工作人员要迅速反应,切断设备的运行,以免其造成一系列后续的不良影响。为避免汽轮机真空降低问题,需要对与凝汽器连接的相关管道进行细致检查,判断其是否存在堵塞现象,同时防止汽轮机长期超负荷运转问题的存在———如果汽轮机一直在顺利运行,此时其机身内的气压会上升,真空下降,但时间过长,则会使得真空降至最低值。与此同时,技术人员还需要关注设备中的水量,在水量不足时设备运行可能会遇到阻碍,若对上述几方面内容都进行全面盘查后,依然存在真空下降的问题,则要对设备循环水泵出口有无故障加以判断。
        2.3调速系统故障
        汽轮机在使用的过程中,调速气门可能会出现摆动的情况,这主要是因为静轮机的调速系统发生了故障,使得转子难以准确定速,从而使得其转速发生摆动,严重时会导致轴瓦损坏。
        3汽轮机常见故障排除技术
        3.1汽轮机润滑油中的水分控制
        针对汽轮机润滑油当中水分增加问题,可以采用相应的举措提前进行预防。为了确保轴承腔里面的油雾和油不会顺着转轴漏到机房里面,需要保证一定的负数压力。

针对汽轮机封口封闭不严密问题,需要把轴承箱子油档从固定铜齿片子直接更换成汽密封款式,这样才能确保把水汽都挡在外面。
        3.2正确操作汽轮机的启动、运行以及停机程序
        汽轮机在正式工作前,相关单位要安排专业技术人员对设备的有关参数加以设置与核验,确保这些参数达到有关行业标准。通常来说,汽轮机必须在达到下列三方面基本要求后才能被正常启动———这包括真空压力、温度和冷态气压。其中,冷态气压需要维持在2.5MPa~3.0MPa的范围,温度则要达到270℃~300℃的水平,真空压力值一般被设定在50kPa~-40kPa。这三个指标是最基础的条件,此外,汽轮机启动时还会面临其他意外状况,例如工作人员需要用较长时间来帮助升温,此时会消耗巨大的电量,虽然生产环节的电能消耗量增长不会直接降低产品质量,但大量能耗无疑不符合国家节能环保的号召以及绿色生产的理念。基于此,相关工作人员在启动时可以首先打开旁压,其次是真空门,如此能更高效地调整机组真空压力,并且应对好余热耗时太长的问题,提升暖机的工作速度,进而达到降低能耗的目的。
        3.3调速系统故障检修
        针对汽轮机调速系统的故障,在检修时:①需要了解整个汽轮机的结构和设计,然后针对其具体的结构和组合特性,对调节系统的油管路进行改进;②维修人员还可以检查油质,尤其是要对过滤器进行检查,及时更换;如果油质检查合格,那么说明不是油管路方面的问题,这时检修人员就可以检查电液伺服阀内滤网,对其进行更换和清理;③汽轮机组的调速气门出现摆动之后,轴瓦的振动就会增加,这是检修人员需要重点检查气门门杆和连接套的连接,保证二者75%以上的接触面,这样可以防止轴瓦损坏。
        3.4 汽轮机异常振动应对措施
        汽轮机不正常振动的主要原因是转子热形状变化、汽流振动和摩擦振动等。在具体处理的时候,需要认真分辨振动出现的原因,针对详细的原因采取相应的处置举措。针对气流引发的振动,需要连续调整机组整体的给水数量,调节整个高压调速汽门等,最终再明确机组出现这种气流振动的具体情况。只有逐渐避开气流振动,才能慢慢处理汽轮机气流振动引起的不正常振动问题。
        3.5严把设备质量关确保设备安全运行
        由于汽轮机产生故障是多方面原因引起的,其中设备自身质量也是一个关键性的内在要素,这就要求有关单位结合各自的工作职能做好质量控制。对于设备制造厂来说,单位要在强化内部治理的基础上,创新生产技术,避免质量低劣的产品进入生产线。其次,用户也要在设备生产过程中派人到厂监造,确保质量符合要求;企业也可以成立一个专门的安全检查小组,在进行汽轮机设备生产的时候,必须要每一个环节进行严格的检查和把控,对于不合格的产品坚决不能投入实际生产中,只有这样才能更好的减少汽轮机各个部件在运行过程中出现故障。
        结束语
        电厂汽轮机在运行的过程中比较常见的故障,这些故障会直接影响到汽轮机的正常运行,影响火电厂的正常发电。科学归纳汽轮机故障处置具体方法,可以显著提升国内汽轮机的普及几率和使用效率,有助于促进国内汽轮机使用单位生产产出特别是提升电厂产出效率,从而推动国家经济高效率提升。
        参考文献:
        [1]石泽红.火力发电厂汽轮机的常见故障与检修处理方式研究[J].价值工程,2019,38(25):205-207.
        [2]彭飞.发电厂汽轮机DEH系统的故障研究[J].科学与财富,2019(25):321-322.
        [3]张福帅.火力发电厂汽轮机高压加热器运行管理与优化[J].中国科技投资,2019(33):86.
        [4]张宝东.试论电厂汽轮机运行中的故障及其处理对策[J].企业技术开发,2016(12):112,114.
        [5]杨智.电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略[J].科技经济导刊,2017(13):88,86.
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: