火力发电厂汽轮机的常见故障分析与检修

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年48卷6期   作者:王磊
[导读] 随着社会经济的发展,工业技术发展迅猛,电量平衡是关键。
        摘要:随着社会经济的发展,工业技术发展迅猛,电量平衡是关键。发电厂汽轮机作为负荷调整手段在实际工作中面临参数调整、负荷变化、环境改变等多种因素的影响,容易发生故障,影响作业效率和安全。基于此,本文以火力发电厂汽轮机常见故障作为切入点进行分析,再以此为基础,论述常见故障检修方法,并给出各方法的具体内容,最后结合实例进行系统说明,为后续汽轮机检修工作提供参考。
        关键词:火力发电厂;汽轮机;故障;检修
        引言
        汽轮机在运行过程中不可避免会出现各种各样的故障,因此作为运维管理人员需要对汽轮机常见故障进行总结,并采取及时有效排除故障的措施。而且在汽轮机日常运作过程中,还要定期对易损零件进行检查,及时进行更换,定期对系统进行清洗,对常见故障点进行定期检查,以此来有效的对故障进行控制。同时在日常工作中,维护部门还需要引用先进的管理方法,针对汽轮机常见故障点、故障表现、故障原因、解决故障方法等进行归类分析,有效的实现对故障进行预防,保证汽轮机组安全稳定的运行。
        1汽轮机故障和检修工作的意义
        在当今社会,电已经和人们的生活和工业生产紧密的联系在一起,公路两旁的路灯、家里的家用电器、工厂的大型机械设备,都离不开电力,很显然,电已经成为了人们生产和生活必不可少的能源,也不敢想象如果没有了电力的支持,整个世界将会变成什么样子?火力发电是我国主要的发电方式之一,确保火力发电厂的电力输出,是满足人们日常需求的关键。而火力发电厂的电力输出最关键的是要保证发电厂各机组能够正常运行,汽轮机作为主要的部件重要性不言而喻。汽轮机故障和检修工作是工作人员日常需要严格对待的工作,是电力输出的核心关键,因此,提高汽轮机的使用效率和输出效率是检修和维护的终极目标。任何机修设备都需要定期维护保养,出现小故障要及时发现处理将隐患消灭在萌芽状态,否则会衍生出更严重的后果。总而言之,加强对汽轮机故障和检修工作的管理和监控,有利于提高运行效率和使用效率,也能维持发电厂电力的合理输出,满足人们的用电需求,给发电厂带来更大的经济效益。
        2火力发电厂汽轮机的常见故障分析
        2.1振动异常
        汽轮机在日常运行过程中,容易发生比较异常的振动,相关工作人员必须要引起高度重视,对汽轮机进行全面、细致的检查,仔细查找发生故障的原因,同时要对故障类型进行准确分类,比较常见的振动原因有以下三种:①普通的被迫振动。振动原因为:其一,汽轮机转子不平衡造成振动故障。这种故障原因发生在转子结构不合理,制造误差大,材质不均匀,动平衡等级低,转子结垢或转子上零配件松动;其二,部分结构的刚度降低,造成结合面的差别振动比较大,这种情况比较容易发生在落地轴承结构或转子支撑系统联接松动;其三,转子位置不正确、不对中,引起过大振动。此类故障往往出现在安装精度未达到技术要求、基础沉降不匀对中差、保温不良、轴系各部热变形不同;其四,共振故障,当汽轮机的转速接近临界转速时,会导致轴承座部位的振动加快。②非正常被迫振动。与普通被迫振动相比较,非正常被迫振动的主要表现为:振动幅度不稳定,相位也不稳定,故障的特征表现为以下几点:其一,汽缸的不断膨胀,引起不通畅,确定速度后,轴承座的振动幅度会逐渐增大;其二,因为联轴器螺栓不牢靠,出现松动的情况,造成汽轮机振动和负荷强度的改变;其三,汽轮机自身振动幅度和晃动在实际旋转过程中,经常容易发生增大,造成失衡;其四,汽轮机的转子在运作过程中,由于摩擦而使温度升高,发生变形、弯曲;其五,汽轮机在工作中,受到励磁电流和振动因素的影响,温度逐渐升高,发生变形;其六,转子与静止件(轴承,密封,隔板)的间隙不当不断发生动静摩擦。③自激振动。自激振动的发生原因主要是因为汽轮机在日常工作过程中,所产生的运动造成的,故障原因主要有:其一,轴承壳体配合过盈不足、轴承磨损、疲劳损伤等引起油膜的振荡;其二,汽轮机处于高负荷状态时,其高压转子产生汽流激振。


        2.2老化故障
        老化故障多发于工作负荷较大、使用年限较长的汽轮机中,部分大型火力发电厂出现汽轮机老化故障的概率也相对较高。如使用超过5年的汽轮机,其转子在高速转动过程中,会持续被磨损,导致部分结构出现摩擦、发热问题,影响作业效率。长期使用的汽轮机,自重也会渐渐失衡,出现异常振动,消耗有用功。此外,老化的汽轮机刚度下降,结合面会产生性能上的差异,也可能导致转子和轴承连接中点的不一致,出现故障。
        3火力发电厂汽轮机的常见故障分析的检修
        3.1汽轮机振动异常情况检修
        不同类型的汽轮机故障,会造成不同的振动,所以,相关工作人员可以根据振动的不同类型分析故障原因,进而采取有效措施对汽轮机进行维修。首先,相关工作人员要认真观察发生故障的部位、类型,对故障进行全面、细致的分析和排查,找出故障的原因。①认真观察振动的规律,收集其他有效信息。振动规律包括:振动的频率、幅度以及相位等方面;其他有效信息主要有;机组信息、机构相关信息、维修记录以及日常运行状态等等。②观察振动规律、获取有效信息后,要仔细分析故障产生的机理、故障的特征表现、发展趋势等等,并将此作为汽轮机维修诊断的依据。③诊断汽轮机发生故障的原因,主要目的是为防止故障的再次、多次发生,所以,采取的方法必须是简单有效,同时又具有一定可操作性。
        3.2周期预防性检修
        火力发电厂的汽轮机,其工作带有流程化和模式化特点,也因此面临老化问题,各类故障难以完全避免,为降低故障的不利影响,做到防患于未然,应建立周期预防性检修机制,使各类问题和隐患提前得到处理。建议工作人员和部门借助大数据进行汽轮机故障类别、发生率等方面的分析,以拓扑学原理拆分多见故障以及其原因,再以权重系数分析法,对拆分结果进行排序,拟定检修计划。如凝汽器的检修工作,应定期检查清理喷嘴和汽轮机轴封,消除机组漏气点、加强抽汽效率。又比如调速汽门摆动故障,以周期预防性检修为视角,可通过非常规工作态势下(调试态势)的特性分析,了解油管路工作性能,并确保机组和调速汽门工作用油质量理想,抗燃油可做抽样分析。过滤器应定期更换,精密过滤器需测定工作能力再应用。机组的油压、电液伺服阀内滤网、阀门等也应定期测定和更换,连接套、汽门门杆的接触面应达到85%,避免震动和连接不牢等故障。
        3.3工期控制
        汽轮机作为火力发电厂的主要设备,如检修工期不当,会增加人力、物力成本,影响火力发电厂的正常运行,带来不必要的损失。在检修工作中需要制定完整的检修方案,科学分配工作,制定合理的工期,并严格控制检修工作的进度,确保每个时间节点必须完成的工作内容,保证检修工作有效进行,确保检修工作在已定工期内完成,保证火力发电厂的正常运行。
        结语
        火力发电厂发电的稳定性和可靠性与汽轮机组正常运行具有直接的关系,一旦汽轮机组运行中出现故障,则会影响电厂发电的稳定性。因此对于电厂来讲,需要将汽轮机组的运维管理作为一项重要工作。日常工作中加大对汽轮机维修保养力度,有效的降低故障的发生率,使汽轮机保持良好的运行状态,这不仅有利于提高发电效率,而且还能够有效的降低维修费用。另外,发电厂还要重视汽轮机维修人才的培养工作,从而有效的保证汽轮机组运行的可靠性和稳定性,为我国社会和经济的发展提供可靠的电能供应。
        参考文献
        [1]刘洋.火力发电厂汽轮机常见故障与处理技巧探析[J].中国科技博览,2012(10).
        [2]尹鲁,李明涛.浅谈汽轮机的常见故障及检修方法[J].工业技术,2011(8).
        [3]严平.关于火力发电厂汽轮机检修运行维护措施的探讨[J].中国科技博览,2012(27).
       
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