发电厂汽轮机的常见问题以及其有效检修方法探讨

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年48卷6期   作者:周鹏飞
[导读] 随着我国经济社会的发展,人们对电力能源的需求逐步上升
        摘要:随着我国经济社会的发展,人们对电力能源的需求逐步上升,因此,电厂在生产生活中发挥着越来越重要的作用。汽轮机作为电厂中的核心设备,直接影响着电厂生产的整体效率,对于实现电厂经济和社会效益具有重要的意义。但是,电厂汽轮机在运行中常常受到多种因素的影响,严重降低了其运行的效率。基于此,该文分析了提高电厂汽轮机效率与经济性的有关措施,有效地提高了电厂经济效益。
        关键词:电厂;汽轮机;运行效率;经济性
        引言
        汽轮机是电厂运行过程中极其需要的一种设备类型,但其在长期过程中由于器件磨损、外在环境伤害等原因,往往会出现一系列故障问题———汽轮机轴承损坏、真空降低、调速系统故障、积盐引起故障是最为常见的,因此如何对其进行妥善处理,值得思考。
        1 关于汽轮机及其故障维护管理工作的概述
        1.1 汽轮机概述
        汽轮机的运行形式表现在经过高压和高温的蒸汽穿过固定喷嘴,从而形成一定的加速气流,这类气流在喷射到叶片位置后就推动叶片一步步旋转起来,并且还能向外做功,这就使得汽轮机获得了蒸汽透平发动机的名称,它属于一种带有旋转式特征的动力装置,该设备被广泛运用在火力发电、化学、冶金等不同的工业生产领域内。和国际上汽轮机的发展情况相比,国内汽轮机发展的起步时间较晚,这就要求相关部门安排专门的检修工作者对有关技术工艺进行持续的创新。而汽轮机的运行原理不同,其具体分类也各有差异,形成了按照设备结构、操作原理、使用性能及热力水平等不同标准进行分类的惯例。
        1.2 汽轮机故障维护管理工作的重要性
        在现代经济社会持续进步的背景下,群众生活与社会生产对电力资源提出了越来越多的需求。为满足巨大的需求量,电厂就必须不断优化其供电水平,生产足量的电力资源。而在汽轮机等设备的长期运行过程中,会不可避免地面临部件磨损、老化等问题,这就为设备故障埋下了隐患,进而影响整个电力系统的稳定运行。因此,做好电厂的设备管理就显得尤为必要,相关单位也要明确加强设备维护管理的重要价值所在,在完善有关管理制度基础上,安排专门的管理人员对其进行长期的状态监测,及时发现设备运行中存在的问题,并采取针对性的解决措施,把问题控制在可控范围内,避免问题恶化,造成系统瘫痪、企业蒙受重大经济损失等严重后果。
        2 汽轮机常见故障分析
        2.1 汽轮机轴承损坏
        轴承作为汽轮机运行的关键性部件,也构成了促进发电机正常运行的重要支撑性结构。但在轴承的长期运行中,因为其始终在振动、且受到摩擦和高温等的作用,会导致轴承表面出现裂纹,进而不利于轴承的安全稳定运行。加上工作人员对该部位的管理不善,使得轴承表面长期得不到完全的清理,且轴承室内也可能残留一定量的杂质,对轴承进行润滑的油脂还可能因为长期得不到处理而面临变质问题,从而降低了润滑效果。除了上述人为因素造成的负面影响,轴承本身的生产质量与性能也是影响其运行状态的重要因素———例如轴承的内在结构存在质量隐患,则汽轮机运行时所形成的高温条件会伤害到轴承正常状态,加上轴承的结构相当精密、因此这些隐藏于内的故障可能无法被管理人员准确发现导致受损轴承在高强度工作环境中逐渐出现恶化问题,进而引发严重的安全事故。
        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 汽轮机调速系统故障
        调速气门摆动是汽轮机在工作时极为普遍的一种状况,这种摆动极易引起汽轮机轴瓦振动增强的后续问题,进而影响汽轮机整体的安全。该问题的表现集中于几个方面,例如汽轮机启动时转子定速相对困难、由此引起明显的转速摆动问题;以及汽轮机在运行时其主泵口油压面临着频繁剧烈升降波动问题;以及整个机组运行时,对应的高压调速气门存在剧烈摆动现象。
        3 升电厂汽轮机运行效率的策略
        3.1 电厂汽轮机疏水系统优化
        由于电厂汽轮机的运行效率会受到多方面因素的影响,因此,需要对各个方面进行控制与优化,提升汽轮机的运行效率。比如,电厂需要不断优化汽轮机的疏水系统,使疏水系统可以在汽轮机的运行过程中保持封闭性,做好有关的密闭性试验与检查工作,如果在疏水系统内存在污垢等,要及时清除,将水温、水位等维持在规定的范围内,保证疏水系统可以在汽轮机的运行过程中发挥应有的作用。
        3.2 电厂汽轮机轴封系统优化
        通过优化轴封系统也可以大大提升汽轮机的运行效率。近年来,随着技术的不断发展,在轴封系统的运行过程中可以采用先进的技术,对调节阀的开度进行调整,保证轴封系统的蒸汽压力处于正常范围。在汽轮机停止运行以后,有关人员要记录其停机参数,并利用该参数来优化轴封系统。
        3.3 电厂汽轮机启动优化
        汽轮机的启动优化对于提升汽轮机的运行效率也有着重要的意义,启动优化在一定程度上可以大大减少汽轮机运行过程中的潜在热损失,对汽轮机启动中的有关参数进行优化,使汽轮机的运行速度等处于正常范围,减少汽轮机运行过程中的能源损耗。
        3.4 汽轮机调速系统故障处理
        调速系统作为汽轮机运行过程中必不可少的一种基础构造,其长期运行中也难以避免地会出现故障。针对前文所分析的调速系统故障产生原因及具体表现,工作人员可以采取如下措施进行高效故障处理。首先,在对汽轮机及相关设备进行设计时,就要对不同的输油管路与油动机系统的各自组合状况加以分析,提前对调节系统的管道加以优化,从源头上排除质量隐患。其次,要做好油质管理工作,要周期性地对汽轮机油过滤设备进行质量检验,一旦有过滤装置受损、老化等问题要迅速进行元件替换。最后,需要关注汽轮机电液伺服阀问题,保证其气门门杆可以与连接套贴合,将其接触面控制在70%以上。
        4 结语
        总之,汽轮机在电厂生产与运行过程中发挥着重要的作用,而汽轮机的运行会受到多方面因素的影响,因此,在汽轮机的运行过程中,需要充分掌握可能会降低汽轮机运行效率的因素,进而采取有效的措施,提高汽轮机的运行效率,对汽轮机的有关系统与运行参数等进行优化,提升汽轮机运行的经济性,实现电厂的经济社会效益。
        参考文献:
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        [3]傅琦.火电厂汽轮机组经济运行研究分析[J].化工设计通讯,2017,43(5):174.
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