摘要:汽轮机作为能源转换的重要设备,在现代社会中扮演着至关重要的角色,保证汽轮机的安全稳定运行具有重要的意义。在“能源革命”大背景下,汽轮机组面临着深度调峰、长时低负荷运行的需求,工作条件会显著偏离原始额定工况,给关键部件的安全性带来了很大的挑战,严重威胁机组的正常运行,对汽轮机的设计制造、运行控制和维护检修等各个方面都提出了更高的要求。文章分析了发电厂汽轮机发生率较高的故障,并提出了相应的解决措施。
关键词:发电厂;汽轮机;故障;排除方法
1引言
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。
2发电厂汽轮机的常见故障与排查措施
2.1异常振动
2.1.1故障分析
在正常的工作当中,机器的运转是一方面的重要组成部分,如果出现机组的转速过快并且远远超过了规定的数值并且呈现继续上升的现象,这时就需要引起足够的重视。导致这种现象的出现极有可能是由于其汽轮机本身的调节系统出现的问题,调节系统无法按照正常的运行进行工作。当工作人员在正常的工作当中出现了“机组振动大报警”发出,并且伴随着就地汽轮机振动明显增大。表现为这种的现象既有可能是由于其轴瓦出现问题或者故障所导致的,这种故障如果不进行及时的解决,其动静的部分的摩擦会加剧。并且种摩擦不但会引起汽轮机内部的统统部分零件的损坏,还会由此降低机组的整体的运行能力,并且造成经济损失。出现这种摩擦由于其不同的情况所导致的摩擦的部位也是不一样的。但是在工作当中比较常见的情况是由于摩擦的部位不同而导致的出现汽封、叶片损坏、叶轮和隔板变形和大轴弯曲的情况。并且其内部的有关于加速方面的零部件也会受到损害,主要是对于其内部的轴瓦、轴颈、发电机转子滑环和励磁机整流子等零部件造成出现磨损的现象,更严重的话造成损坏的出现。一般情况下是不容易出现损坏的现象的,这是需要一个比较长时间的磨损的。但是振动部件表现出交变应力的增强的现象,一般会导致造成损坏的时间加速。这种短时间的内较大的振动会导致其相关的零部件出现一种疲劳损坏的现象。例如,在运行的过程中内部的轴瓦里面的乌金由于在短时间内发生了较大的振动撞击便会出现表面劳裂纹以致剥落、脱胎和碎裂的现象出现。
2.1.2解决措施
引起汽轮机异常振动的原因不同,检修措施也不同。所以,检修人员要认真分析故障类型、故障位置。(1)观察汽轮机的振动规律,如振动幅度、频率、相位。收集机组信息、汽轮机的日常运行状态、机构信息、维修记录等信息。(2)在找到振动规律、收集详细信息后,认真分析故障特点、产生故障的机理,并将分析结果作为维修的重要依据。(3)准确的诊断故障,采取行之有效的方法减少故障的再发生次数。
2.2超速
2.2.1故障分析
汽轮机是一种以3000r/min的速度长时间、高速运转的设备,动力矩非常大。如果运行过程中,汽轮机的调节系统失灵,其运转速度就会在短时间内大幅度提高,转子零部件的实际应力严重超过预设值,造成轴承损坏、转子断裂、叶片甩脱等故障,如果问题严重,整个汽轮机组都可能面临完全报废的情况。所以,汽轮机超速是一种危害很大的故障,而且还会给操作人员带来危险。
2.2.2解决措施
(1)定期检查汽轮机润滑油与抗燃油的品质,保证油脂合格。(2)定期进行汽门封闭性、阀门活动性等试验,测试汽门的关闭时间,及时发现问题、及时修理。
(3)对汽轮机重要的仪器、仪表,尤其是转速表的运行情况进行重点检查。(4)明确汽轮机的主汽门和调速汽门有无卡涩问题。(5)安装“安全阀”,配备多个运转超速的自动保护装置。
2.3凝汽器真空偏低
2.3.1故障分析
凝结水泵、循环水泵和抽气装置是组成凝汽器的主要部分,这也是汽轮机辅机的一些常见设备。真空凝汽设备通常装置在汽轮机的排气口,以保证汽轮机能够自始至终通过蒸汽的膨胀来减小排气压力,大幅度提高汽轮机的热效率。汽轮机还可以通过凝结器把排气凝结成干净的凝结水晶,以产生水资源,供锅炉循环使用。凝汽器的真空度会对汽轮机的运行产生影响,如果改变了真空度,排汽的温度也会相应发生变化,显著提高了机组的故障率。转子外界持续高温的情况下,循环水的温度也会升高,对凝汽器的吸热量和冷凝温度产生严重影响,增加了排汽压力,降低了凝汽器的真空度。还有真空气密性和凝汽器结垢同样会让凝汽器的真空度降低。
2.3.2解决措施
凝汽器气密性差是汽轮机的常见故障,检修时,首先要检查凝汽器一侧的安全性,有无出现漏气。真空系统的漏气情况可以通过停机灌水等方法来明确,定期检查汽轮机的轴封和喷嘴,尽量减少漏气点,提高抽汽效率。采用化学方法轻利凝汽器内部的污垢,提高真空密封性。
2.4油系统
2.4.1故障分析
该故障主要发生在安装过程中,比如杂质进入系统,损伤了轴颈。油系统故障很可能会卡死汽轮机中的阀门,堵塞伺服系统的节流孔,严重影响汽轮机的日常运行。
2.4.2解决措施
维修油系统,需要做好清洁工作,尤其是轴瓦的清理,要分解各个油门,使用专业的清洗剂仔细的把冷油器、油箱清理干净。汽轮机的油系统的主要功能是调速和轴承润滑,因此要清洁好油系统的管道,不让杂质进入油系统损伤设备。故障维修完成后,还要通过油循环操作进一步清洗油系统。总而言之,清洁对于油系统而言至关重要,只有按时清洗、更换过滤网,保证上面无杂质,才能更好的保护油系统。
3汽轮机主要部件的检修
汽缸是汽轮机运行的基础,汽缸的缸体主要由静叶栅、转子、隔板等部位组成。检修汽缸时,要向下了解上、下汽缸的结构和功能,比如汽缸内部真空层的作用是阻挡空气进入。在充分了解汽缸的工作原理和结构的基础上,再采取科学的检修措施。(1)检修汽缸时,不要破坏化装板的喷漆,正确标识装配的序号,按顺序摆放拆下的零部件。(2)将高压缸进汽室金属的温度作为标准,当汽缸的上缸温度冷却到120℃时,再拆卸汽轮机的保温层。(3)先拆卸定位销,再拆卸汽缸的螺栓,不能让螺栓出现弯曲或者毛刺现象。(4)高缸进汽一侧的前几级和导汽管的引出部位是最容易出现裂纹的位置,因为高缸进汽侧的前几级蒸汽参数都比较高,运转过程中又会出现交变应力,所以检修汽缸时要重点检查这些位置,通过打磨补焊法可以修补裂纹。(5)汽缸的变形程度、机组基础的下沉情况都要以汽缸水平作为依据,测量汽缸的水平扬度,需要完全清空汽缸的内部才能测量,对照图纸来明确测量位置,并且要把这一位置清洁干净,应用0.01mm/m精度的合像水平测量,分别测量汽缸的前后、左右两个方向。
4结束语
综上所述:汽轮机的运行关系着发电厂供电的稳定性,汽轮机的特点决定了它的故障发生率较高,本文分析了汽轮机的异常振动、超速、凝汽器真空偏低和油系统的常见故障以及相应的解决方案,希望能为相关工作与研究提供参考依据。
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):