摘要:电力对于企业的经营生产、人们的生活工作等一系列社会活动都非常重要,经济、科技越发达,各行各业对电力的需求就越大。发电厂承载着供电责任,供电是否安全、稳定将对全社会产生影响。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;常见故障;排除
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电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略
2.1汽轮机真空下降及其应对策略
真空下降是目前汽轮机运行中的主要故障之一,可分为2种情况:第一,汽轮机循环水泵出口的压力降低,压力就不能维持汽轮机的正常工作,此即为真空下降故障;第二种叫做真空缓慢下降故障,是因为运行水泵中的运行水量不够,导致水泵进出口的水温产生了较大的温差。应对汽轮机真空下降故障时,首先要全面分析整个汽轮机的状态数据,从而得知汽轮机的真空下降属于哪一种情况。了解了汽轮机真空下降的具体情况后,人员就可以采取针对性的处理措施。如果还不能完全解决故障,就要降低汽轮机的负荷,从而有效地阻止真空下降的故障继续下去。
2.2汽轮机轴承损坏及其应对策略
另一种较为常见的故障是汽轮机轴承损坏,这种故障的主要原因,是汽轮机设备内部部件的质量不好、不合格,在高温中,轴承的支撑能力受到破坏。如果不及时维修受到破坏的轴承,汽轮机的工作性能就会继续变差,直到整个汽轮机都受到破坏。这是因为,汽轮机中的轴承起着支撑、联动作用,这项作用非常重要,一旦汽轮机轴承不能正常工作,汽轮机的运行就不得不中断了。应对汽轮机轴承损坏的策略首先是预防。在汽轮机投入使用之前,就要按照电厂的标准全面检测汽轮机轴承,不使用故障轴承。即便没有发现故障,也要预防轴承损坏,比如,安装防轴电流装置、检测汽轮机温度。汽轮机轴承损坏发生后,检修人员要关闭汽轮机,然后逐步排查故障。检修完成后,汽轮机应当试运行一次,看故障是否完全维修好了。
2.3 异常振动
2.3.1 故障分析
异常振动是汽轮机运行过程中最常见的故障之一,检修人员需要根据引起振动的不同原因而采取针对性的处理措施:(1)普通的被迫振动:a.因汽轮机的转子失衡而引起振动,转子的结构设计不合理,制造不精密,误差大,材质不好,动平衡的等级较低,转子上的一些零部件松动。b.转子的部分结构刚度不足,接合面有差别,因此引起振动,该情况主要会发生在落地轴承结构或者轮子的支撑结构。c.轮子所在的位置错误,引起异常振动,这种现象通常是因为安装的精密度低、不符合技术要求、基础沉降不均匀等因素引起的。d.汽轮机的转速在接近临界的情况下,轴承座的振动速度就会明显提高。(2)异常的被迫振动:主要特点如下:a.汽缸持续膨胀,通畅性差,明确速度后,轴承座的振动速度提高。b.联轴器的螺栓松动,改变了汽轮机的振动以及负荷强度。c.在汽轮机运行过程中,自身的振动和晃动幅度很容易失衡。d.汽轮机的转子运作时,不断的摩擦会使温度提高,出现变形和弯曲。e.励磁电流等因素的影响会升高汽轮机的温度,使其出现变形。f.转子和轴承、隔板、密封等静止件之间的间隙持续的产生动静摩擦。
(3)自激振动:a.轴承壳体的配合不足、轴承在长时间的运作过程中不断的磨损、损伤,最终造成油膜振荡。b.在高负荷的运行状态下,汽轮机的高压转子会形成汽流激振。
2.3.2 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。
2.4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2种故障的原因都是检修中,汽轮机油系统挂闸,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,检修人员首先要检查电磁阀门是否卡死了、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。
2.5 油系统故障
汽轮机 EH 油系统又称高压抗燃油系统,由于汽轮机的调速油系统与润滑油系统是各自独立的,这就需要用抗高温的抗燃油(EH 油),采用高油压方式来控制汽轮机各主气门和调速气门的运转。器械组成部件的损坏会造成主油泵失常;冷却管、吸痰管的原因引发的油系统漏油,溢流阀卡住导致的冷却水阀门故障、冷却水温低于冷却水压,这些都是造成汽轮机 EH 油系统故障的原因。而 EH 油系统油压下降、油位下降、油温升高、油系统失火则是汽轮机油系统故障的主要表现。作为火力发电厂发电工作中一个至关重要的部分,大型汽轮机的工作时间和周期都比其他设备要长,并且是长很多。其主要部件在长期的运行下会产生很大程度的磨损,因部件磨损而产生的故障时有发生。设备一旦出现故障,便会严重的影响机器的正常运作,进而导致一个火力发电厂的正常运行。
解决措施分析:①若发现油压下降,应立即检查 EH 油滤网差压、EH 油箱油位、EH 油温及 EH 油系统是否有泄漏情况。② 若发现油位下降,应马上联系检修加油并查找导致油位下降的原因。③ 若发现油温过高,应当检查 EH 冷却器冷却水是否正常运行,若冷却水出现缺水或中断,则应立即设法恢复供水。若经检查后发现是 EH 油温控制阀失灵,重新调整溢流阀的定值或更换溢流阀。④ 若发现油系统着火,应当把已经损坏的前轴承撤换掉,使间隙紧力达到合格的范围之内,复查减速机的中心与汽轮机,保证其达到合格标准,同时应当重视水质的监测。
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。
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