发电厂汽轮机常见故障分析与排除

发表时间:2020/8/10   来源:《城镇建设》2020年12期   作者:冯宗山
[导读] 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
         摘 要: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 发电厂汽轮机故障机理阐述
         汽轮机组要保证正常运行,机器的各个零部件的各项指标,都要满足额定的参数要求。如果各项运行指标高于额定的参数,那么,会对机组的正常运行造成不利影响,带来安全隐患。如回热加热器、散热损失,以及给水部分旁路漏流等。汽轮机作为电厂非常重要的设备之一,在电厂运营过程中处于常期的运行状态下,属于高能耗设备,所以需要加快对汽轮机正常运行的管理力度,重视汽轮机设备的日常维护,做好维修工作,从而保证热电厂汽輪机的安全、正常、健康运转,提高电厂的生产效率。
2 火力发电厂汽轮机常见故障分析
2.1 参数异常
         汽轮机的参数调整以火力发电厂的工作负荷作为基本标准,部分汽轮机工作智能化程度不高,或依然依赖人工进行操作,有几率出现参数方面的问题。如汽轮机的汽缸盖在负荷变化下出现膨胀,且膨胀差异常,可能导致汽轮机出现振动故障。如果汽轮机当前工作参数与发电厂工作负荷存在差异,前者低于后者,会使得高压转子出现气流激振现象,产生设备异常振动问题。
2.2 汽轮机凝汽器真空偏低
         凝汽器是汽轮机辅机中常见组成设备,通常以凝汽水泵、循环水泵、抽气装置等组成。可在汽轮机排气口床创设真空凝汽设备,保证汽轮机始终可通过蒸汽膨胀降低排气压力,进而大幅度提升汽轮机热效率。外界高温状态下,循环水温升高,大大影响凝汽器吸热量,干扰蒸汽冷凝温度,进而增大排气压力,降低凝汽器真空度。除此之外,凝汽器受真空气密性、凝汽器结垢等因素影响也会发生真空度下降。
2.3 汽轮机转子不平衡
         一般来说,告诉转动的转子处于平衡状态,在动平衡状态下保证了运转作业的稳定性,在日积月累的使用中,会增加转子的扭曲变形问题,导致转轴出现一定磨损问题,进而打破了转子高速动平衡状态。因此在汽轮机出厂时,需要进行转子平衡的定向检测、检修,排除质量问题诱发的转子不平衡,但因长期使用导致的磨损问题难以避免。
2.4 汽轮机异常震动
         汽轮机在作业的过程中,时常会出现转动异常的情况,导致此现象发生的原因包括气流激振、转子热变形、摩擦振动等。由气流激振引发汽轮机转动异常时,低频分量骤增,运行参数受到明显干扰,大幅度增加了振动幅度。由转子温度上升、将会导致蒸汽参数发生变化,转子热变形加大振幅。由摩擦导致汽轮机异常振动时,伴随抖动、涡动等问题的出现,转子内因不均匀受温,增加转子热变形几率进而出现故障。
2.5 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 做好电厂汽轮机的检修以及故障的处理
3.1 汽轮机辅机凝汽器真空偏低的检修
         汽轮机检修中,常见的故障之一便是辅机真空气密性出现降低状况,此时需及时检查凝汽器侧的安全性,是否存在漏气等问题,利用停机灌水的方式检测真空系统内的漏气问题。定期对汽轮机的喷嘴和轴封进行标准化的检查和清理,及时弥补消除漏气点,发挥抽汽的最大效率。在此过程中,可结合化学方法对凝汽器内部污垢进行消除,最大限度提升凝汽器的真空内部的密封性。
3.2 汽轮机异常振动的检修
         汽轮机出现异常振动的原因有很多,针对不同问题需要采用不同的检修方法。
         气流激振具有不可避免性,其原因是叶片末端气流紊乱,引发汽轮内部存在不均衡气流,进而出现气流冲击现象。当发生气流激振现象时,需及时调节机组给水量、合理调控高压调速汽门进,最大限度地避免或控制气流激振,进而消除汽轮机内部异常气流激振。若异常振动是由转子热变形导的,则需及时更换转子。若异常振动为摩擦振动导致,也可采用更换转子的方式处理此现象。
3.3 汽轮机主要部件的检修应注意的问题
         汽轮机作业以气缸为基础,常见的气缸缸体上下两个,分别由静叶栅、隔板和转子组成。
         通过真空层可有效阻止空气的渗入,进而大大提升汽轮机运行的安全可靠性,检测气缸时,主要的内容为:
         第一,仪表拆除。此步骤主要分为两个环节,分别是拆除所连接的螺丝,保证所有螺丝被拆除的同时不破坏螺栓、压条、枝条等,进而保证化装板被拆除,同时保护上面的喷漆;另一环节为,对装配零件进行标号,对拆卸的零件进行对应号码标记,防止零件遗失、混乱,为重装做准备。第二,拆卸汽轮机保温层时需要保证上缸温度控制在到120℃左右,迅速将调速气门所有三角架螺栓拆除,使用定位鞘对三脚架进行调整,将气缸周围的法兰螺栓卸除,保证螺栓没有弯曲、乱扣等现象;第三,控制导管安装,此时为保证安装的平滑性需要将平油涂抹在倒杆上,安装对角。并在安装的过程中,对气缸结合面、变形状态等进行观察,对气缸纵向水平中分面进行测量;第四,对每个重要部件检修后,组装汽轮机本体部分,将配合面空洞堵住,随后封贴、记录。
         在进行汽轮机转子检测时,需要根据转子对机子的作用,进行重点检修,主要内容包括:
         第一,对转子进行位置标记,在轴颈中央放置水平仪,观察记录数据,对比于过往记录数据,控制轴颈扬度的测量在可控范围内;第二,对千分表的精准度进行检修,保证其没有误差后,利用千分表对转子运作晃度进行测量,与之前的记录数据进行对比,观察数据之间的差异性,若对比记录数据后存在一定的偏差,需要对观察测量操作进行分析,避免存在人为失误需要重测;第三,对汽轮机动静叶间隙使用契型塞尺进行测量;第四,及时将联轴器外面罩壳、螺栓拆除,当转子吊出后,脱开汽轮机端接连发电机端的联轴器,对螺栓进行观察,随后及时将动叶片清除干净。压板螺栓拆除后,将隔板拆除,采用起吊器,调出套板与隔板,随所拆除的零件进行细致检查,对其裂痕问题,零件松动问题等进行排除。
结束语:
         电能生产是连续化作业,这就要求汽轮机在生产中必须保持正常运转,不能出现中断现象,否则就会使广大居民和生产用电带来困难。汽轮机在运行中出现异常现象,要及时采取相应的措施以避免发生事故。电厂作为电能的生产企业,在当前能源需求不断紧张的情况下,需要不断的提升自身的生产效率,对机组和设备进行优化、改造,从而达到高效、节能的目的。
参考文献:
[1]冯彦锋,厉彦会.发电厂汽轮机故障诊断[J].科技创新与应用,2013(06).
[2]李立言.火力发电厂汽轮机常见故障分析与检修[J].机电信息,2014(30).
[3]张轩,奚家硕.火力发电厂汽轮机的优化运行对策浅议[J].电子制作,2015,5(19):.178-184.
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