内蒙古伊泰煤制油有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 010321
摘要:随着经济和社会的快速发展,各行各业对电能的需求量不断增加。汽轮机作为发电厂的重要设备之一,其安全运行关系着整个系统的经济性和安全性,汽轮机正常的运转是保证电力供应的关键。但汽轮机在长期的运转过程中,受到的影响因素较多,所以很难保证不发生故障,因此要掌握汽轮机的机械原理和维护知识,出现故障时及时进行修理,从而保证其运行的正常。
关键词:发电厂;汽轮机;问题;对策分析
一、汽轮机的工作原理
汽轮机是一种可旋转的、将蒸汽能转化为机械能的枢纽性动力机械设备。目前,我国大多数的火力发电厂中应用的汽轮机都是旋转式汽轮机。该汽轮机的内部属于环形结构,设置有喷嘴、叶片等部件。锅炉工作时产生的大量蒸汽进入汽轮机后,气体膨胀,并对汽轮机的叶片做功,推进叶片旋转;叶片转动后带动起发电机进行发电。旋转式汽轮机在结构上比较复杂,不同型号的汽轮机其构造也不一致,一般分为两大类,即单级汽轮机和多级汽轮机。多级汽轮机因其构造复杂,其能量转换方式不一致,所以又被分为了速度级汽轮机、冲动级汽轮机以及反动级汽轮机等。
二、汽轮机的运行保障
汽轮机作为发电机和锅炉的连接枢纽,参与动力传送、设备启动等重要功能,一旦出现故障,就会导致发电机无法正常发电、锅炉温度过高等连锁反应,给电场的运转带来严重影响。汽轮机不仅利用在火力发电上,在其他的行业中汽轮机也有重要的应用,比如运输船等。汽轮机本身具有较长的使用寿命,其工作效率高而且功率大,性能也很稳定。由于汽轮机内部结构较为复杂,加上其高负荷的工作性质,决定了汽轮机在运行中容易受到机械磨损和结构故障,尤其是固定结构以及叶片。汽轮机本身的生产成本和运行成本就比较高,若运行不善、发生故障的话,往往会给企业造成很大的经济负担。所以,一般使用汽轮机的电厂都会建立完善的运行维护系统,防止汽轮机出现故障,保证其良好运转。
三、火力发电厂大型汽轮机常出现的问题
3.1汽轮机轴承温度升高
轴承温度过高容易出现设备故障,而且影响汽轮机组的使用寿命。汽轮机在日常的运行中会出现很多由轴承造成的问题,如果轴承出现自身损坏或者是油的质量不好,还有就是润滑油压低导致轴承出现缺油或是断油、润滑油油压和油温的异常变化造成油膜破坏、冷油器冷却水中断或者油温自动调节装置失灵、负荷突变或者发生水冲击、强烈振荡以及轴封漏气等,这些原因都会导致轴承温度升高,不利于汽轮机的正常工作。
3.2非正常震动故障
汽轮机的震动会受到油质、油温以及进气参数以及其他原因等影响,分析具体成因,主要有以下三大方面原因。(1)转子受热变形导致汽轮机异常震动。汽轮机在热态时的振动很大,转子在高速且长时间运转的过程中,温度会不断升高,其材质内应力也会不断释放转子使得其受到不均匀的加热,因此造成转子因受到加热产生变形,进而引发汽轮机组的异常震动。变形的原因均是处于平面上的轴承存在不对称的温差所造成,转子受热变形现象一般在汽轮机组冷态启动定速后带负荷阶段最容易发生。(2)摩擦震动导致汽轮机异常震动。任何物体在运动时都会产生可见的或者不可见的摩擦,这是最简单的物理常识。同理,汽轮机能够运转起来也是通过汽轮机内部各个零部件之间有规律的运动产生的。由于有运动就会有摩擦,而汽轮机内部部件与部件之间各个接触点产生的摩擦程度也各不相同,温度会不同,这便会使得汽轮机因机身受热不均和受力不均衡进而发生异常震动。(3)气流激振导致汽轮机异常震动。汽轮机内部的叶片如果受到来自外部气体的冲击就会出现汽轮机内部的气压不稳定,气流发生激烈的碰撞等现象导致异常震动。由于大型汽轮机末级更长,这种因为气流碰撞而引起的异常震动在大型汽轮机组中并不常见,但也值得注意。
3.3油系统故障
在运行过程中,如果油品内部温度升高,超过设定温度标准,就会出现油品系统溢流现象,导致系统阀门失效。此外,电站涡轮机油系统故障发生在机油液位,液压异常操作,往往会导致油位突然上升或下降,液压过大或过小。汽轮机润滑油系统和EH。这两类故障在检修实践中,汽轮机制动后的油系统难以打开阀门,阀门堵塞或故障导致漏油的现象时有发生。
四、常见故障的应对措施
4.1振动故障解决对策
为解决汽轮机振动故障,维护人员首先要了解汽轮机产生异常振动故障的原因。在日常的维护管理工作中就要积极的总结经验,把同一类问题汇总,避免重复同一问题故障的发生。在解决振动问题时,通过合理地调整轴心,对转子进行平衡测试,调整轴承的负荷重量。同时汽轮机作业人员在启停期间要绝对控制气缸的温度变化,观察上升差、轴向位移等参数,避免在临界转速下长时间运转,以防气缸上下温度相差过大导致受热不均匀造成气缸变形的故障,当汽轮机在运行过程中出现振动故障,必须立即报告并妥善解决,防止发生更严重的故障。
4.2气缸变形的解决对策
在汽轮机运转作业的过程中,应关注蒸汽对汽缸受热后温度的变化,以及汽缸受热膨胀的状态,在外在条件下杜绝是气缸变形的可能。同时,在检查过程中,可以清洁并更换轴承箱底板上的润滑脂,并检查滑动销系统的间隙。还可以改进轴承箱下部的平台,并采用先进的自润滑材料戴维斯合金作为轴承箱与板之间的自润滑垫片,以减小轴承座与板之间的摩擦。尤其是在启动和关停时,避免汽缸一高一低的情况发生,增加缸本身的膨胀推力。
4.3对于汽轮机的油系统故障的应付对策
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。
4.4针对汽轮机调速系统摆动故障的解决方案
汽轮机调速系统一旦出现摆动故障应按下列顺序依次进行检查:①对控制仪表装置进行检测,查看测速仪表器是否有损坏,确认输出的信号是否正常。②对电液转换器进行检测,电液转换器在出厂时都会设定起止电压和油压,在运行过程中,起止电压和油压符合厂家设定的曲线,应检查电液转换器是否需要更换。③对油动力进行检测,其中又应当从两个方面按顺序进行检测:先对油动力静态特征进行分析,再将油动机进行拆卸做进一步检查。
发电厂汽机的运作效率会直接影响发电厂企业的经济效率,但现阶段,发电厂汽机在运作过程中总是会出现一些问题。比如叶片损毁、火灾隐患、漏油或者油杂质过多导致机组零件损坏严重的等等状况。发电厂汽机的工作效率和发展方向影响着发电厂企业的运营和经济发展。随着中国社会经济的发展,世界科技水平的不断进步,发电厂汽机还有着很长的路要走,它未来的发展前景也是不可估量的。如果可以借鉴先进的科技水平技术,将相关的技术设备运用到发电中来,那么电力设施将不断的完善,为人们的日常生活提供更舒适的体验。员工在此期间也要不断的加强自身的责任意识,保障企业电力生产的顺利进行。
参考文献:
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[2]杨凯.电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略[J].石化技术,2020(1):114+97.