摘要:汽轮机也称蒸汽透平发动机,是一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备,一旦出现故障,既会影响工作效率,也可能诱发安全问题。针对火力发电厂汽轮机常见故障以及检修工作进行分析十分必要。
关键词:火力发电厂;汽轮机;故障;解决方案
1火力发电厂汽轮机的概念
1.1汽轮机工作原理
汽轮机作为火电厂中常见的电力生产设备,它的主要作用原理是将锅炉生产的蒸汽能转换成机械能,它之所以被广泛应用就是因其具有,使用时间长、转换率高、功率大等优点,汽轮机在工作长态时,主要的运动过程是不断的进行排汽与抽汽进,使蒸汽中的热能不断的转换成机械能,产生的机械能在经过设备转换成电力,输送到各地,满足人们生产生活的用电需求。
1.2汽轮机的组成结构
汽轮机包括转动部分(叶栅、叶轮、转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件)以及固定部分(包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等)
2火电厂汽轮机运行的常见故障
2.1汽轮机水冲击故障
由于火电厂汽轮机在运行的过程当中会产生很大的温差变化,而一旦温度下降过快的时候,就会有大量的带水的蒸汽进入其中,这时会导致汽轮机内部的气温过低,而且湿蒸汽处于饱和的状态,这时如果没有及时地进行人工操作调节,就会使汽轮机受到非常严重的水冲击,水冲击的结果轻则会叶片被折断,重则使汽轮机内部受损,甚至报废。
2.2汽轮机液压控制系统故障
液压控制系统的常见故障问题主要表现在油温过高而产生的报警现象,或者是油动机在闸门关闭之后不能够按照指令打开调门。导致油温过高的原因是冷却水温的液压控制器的溢流阀门卡死或冷却水阀门故障;而无法正常打开调门主要是因为汽轮机的OPC,AST和DEH控制系统故障造成的。
2.3汽轮机烧瓦故障
火电厂中大多数汽轮机都是采用油侧压大于水侧压的方来冷却机组冷油器的,这使得当油系统管道没有漏油现象时,冷油器中漏出的油会被循环冷却水带走,从而导致维护人员无法有效检查冷油器的冷却回水情况,久而久之,冷油器的漏油量就会不断增加,最终造成油箱中油位下降,注油器难以吸油。再者,主油泵的出口油压会随进口油压的降低而降低,最终会慢慢引起油系统瓦解。另外,有时油箱中的油位在机组发生烧瓦故障之前已经出现了下降,此时若不能及时查明原因,只简单地补充新油,会致使机组故障不断加重。
2.4汽轮机叶片损坏故障
汽轮机葉片损坏是一种常见故障。汽轮机叶片受损的原因都主要表现在两方面,一方面是内在原因,另一方面是外在原因。内在原因主要是由于汽轮机在生产制造过程中就没有严格按照相关要求和设计图纸来进行制造,或是在生产之时所使用的相关材料不符合要求、质量不过关,所以导致了汽轮机本身的质量就达不到要求,因此在实际工作中也容易出现故障。而外在原因则是由于工作人员操作不当或是叶片在工作过程中负荷过大、遭受水击等,从而导致出现损坏。
2.5汽轮机轴承受损故障
汽轮机轴承受损的原因主要有两方面,一者是由于汽轮机自身出现了质量问题,所以在实际运行过程中容易发生轴承磨损,而究其根本原因则是由于采购人员在采购汽轮机时缺乏鉴别能力,致使质量不过关的设备应用到了实际工作当中;二者是由于工作人员在日常使用汽轮机的过程中缺乏对设备的维护保养,没有及时处理水冲击、温度下降等情况,从而致使轴承长期处于缺油状态下,最终造成了轴承损坏。
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2.6汽轮机真空下降故障
一般情况下,汽轮机真空下降有两种形式:一种是急速下降的形式,发生原因是在实际运转过程中循环泵的总压力为零,从而产生了距离,因此引起了真空急速下降;另一种是缓速下降的形式,发生原因是在实际运转过程中循环泵的含水量不足或进出口时水温不一致,从而导致凝汽器堵塞或水温瞬时大幅度升高,造成汽轮机工作效率降低,最终引起了真空缓速下降。无论是哪种形式的汽轮机真空下降,都会导致负荷压力与温度升高,从而使汽轮机的部分零件出现损坏,最终影响到汽轮机的正常运行。
3火电厂汽轮机常见故障的检修策略
3.1汽轮机辅机凝汽器真空偏低的检修
在对汽轮机辅机真空气密性降低的情况进行检修时,可以检查凝汽器侧是否存在漏气情况,并在停机情况下向真空系统内进行灌水进行检漏。对于喷嘴和汽轮机轴封需要定期进行检查和清理,及时对漏气点进行消除,以此来进一步提高抽汽效率。同时还要利用化学方法来清除凝汽器内部的污垢,有效果的提高凝汽器的真空密封性。
3.2汽轮机油系统故障的检修
汽轮机系统运行过程中要保证具有较好的清洁性。特别是汽轮机储油系统中一旦达不到良好的清洁度,则會增加故障的发生次数。在对汽轮机进行检修过程中,需要加强轴瓦清洁工作,利用煤油或是专用清洗剂来对解体后的各油阀门、疏油阀和止回阀进行彻底清洗。另外,还要做好油箱和冷油器的清理工作。在汽轮机运行时,油系统发挥着重要的润滑作用,因此在对油系统管道进行清洁的同时,还需要在检修过后对机组油系统利用油循环的方式进行清洁,确保油系统中不存在杂质。在利用整体油循环方式对机组油系统进行清洁时,所使用到的油量要大于正常的油量,同时还要利用两台油泵,采取循环的方式,以此来达到彻底清洁的目的。对于油系统中的滤网,需要定时对其进行清洁和更换,当检查时滤网上没有垃圾及杂质时,则表明油系统清洁完成。
3.3汽轮机异常振动的检修
不同原因导致汽轮机异常振动时,所采取的检修方法也不同。气流激振主要是由于叶片末端气流紊乱而导致气流不均衡造成气流冲击,这种现象具有不可避免性,一旦气流激振情况发生,需要对机组给水量、高压调速汽门进行调节,有效的避免气流激振状态,从而达到消除气流激振的目的。当由转子热变形导致汽轮机异常振动时,需要对转子进行更换。而对于摩擦振动导致的汽轮机异常振动情况,在处理上可以参照转子热变形的处理方式。
3.4汽轮机调速系统摆动的检修
在汽轮机运行过程中,为了对调速系统摆动情况进行有效预防,需要重视油质管理工作。在实际工作中要为了保证滤网具有较好的通畅性,需要更换硅藻土过小滤器械和精密过滤器。保证储能不器氮压的合格性,这样才能有效的维持油压具有较好的稳定性。定期存对燃油进行取样和化验,确保油质达到规定的标准要求。定期清洗和更换电液伺服内滤网和电液伺服阀。
3.5大轴弯曲故障的应对措施
一是要在故障发生后将汽轮机运行的工作情况同仪表的指示相结合进行分析,如果判断出机组已经发生了比较严重的故障应当果断停机,并记录下停机的时间;二是若发现转子盘在停机后不动,此时严禁强行盘车,以免造成其他部件的更严重的损坏;三是在考虑下次重新启动之前,应先进行揭缸检查。
4结语
火力发电厂能否安全、有效的运行关系到千家万户的正常生活,更关系到我国的经济发展,而汽轮机在火力发电中扮演着重要角色,它的正常、高效的运行,在火电厂生产中起决定性作用,因而作为管理、维修汽轮机的工程师的技术水平直接影响火电厂的正常运行和效益,不断的加强管理,增强维修、保养汽轮机技术水平,是我们日常工作中要时刻思考的问题。
参考文献:
[1]张磊.论发电厂汽轮机常见故障分析与排除[J].科技与企业,2015(12):195.
[2]胡俊,崔国智.火力发电厂汽轮机常见故障分析及解决措施[J].山东工业技术,2015(08):48.
论文作者:杨家华
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
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