摘要:汽轮机是火电机组的重要设备,一但发生故障,将会造成重大的安全隐患和经济损失。本文对汽轮机本体常见故障进行了分析,对处理方法进行了探讨,为工程技术人员提供了参考。
关键词:汽轮机;火电;故障;
0.引言
汽轮机作为火电厂燃煤机组重要发电设备,主要负责将热能转化为动能再转换为电能。汽轮机能否稳定运行,将直接影响火力发电的正常效率。由于汽轮机结构复杂、工作强度高,运行过程中极易出现故障,以下对汽轮机本体常见故障进行分析,提高其检修的准确率和高效性,为工程维修人员提供参考[1-2]。
1.汽轮机本体常见故障
为保证汽轮机正常工作,工作人员需及时按照规定对汽轮机进行检修,对安全隐患及时处理,汽轮机本体常见故障有叶片蚀损、震动异常、汽轮机膨胀不畅、真空下降、
1.1叶片蚀损
汽轮机长时间运行造成汽轮机磨损、进水,在蒸汽和化学等因素下导致汽轮机叶片产生蚀损,这是汽轮机本体常见故障之一。末级长叶片是汽轮机重要组成部分之一,也是汽轮机本体容易受到损坏的部分,是保证其高效工作的重要零件。汽轮机本体疏水系统是否完善与叶片蚀损密切相关,也是其是否造成堵塞的重要原因。末级长叶片受损造成汽轮机运行体系气流不稳定,使其产生气流激阵,导致汽轮机本体震动异常,检修人员在实际工作中需重点检修该部分,及时解决隐患问题。
1.2震动异常
震动异常是汽轮机非常容易出现而工作人员又极易忽略的问题,汽轮机震动情况复杂,导致汽轮机震动异常的原因众多,如转子没有达到动平衡要求、滑销缝隙不精准、轴承选用及轴承座安装、热变形等。
1) 如果汽轮机转子没有达到动平衡要求,在转动过程中会产生离心力,使得汽轮机本体产生一定震动,解决此原因产生的震动的根本途径和原因是对离心力进行有效的控制。
2) 滑销系统的主要作用是减少汽轮机缸体来自膨胀水蒸汽的影响,在安装过程中,需保证其缝隙要求,否则缸体由于受到水蒸气多方面外力而产生中心偏移,进而使汽轮机本体产生震动。
3)可倾瓦式转子轴承在使用过程中稳定性高,可以减轻油膜产生的震动,提升设备灵活度,是安装轴承的最佳选择。
4)随着汽轮机转子长时间运行,转子温度升高,在一定程度上导致材料属性发生变化,发生变形,最终导致其受力不平衡,产生震动异常。
1.3汽轮机膨胀不畅
由于汽缸膨胀受阻或加热不均匀造成汽轮机膨胀不畅,这不仅会引起轴承位置和标高发生变化,最终导致汽轮机叶片转子中心发生变化,还会改变轴承的载荷,使其温度发生明显变化。有时还会引起动静部分的摩擦,造成机组振动超标。
1.4真空下降
汽轮机本体出现真空下降问题,不仅会降低汽轮机的工作效率,还会增加机组运行成本。理论上,汽轮机完全达到真空状态,发电机组的运行效率最大,但实际运行中并不是真空度越大越好。发电机工作状态、水流大小、入口温度等都会使汽轮机真空度下降,造成外界气体被压入机体内,影响汽轮机正常影响,降低其运行效率,造成经济损失。
1.5 EH油系统故障
EH油系统能否安全稳定运行直接影响到汽轮机各个气门的调节工作,EH 油系统在日常运行中有以下常见故障:
1)EH油箱油位下降。油位计失常、油净化装置损坏泄漏、油箱放油门泄漏等都会造成EH油箱油位下降,会使其调节能力减弱甚至丧失。
2)EH油温高。EH油箱温度升高,会导致其电机电流增大,系统压力降低,如果长时间油温过高,会使油质恶化,酸值升高。
3)油动机不按指令开调门。造成该故障原因众多,如门杆、活塞、电磁阀、伺服阀卡涩,DEH控制系统故障。
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2解决方案
汽轮机日常维护应重点对汽轮机叶片、汽缸、油箱及密封件进行检查维修,如果发现异常,应立即上报或直接采取相应措施,以免设备受到更大损坏。
2.1叶片蚀损
汽轮机结构复杂,零件众多,造成汽轮机产生叶片蚀损的原因有汽轮机长时间高强度工作、零件磨损、汽轮机进水等。设计人员在设计汽轮机内部结构时,需要着重考虑汽轮机本体疏水系统并优化其结构体系,解决疏水系统堵塞问题,提高汽轮机运行效率。就疏水系统而言,设计人员与工作人员有以下几点需要注意:
1)设计人员在设计汽轮机时需考虑疏水系统的重要性,多设计几个疏水点,能够有效解决疏水系统漏水、堵塞等问题,降低末级长叶片受损几率。
2)工作人员在日常检修中加大对末级长叶片的检修力度,注重疏水系统的检查,机组在低参低荷条件下运行时,必须将抽气管道的疏水阀全部打开,以便及时排放管道内的水。
3)由于铬化镍涂层具有良好铬化镍的耐磨性、隔热性,在叶片上增加铬化镍涂层是防止叶片蚀损的有效方法。
2.2震动异常
汽轮机产生震动异常故障因素较多,在日常工作中要重视震动异常情况,认真收集产生震动异常的原因,找出最佳解决方法,制作不同能量下的汽轮机工作表。在机组检修期间,多方面消除不平衡因素,适当增加轴瓦比压,必要时做转子动平衡试验;工作人员要严格控制汽轮机机组各项参数,注重转子的保养,避免长时间在临界转速下运行产生热变形等,通过科学维护转子降低变形量最大程度消除震动;一但发现震动异常必须立即上报,并及时处理减少经济损失。
2.3汽轮机膨胀不畅
长轴系汽轮机膨胀不畅往往发生在中压缸,机组开机阶段转子与气缸膨胀速度不一样(转子快、气缸慢)导致汽缸受阻。开机时采用中压缸启动,增大气缸自身膨胀推力。在机组检修中注意检查滑销系统间隙,及时清理更换台板润滑脂,避免出现卡涩现象。改进轴承箱下部的台板,减小轴承箱与台板间摩擦系数。
2.4真空下降
在实际工作中,及时清理管道改变循环水的流量,保证循环水质,可以有效改善真空下降问题。加强对汽轮机真空值的监测力度,一但发现异常,立即上报并采取措施。
2.5 EH油系统故障
对于EH油箱油位下降,若由油位计失常引起,应及时联系检修部门处理并采取临时措施观察油位;放油门、油净化装置损坏泄漏,应及时关严或暂停使用,更换故障放油门、冷油器。对于EH油压下降,首先要合理降低电液伺服阀的工作环境,加强EH油质的监视及管理;其次要及时清扫清扫EH油箱上的磁棒,每月一次;最后,在更换新油时要进行循环冲洗,至少24小时。引起EH油温过高原因众多,如果油质恶化应及时更换新油,如果是设备故障引起的,应立即处理。对于油动机不按指令开调门应及时联系维修部门进行及时维修。
2.6汽轮机启停机注意事项
汽轮机冷态启动时注意汽轮机和发动机转动部分声音是否正常,转速低于600rpm时转子偏心度小于0.076mm,应重点监视气缸壁温差变化,气缸轴向位移及震动等,检查凝汽器真空值是否正常;检查发电机冷却水温度、压力、流量是否正常。汽轮机热态启动时凝汽器真空压力在-0.067Mpa以上,汽轮机疏水门必须全部开启,启动前连续盘车4h以上,气温、气压等满足要求且稳定。汽轮机停机时检查主汽门及调节气阀是否有卡涩现象,转子完全静止后马上进行盘车。
3.结束语
降低汽轮机的故障率是保证火电厂正常运行的基本保障,工作人员要及时归纳总结故障原因,能够及时处理各种故障,有助于提高汽轮机的运行效能,保证工作人员的人身安全,提高电厂的经济效益。因此,工作人员要提升自身职业素养,重视日常管理,有效降低汽轮机的故障率。
参考文献:
1.刘钧.简述汽轮机常见故障处理[J]. 中国科技纵横,2018,( 6) : 53-54.
2.韩远强.汽轮机通流部分故障诊断方法研究[J].建筑工程技术与设计,2018,( 9) : 2037-2038.
3.赵巍伟. 基于RCM 分析的汽轮机组维修决策[D]. 北京: 华北电力大学,2014.
论文作者:李铭
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签:汽轮机论文; 疏水论文; 转子论文; 叶片论文; 本体论文; 机组论文; 异常论文; 《电力设备》2019年第8期论文;