电厂汽机的常见问题及措施研究论文_马继业

电厂汽机的常见问题及措施研究论文_马继业

中电投电力工程有限公司 上海 200233

摘要:电厂正常运行与其相关组件具有极为紧密联系,在电力生产过程中,汽机是其不可或缺的一项设备,在我国目前电力行业发展过程中,必须有效调整汽机运行,但是在具体调整过程中通常会出现一定程度的问题,需要对其进行有效解决,为了进一步明确在调整电厂汽机运行过程中如何解决常见问题,特此展开反思研究。

关键词:电厂汽机;常见问题;控制措施

1导言

随着人们生活质量的不断提高,对用电需求也日益增长,这对电厂汽机的运行提出了更高的要求,但是由于发电设备内部结构复杂且技术含量较高,一旦出现故障就会影响整个电厂的工作效率。为此,要想确保汽机能够正常安稳运作必须要优化其运行方式。

2电厂汽机的工作原理和运行现状

电厂汽机的工作原理主要是将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械,通过将来自锅炉的蒸汽送入汽机,再经过一系列环形配置的喷嘴和动叶,最终将蒸汽的热能转化为汽机转子旋转的机械能。同时将汽机输出轴和发电机进行连接就可以实现发电。假设将锅炉视为火电厂的基础设备,而汽机就是最重要的能量转换设备,按照不同形式结构可以将其分为以下两种单级汽机和多级汽机,根据蒸汽能量与机械能的转换值还可以划分为速度级机,冲动级机和反动级汽机。其中速度级汽机工作原理是依照蒸气在喷嘴处膨胀动能情况来运行的,而冲动级汽机的工作原理则是通过蒸汽在喷嘴处膨胀速度以及减少喷嘴流道截面积来运行的,反动级汽机的工作原理而是通过蒸汽在动静两叶之间流道中膨胀来运行的,从而实现加快蒸汽流动的良好目的。此外,为了更好的提高汽机的性能,使其能够稳定运行,我们还应从做功的角度去考虑不同汽机的做功能力,因为只有这样才能为电厂选择最合适且适宜的汽机,从而实现节能减排以及提高汽机运行效率的目的。

3电厂汽机的常见问题

3.1叶片损坏

通常情况下,汽机叶片构造,包括静叶片和动叶片两种,通过进行有效对比发现,动叶片容易受到损害,如果汽机高速运转,会在一定程度内导致动叶片受损,例如当动叶片达到每分钟300转的转速时,在动叶片转动过程中,由于受到离心力影响,汽机喷出蒸汽会使温度出现持续上升。在其上升达到一定温度时,蒸汽会在一定程度内冲击动叶片,从而使其运行出现较为严重的故障。与此同时,由于蒸汽通常不能实现均匀分布,从而使其在冲击叶片时会出现一定程度的不平衡现象,最终导致主动叶片出现极为严重受损现象,甚至出现断裂问题

3.2油系统故障

通常情况下,汽机系统主要包括润滑油系统和密封油系统,两个系统的有效运行能够在一定程度内保障汽机运转的持续性[1]。同时,二者作为汽机系统中极为重要内容,在出现问题时,会在很大程度内影响汽机运行,导致出现系统运转失灵,轴瓦烧毁等不良现象。基于此,相关工作人员必须对油系统高度重视,确保在发现问题时,能够及时找出解决措施。而油系统问题通常包括三个方面:其一,储油系统中有裂缝产生,会使其油体出现泄漏,进而使其储油箱出现偏移现象,导致油系统发生故障。其二,当供油系统衔接部位出现裂缝时,会使其油体出现泄漏现象,从而导致油位下降。其三,油体质量较低,同时内部存在较多杂质,会使其系统内部出现堵塞现象,从而导致油体无法实现正常供应。

3.3汽机给水泵轴承温度过高

通常情况下,电厂机油泵成具体运行过程中具有特定的标准温度,只有确保温度处于标准范围之内才能有效保障系统运行的有序性,轴承功能通常在于支撑汽机运行,确保汽机在具体运行过程中能够有效降低摩擦系数,通常选择循环方式对汽机回转精度进行有效保障,但是在长期运行过程中,会使其轴承温度高于标准值,相关人员需要进一步分析,在轴承发热之后,如何进行降温措施的有效实施。目前最为常见的降温措施是指在轴承室外通过利用临时胶管实现轴承冷却,但是这种方法不能对其进行根本解决,虽然表面温度得到了有效降低,但是在轴承内部,温度依旧处于较高水平。在具体工作过程中,该方法很容易使其轴承室内进入冷却水,从而使其轴承浸水损毁,无法实现常规应用。

3.4凝汽设备故障

凝汽设备的作用是在汽机的排汽口周围,保证真空状态,确保进入汽机的蒸汽可以膨胀,变成相对来说比较低的排气压力,以提升汽机工作的热效率,并且把汽机蒸汽排出的比较干净凝结成水,当作锅炉用水,进行循环使用。除此之外,汽机排汽压力的大小,对于提高汽机的工作效率非常重要。凝汽器的真空环境对于汽机的日常运行有不可或缺的影响。凝汽器的真空度下降时,会导致排汽温度上升,会引起汽机振动故障,同时这种情况在高温的环境下更容易频繁发生。循环水的温度会随着外界环境温度的升高而升高,也会对凝汽器的吸收热量和冷凝温度造成影响,导致排气的压力增大,使凝汽内的真空度下降。

3.5调速系统摆动

汽机的轴瓦在振动过程中,会引起汽机调速汽门摆动幅度增加,振动会不断加大,直接影响汽机的正常运作。调速汽门如果在汽机正常运行过程中进行摆动,其阀门的振动幅度会非常明显,严重到一定程度很有可能会导致轴瓦受到损坏。

3.6异常振动

汽机在日常运行过程中,容易发生比较异常的振动,相关工作人员必须要引起高度重视,对汽机进行全面、细致的检查,仔细查找发生故障的原因,同时要对故障类型进行准确分类,比较常见的振动原因有以下三种:

普通的被迫振动。振动原因为:其一,汽机转子不平衡造成振动故障。这种故障原因发生在转子结构不合理,制造误差大,材质不均匀,动平衡等级低,转子结垢或转子上零件配合松动;其二,部分结构的刚度降低,造成结合面的差别振动比较大,这种情况比较容易发生在落地轴承结构或转子支撑系统联接松动;其三,转子位置不正确、不对中,引起过大振动。此类故障往往出现在安装精度未达到技术要求、基础沉降不匀对中差、保温不良、轴系各部热变形不同;其四,共振故障,当汽机的转速接近临界转速时,会导致轴承座部位的振动加快。

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非正常被迫振动与普通被迫振动相比较,非正常被迫振动的主要表现为:振动幅度不稳定,相位也不稳定,故障的特征表现为以下几点:其一,汽缸的不断膨胀,引起不通畅,确定速度后,轴承座的振动幅度会逐渐增大;其二,因为联轴器螺栓不牢靠,出现松动的情况,造成汽机振动和负荷强度的改变;其三,汽机自身振动幅度和晃动在实际旋转过程中,经常容易发生增大,造成失衡;其四,汽机的转子在运作过程中,由于摩擦而使温度升高,发生变形、弯曲;其五,汽机在工作中,受到励磁电流和振动因素的影响,温度逐渐升高,发生变形;其六,转子与静止件(轴承,密封,隔板)的间隙不当不断发生动静摩擦。

自激振动。自激振动的发生原因主要是因为汽机在日常工作过程中,所产生的运动造成的,故障原因主要有:其一,轴承壳体配合过盈不足、轴承磨损、疲劳损伤等引起油膜的振荡;其二,汽机处于高负荷状态时,其高压转子产生汽流激振。

4电厂汽机的常见问题的控制措施

4.1科学处理叶片损坏

为了进一步确保在电厂汽机具体运行过程中,能够有效解决叶片损坏问题,相关工作人员可以从以下四个方面展开具体作业。首先,需要对叶片金属质地进行更高程度的检查,在确保叶片合格的同时,需要确保其根部与四周连接紧实,没有出现松动迹象。如果出现松动,不需要采取焊接或铆钉等方式实现固定。同时,还需要对安装质检加强重视,确保汽机具有更高的安装技术水平,在具体进行安装作业时,需要确保安装工艺的先进性。最后需要对叶片裂缝进行严格控制,在发现叶片存在断裂现象时,必须立即采取措施进行焊接处理,同时为了进一步确保更高质量的完成焊接作业,需要更高程度的保证焊接工作和焊接材料选择的合理性。

4.2油系统故障检修

在对汽机油系统进行检修时,必须要注意系统清洁,对于减少系统故障的产生非常重要。与此同时,还要注意轴瓦的清理工作,要把各个油门分解,使用煤油或者专业清洗剂进行清洗。除此之外,对于油箱和冷油器也要进行仔细、彻底的清理。油系统作为主要的调速、轴承润滑系统,是汽机非常重要的组成结构,所以必须要确保油系统管道的清洁,保证油系统中不会有任何杂质进入,以免损伤设备。汽机的检修工作全部结束之后,要对油系统进行油循环操作进行清洁。油系统的清洁工作,要定期更换、清洁过滤网,必须确保过滤网上面没有任何杂质,才能完成油系统的全部清洁工作。

4.3调节电动给水泵

通常情况下,电厂存在两种及水泵,分别为变速,其水泵和定速及水泵,在进行优化调节时需要基于不同运行方式展开针对性作业。在优化调节定速给水阀时,通过利用锅炉给水门开度对水泵管理阻力进行有效改变,确保实现水流速度的进一步提升。通常情况下,在低压状态时,汽机给水泵阀门会出现一定程度的节流损失,从而导致消耗大量资源,相关人员可以通过调节水泵变动转速,泵扬程确保水泵具有更高的稳定性,在利用该种方法优化变速及水泵时不会产生其他附加问题,可以进一步确保水泵调节阀实现正常应用。

4.4凝汽器真空气密性降低检修

检修的主要方法是检查喉部下凝汽器两侧和当真空系统停止运行时对凝汽器进行灌水检查有无漏气,要安排专业人员及时检查凝汽器的喷嘴和汽机的轴封部位,减少漏气点,提高凝汽器的抽汽效率。与此同时,要使用化学试剂对凝汽器进行除垢,尽量避免凝汽器发生真空度降低的现象。

4.5优化循环水泵

我国电厂生产中,循环水泵的运行效率和数量与辅机运行有着直接影响,但是由于其数量难以满足辅机需求,导致循环水泵无法长时间工作,所以电厂在循环水泵优化中,需要综合考虑这一因素,结合自身生产实际情况,对循环水泵进行科学优化,保证优化方案的合理性和科学性。我国大多数电厂通过改变出水量的方式对水泵进行优化,但是这种优化方式需要对压力条件和冷却液温度进行动态控制,以保证循环水泵的稳定。循环水泵在具体工作中,如果水体积较大,辅机压力会相对减小。实际优化中,要综合考虑水泵的耗能和做功情况,保证其处于最佳运行状态,起到优化辅机的作用。

4.6强化滤油机安装

滤油机是进行润滑油杂质过滤的主要设备,如果不能对其进行有效安装,则会使主油箱内润滑油的清洁度无法得到有效保障。基于此相关人员在安装滤油机时,必须对其进行严格保护,确保在进行安装作业是由专业人员对其进行严格监督,同时安装人员还需要确保能够对其安装信息进行全面收集,进一步测量安装地点,保障滤油机安装的科学性,严格把控安装滤油机滤网过程,确保杂质能够实现充分过滤,从而保证汽机能够实现正常工作。

4.7汽机振动异常情况检修

不同类型的汽机故障,会造成不同的振动,所以,相关工作人员可以根据振动的不同类型分析故障原因,进而采取有效措施对汽机进行维修。首先,相关工作人员要认真观察发生故障的部位、类型,对故障进行全面、细致的分析和排查,找出故障的原因。第一,认真观察振动的规律,收集其他有效信息。振动规律包括:振动的频率、幅度以及相位等方面;其他有效信息主要有;机组信息、机构相关信息、维修记录以及日常运行状态等等。第二,观察振动规律、获取有效信息后,要仔细分析故障产生的机理、故障的特征表现、发展趋势等等,并将此作为汽机维修诊断的依据。第三,诊断汽机发生故障的原因,主要目的是为防止故障的再次、多次发生,所以,采取的方法必须是简单有效,同时又具有一定可操作性。

5结论

综上所述,社会的高速发展,推动各行各业的发展,人们对于电力资源的需求日益剧增,所以,定期对发电设备进行检修,确保发电设备的正常运作非常重要。如果汽机发生故障,不仅会影响电厂的正常经营,也会对设备造成一定程度的影响,所以相关技术人员,要对汽机设备进行日常保养,在操作过程中遵守操作规范,禁止违规操作,对于操作过程中出现的问题及时采取有效措施进行解决,保证发电行业的长足发展,保障人们的生活用电。

参考文献:

[1]韩晖.电厂汽机运行中的常见问题及规避措施[J].中国高新区,2018(08):169+189.

[2]李畅.电厂汽机的常见问题及措施研究[J].中国高新区,2018(10):131+133.

[3]安振宇,杨严立.电厂汽机运行中的常见问题及规避措施[J].山东工业技术,2018(20):196.

[4]汪长青,张正涛.电厂汽机常见问题及其应对对策[J].电站系统工程,2017,33(01):78.

[5]李敏琦.电厂汽机运行存在的问题及解决[J].装备制造技术,2017(05):231-233.

[6]钟华.电厂汽机运行中的常见问题及其规避措施[J].技术与市场,2016,23(07):103-104.

[7]王健平,王术园.电厂汽机常见问题及其应对措施研究[J].能源与节能,2012(06):46+53.

论文作者:马继业

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/10/29

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