[关键词]电厂集控运行;汽轮机运行;优化措施
随着我国电网结构的调整,对机组的调整能力要求也随之提高。我国目前选购的汽轮机大多都是采用复合型配汽方式,对运行过程中负荷的高低有较大的要求。因此,为了保证在低电荷下汽轮机仍然能保持较高的工作效率就需要提高汽轮机组的整体性能。而且,电厂汽轮机的优化运行还能降低其能源消耗。
1关于发电厂汽轮机的概述
1.1汽轮机的定义及构成
汽轮机是电厂运行工作的关键设备,对电厂的工作运行具有很大的影响。汽轮机是一种以冲动作用为原理,将热能转化为机械能的旋转机械。从结构上看,主要包括两部分,转动部分和静止部分。转动部分是由主轴、叶轮、联轴器以及动叶片组成;静止部分是由隔板、气缸、进气部分、轴承、封组成。这两部分是让汽轮机工作运行的关键,对汽轮机的运行发挥着重要作用。
1.2汽轮机的工作原理
汽轮机的工作运行主要有两个原理。(1)冲动原理。所谓冲动原理,就是通过蒸汽喷嘴中的蒸汽经过动叶气道时改变方向,使其作用于汽轮机叶片,让叶轮转动,进而让热能转化成机械动能。而发动原理则是汽轮机中的蒸汽作用于汽轮机叶片,形成气道内膨胀并且不断地加速叶片转动,使得叶片旋转做功。(2)反动作用原理。汽轮机在运行工作的过程中,气道内蒸汽会加速膨胀,强大的气流对动叶片产生强大的反动力,进而推动叶轮做出机械功。在冲动原理的作用下,动叶气道内的气流主要是发生方向上的改变,不会出现膨胀加速的情况;但是在反动作用原理下气流既会发生方向上的改变也会进行膨胀加速。汽轮机根据它本身的工作原理将热能转化为机械能,在整个工作运行中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀、降低压力,增加速度。
2汽轮机常见的故障
2.1汽轮机叶片损坏
汽轮机叶片出现损坏、老化、报废等现象,究其原因,就是因为它较长时间的工作,并且环境极其恶劣,又没有定期的保养检查。叶片损坏的主要原因主要有两点:第一,叶片的使用状况,水温差、周围环境、水力冲击再加上操作人员的使用不得当,这些都是造成叶片损坏的罪魁祸首。第二,是设备自身的原因,如果在叶片的生产制造过程中,没有按照正确的步骤操作造成叶片的质量不达标,那么在汽轮机运转的时候必然会损坏叶片。一旦叶片出现问题,机器的轴系会遭到磨损,汽轮机的输出效率也会大大下降,甚至整个设备的使用年限也会严重缩短。
2.2汽轮机的真空降低
汽轮机真空降低有以下三点原因:(1)如果水量不充足循环水泵不能够正常运转,这会直接导致汽轮机运行时水泵进出口的温差太大,致使汽轮机无法正常运行。(2)在汽轮机正常运转时,循环水泵的水温度突然升高,这将直接造成汽轮机的真空降低。(3)如果循环水泵的出口突然出现问题,那汽轮机的真空也会有下降的趋势。在汽轮机正常运转的过程中,它的汽缸内部应该是密闭的状态的,假如它的机体出现明显的发热现象,就说明汽轮机已经超负荷运转很久了,这样就会直接导致它的真空降低,致使整个设备没办法正常运转。
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2.3受水的冲击影响
在汽轮机运行过程当中,如果汽轮机的温度突然下降,出现强烈的温度差,设备就会一下进去大量的水蒸气,导致汽轮机的内部温度明显降低,使机器出现饱和的状态。那么此时,一旦出现人工的介入,对汽轮机进行调修,它将会遭到严重的水冲击,这将是它致命的一击,因为这样叶片会破损,汽轮机的内部结构也会受到损坏,甚至整个汽轮机会有报废的危险。
2.4油系统出现故障
油系统温度过高、油位降低、油压下降等问题,是它运行中经常出现的现象。对于汽轮机来说,DEH、EH是油系统故障的主要内容。
3电厂汽轮机的检查与维修
3.1叶轮的检查与维修
叶轮是汽轮机的重要组成部分,汽轮机的稳定运转及其工作效率,都跟叶轮息息相关,叶轮一定程度上是汽轮机的保障。想要使汽轮机叶轮的质量达标,确保叶轮的安全运转,避免因为叶轮的问题出现的安全事故,就要对汽轮机叶轮的裂纹和冲蚀现象及不平整的表面,进行有针对性的检查与维修,保障叶轮在汽轮机运行当中发挥作用。
3.2汽轮机异响和振动现象的检查与维修
汽轮机的异响及振动现象对各个组件的配合程度和汽轮机的整体稳定运转有非常大的影响,这一现象是汽轮机故障中最为常见的。以下是汽轮机异响和振动现象的具体表现:(1)汽轮机运转时温度骤变,温度严重升高导致转子热变形甚至设备停机以及各组件之间的摩擦系数变高。(2)转子异响振动和气流震荡。
3.3汽轮机凝汽器的检查与维修
凝汽器是电厂汽轮机辅机设备的重要组成部分,汽轮机运转的热效率直接取决于凝汽器是否正常运行。此外,汽轮机的设备机组的内部水耗能的高低,以及汽轮机能否正常运转,也取决于凝汽器的工作情况。汽轮机凝汽器的运行故障有以下特征:凝汽器运转过程中出现真空下降温度现象,此现象直接导致机组排气温度的升高,排气温度升高又直接致使循环水的温度过高,最后在温度骤变的影响下,整个机组出现异响和振动,导致汽轮机组无法安全运转。
3.4汽轮机的油系统检查与维修
汽轮机运转过程当中,油箱中冷却水的温度如果高于30摄氏度,冷却水的水压会因此急速下降,这将直接导致系统发生故障。汽轮机内部的油温过高,一旦超越标准的温度值,便会导致油系统发生溢流,进而油系统阀门发生故障。两种故障的发生,在实际检查与维修时主要变现为,油系统发生挂闸的现象,阀门不能打开,进而导致油系统漏油或阀门卡死。
在处理油系统的这些故障过程当中,首先,要对阀门进行必要的检查,避免出现卡死的问题。其次,要定期的检查与清除汽轮机设备和油系统中的机械杂质,有效的避免油系统的轴颈和轴瓦出现磨损的现象,预防调节阀发生堵塞。可以采用抛光打磨的方式进行油系统杂质的清除。
3.5汽轮机大轴的检查与维修
汽轮机在运转过程当中,会发生摩擦和振动的现象,导致此现象发生的主要原因有:在动力传导作用下,汽轮机组件间力的传导与摩擦,使得汽轮机的大轴在运行中出现磨损和变形,这直接影响了汽轮机的安全高效的运转。另外,汽轮机大轴一旦出现问题,设备机组的温度就会出现异常现象,这将会导致设备各组件无法正常运转,内部温度无法操控,危害极大。
4结束语
综上所述,电厂的关键设备就是汽轮机,它是整个电厂的命脉,是电厂安全运转的保障。电厂一定要加大力度对汽轮机进行检查与维修,尽量避免汽轮机各机组部件出现问题,对于存在问题的设备和零件一定要及时更换或维修,使汽轮机的工作效率大大提高。
参考文献:
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[3]魏光.火电厂集控运行技术的相关问题探析[J].现代国企研究,2017(04):142.
论文作者:1杨乐 2颜子恒
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月4 期
论文发表时间:2020/4/23
标签:汽轮机论文; 叶片论文; 电厂论文; 叶轮论文; 设备论文; 温度论文; 现象论文; 《工程管理前沿》2020年2月4 期论文;