关键词:电厂;汽轮机油乳化;原因
1电厂汽轮机概述
汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置,也被称为是蒸汽透平发动机,在汽轮机的表面有着大量的叶片结构,高温高压蒸汽穿过汽轮机的固定喷嘴形成加速气流,最终喷射到汽轮机表面的叶片上,使得叶片旋转对外做功,实现由蒸汽的热能向转子机械能的转化,最终带动发电机运行进行发电。汽轮机是电厂运行中所必不可少的设备,也是我国火力发电厂中应用最为广泛的设备,汽轮机主要有着功率大、能量转换效率高、使用寿命长的优点,根据具体的工作原理对汽轮机进行分类,可以将汽轮机分为反动式汽轮机和冲动式汽轮机两种,反动式汽轮机的蒸汽在静叶和动叶中同时膨胀,并且膨胀的程度也是一样的,而冲动式汽轮机的蒸汽大部分都在静叶中膨胀,只有极少一部分蒸汽会在动叶中膨胀。和西方发达国家相比,我国对汽轮机的应用时间较短,研究、发展工作的起步时间也较晚,我国在 20世纪 50 年代才研制出第一台汽轮机,并且直到十年后才将一台 100MW 的汽轮机组在电厂中投入运行,经过数十年的研究,汽轮机在我国的发电厂中得到了广泛应用,并且汽轮机的功率也在不断加大,当前我国汽轮机动力厂主要生产 600MW 和1000MW 的大功率汽轮机。在发电厂中应用汽轮机驱动发电机进行发电,有着一套固定的流程,工作人员首先需要开启锅炉,将锅炉内的水进行不断加热,直到锅炉内的水变为水蒸气。水在经过加热向水蒸气演变的过程中体积会不断扩大,因此最后形成的水蒸气会沿着管道进入到汽轮机中。并通过汽轮机中设置的喷嘴喷射向汽轮机表面的叶片,推动叶片进行不断的旋转,带动发电机运行,并有效的将水蒸气的热能转化为机械能,在这一过程中有着极高的能量转化效率和功率。但是汽轮机在运行的过程中,也存在着能耗大、机械故障频发等问题,严重阻碍着发电机的正常运行,也不利于电厂整体生产效率的提高。因此,电厂工作人员需要对汽轮机运行进行不断优化,降低汽轮机运行的能耗,减少汽轮机运行故障,确保汽轮机能够正常、高效运行,确保发电机能够正常运行,最终推动电厂整体生产效率的提高,提高电厂的经济效益,降低电厂在发电方面的能耗。同时,在电厂的生产过程中,安全生产是第一位的,必须要以安全为前提来开展各项工作,而汽轮机如果在运行过程中出现故障问题,会给工作人员的人身安全造成极大的威胁,不利于电厂的安全生产,所以说对汽轮机进行不断优化,确保汽轮机的安全、稳定运行,对于电厂的安全生产来说也是十分重要的,能够提高电厂生产的安全性,推动电厂各项生产活动的安全、顺利进行。
2电厂汽轮机油乳化产生的原因与危害
通常油品乳化主要有以下三个原因:水分、乳化剂、高速搅拌。在这三个原因中,以水分较为直接。如果油中含有水和尘土,且在长时间使用过程中发生氧化,会生成大量环烷酸与活性物质,此时如果处于高速搅拌的状态,就会产生乳化。
油品一旦乳化,将带来下列危害:1)乳化后生成的液体会在轴承等部位析出大量水分,对油膜造成破坏。2)乳化后生成的液体大量沉积在油循环系统当中,对油的正常循环造成影响,导致供油水平下降,引起散热不良,产生故障。3)乳化后生成的液体会对金属造成腐蚀。4)乳化后生成的液体会使油氧化速度变快,产生更多的酸和沉淀物,对破乳化造成限制。5)油发生乳化后,自身润滑作用明显降低,使不同部件之间的摩擦逐渐加剧,轴瓦温度升高,对机件造成损坏。
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3油系统防控措施
3.1提高油品质量
增设滤油系统,滤油机与主油箱之间连接有入油管路和出油管路,入油管路上设有入油阀门,出油管路上设有出油阀门,入油管路与主油箱的底部相连、出油管路与主油箱的上部相连,出油阀门靠近滤油机一侧设有进油泵,滤油机和主油箱之间设置过滤箱,过滤箱分成沉淀箱和储油箱,沉淀箱和储油箱在过滤箱内左右设置,滤油机的反冲洗管路和排污管路与沉淀箱相连,储油箱通过排油管路与主油箱相连,反冲洗管路上设有冲洗阀,排油管路上设有排油泵。通过该滤油系统从滤油机的排污管路出来的油水混合物流入过滤箱内经二次过滤后流入主油箱,这样就保证了油质的质量,节省了汽轮机油。
3.2油位监测保护
某火力发电厂有两台300MW的汽轮机发电机组,其中一台设备出现了故障,究其原因,轴瓦与转轴之间由于润滑不良,直接干摩擦,产生高温,造成汽轮机烧瓦事故的发生,而另一台设备由于增设一油箱油位保护系统,通过与计算机网络连接,方便工作人员实时监视油位,保证了设备的安全运行,增设的油位监测系统包括包括3个独立的液位变送器、DCS控制单元和汽轮机保护单元,液位测量装置沿汽轮机润滑油箱轴向等间隔设置,能真实反映油箱液位情况;3个液位测量装置均通过电缆与DCS控制单元连接,实现与DCS控制单元的连接通信,DCS控制单元对接收信号进行处理,当3个液位测量装置发送的液位信号有2个达到液位保护停机值,DCS控制单元发送油箱油位异常保护信号至汽轮机保护单元。在油箱中心线以下350mm处水平开孔,作为测量装置下取样孔,下取样孔向上1500~1700mm处开设上取样孔,连接测量筒,并保证测量筒与主油箱平行且垂直于地面,减小油箱液位波动对测量油位的影响,提高测量稳定性、可靠性;3个独立的液位变送器提供3个冗余测点,分别监视油箱油位,并将两两偏差大于50mm作为报警信号,提示油箱有异常,并将异常信号送入系统ETS,油位一旦出现异常,汽轮机快速打闸,监测精度高,可靠性强,方便汽轮机油位的监测保护。
3.3强化机组管理和维护
汽轮机运行过程中,机组对于汽轮机的运行十分重要。如果汽轮机的机组出现问题,很可能造成汽轮机运行失控,导致电力生产出现问题。所以在电厂集控运行中,强化汽轮机的机组管理和维护工作也是十分重要。以往的汽轮机组管理和维护的工作效率不是很高,给汽轮机组的管理和维护带来问题。而要优化汽轮机组的管理和维护工作就要提出更为科学的管理办法。首先,在汽轮机进入工作状态之前,要安排相关的工作人员,对汽轮机组的重要部位和重要设备进行相关的检查,保证汽轮机组的工作能够良好运行。其次,在汽轮机运行过程中,机组管理人员要制定定期检查制度,一旦发现汽轮机组的关键设备有工作异常的现象,立刻汇报给上级领导,等待检查结果或者维修指令。最后,要对汽轮机组的工作设备进行定期的更换和维修,防止运行意外事件发生。在汽轮机组运行过程中,高压设备的运行十分重要,一定要引起机组维护人员的重视,要对高压设备定期的检查和维修,并及时清理高压设备的高压管道,保证管道畅通,提高高压设备的传热效率。
3.4其他防控措施
定期清洗管路,在汽轮机油管路中还可增设一清洗系统,实现清洗液纯水配制,清洗介质温度、压力、流量集中控制,大流量强制循环清洗与旋流冲刷,高压辅助清洗、压缩空气冲扫、清洗品质净化处理等工序的模式化、程序化、智能化管理,能高效、快捷、安全、彻底地对润滑油管路系统进行清洗,达到高度清洁、表面防护的目的,具有显著的经济价值和社会效益。
4结语
对已经乳化的油实施过滤与抗乳化处理,除了能消除乳化现象,还能提高油自身抗乳化能力。而对还没有乳化的油,也可以采用这一方法来处理,起到良好的预防作用,保证油品质量。该方法不仅简单可行,并且效果十分显著,值得推广
参考文献:
[1]梁成忠.汽轮机检修中油系统故障与对策研究[J].工程技术研究,2017(11):122+129.
[2]李海波.试论汽轮机检修中油系统的常见故障及处理途径[J].科学技术创新,2017(31):29-30.
[3]欧阳严飞.电厂汽轮机检修中油系统常见故障与应对[J].山东工业技术,2017(14):165.
论文作者:蒋开颜
论文发表刊物:《科学与技术》2019年21期
论文发表时间:2020/4/17
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