摘要:电力能源做为一种基础性能源在人们的生产生活中有着非常重要的地位和作用,各种电气设备的广泛应用使得电力能源早已成为人们生活中不可缺少的一部分。随着社会经济的不断发展,电气化时代各行各业对于电力能源的依赖与日俱增,如何确保电力能源的正常稳定供给也成为电力企业以及全社会所普遍关心的问题。汽轮机做为电厂的核心设备之一,直接关系到电力系统的稳定运行和电力能源的正常供给,而对于汽轮机常见故障的预防和处理也一直是电厂设备管理维护的重要内容。在实际的生产中,由于复杂恶劣的工作环境和连续性工作的特点,汽轮机故障的类型和原因也是比较复杂的,汽轮机经常出现的各种问题不仅影响电力生产,而且还会造成设备使用寿命的降低。因此,加强对汽轮机常见故障的分析诊断以及及时处理对于保障电力系统正常运行具有重要的作用,有助于电力企业服务质量和经济效益的提高。
关键词:电厂;汽轮机;常见故障;检修方法
1、汽轮机基本结构
汽轮机的结构可以分为汽轮机静子、凝气设备以及抽气设备等部分,其中汽轮机静子主要组成汽轮机的气缸部分,除气缸外的其他部件均为支持气缸运作而设立,比如喷嘴为气缸提供动力,滑销为了锁死气缸等。凝气设备主要利用凝气原理加快蒸汽的循环过程,进而为汽轮机提供足够的动力。为了检查凝气设备是否出现故障,工作人员应观察汽水汽的循环速度,若循环速度出现异常则代表凝气设备已出现故障。抽气设备主要是凝气设备在完成汽水转化时,将没有变为水的汽体抽出来,确保凝气设备处于真空运行状态。抽气设备的正常运行可以确保凝气设备内外压力的平衡,否则会出现故障。除此之外,汽轮机调节系统可以释放其运行期间不需要的动力,工作人员应通过观察调节系统运行情况与参数是否一致来查看其是否保持正常的运行状态。
2、电厂汽轮机常见故障
2.1汽轮机异常振动
汽轮发电机组是由许多部件组成,一个或几个部件工作不正常,都有可能引起机组过大的振动。由于汽轮机是在热状态下运行,工质一些参数的变化(如压力、温度)也会引起各部件的变化,引起机组振动。因而振动只是各方面缺陷的集中表现,振动的本身只是一种现象。从振动现象上查找振动的原因,就必须对能引起振动的诸因素有一个比较全面的了解,才好进行分析,查找出引起振动的原因。
2.1.1轴系的不平衡
转子不平衡量的大小与振动的峰值成正比,减少不平衡量可明显地降低振动峰值,尽可能的提高转子动平衡精度是减小转子振动的有效措施。汽轮发电机组各单个设备动平衡都满足振动要求的情况下,组装后,轴系的动平衡精度并不一定满足要求。常常出现各设备的转子动平衡精度满足国家标准的要求,但成套后,机组振动出现超标的情况。
2.1.2对中问题
转子中心不正,是汽轮发电机常见的激振源之一,联轴器的张口将使转子弹性倾角发生变化,而错位将使转子动态挠曲值产生变化,引起这种缺陷的原因是联轴器两对轮加工装配不良或联接螺栓孔的配合不良,这将引起转子的附加力,从而引起振动,如果是由于找中心不正引起的,这时会引起各轴承的静负荷重新分配,如果某一轴承的静负荷减少时,很可能由于转子在此轴承油膜中的动力不稳定而激发起机组的低频自激振荡,即油膜激振荡,转子中心不正引起的振动也是常见的振动原因,同时还应考虑运行中影响中心不正的各种因素。
2.1.3动静摩擦
转子和轴封磨擦,从而增大轴封间隙,隔板汽封间隙的增大不仅增加了漏汽损失,降低了效率,同时会造成轴向推力的增大,轴端汽封间隙的增大,增加了轴封的漏汽量,从而使泄漏的蒸汽入轴承室,导致润滑油中含水变质,除严重地影响轴瓦的润滑油膜的建立外,还会使调整部件产生锈蚀,产生卡涩现象。
2.1.4轴承特性
理论计算和试验证明,轴承的动力特性不但与几何尺寸有关,而且还与轴承型式、流动状态、线性与非线性计算方法有关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前一致认为减小轴承宽径比能提高油膜刚度,增大轴承的偏心率,提高轴承的稳定性;当间隙比较小时,增大间隙比可提高轴承的刚度和阻尼,增加轴承的稳定性;但当间隙比较大时,反而会降低稳定性,使失稳转速降低;应用低粘度的润滑油或提高平均油温,可以增加轴承的稳定性。从轴承型式上,一般认为圆轴承承载能力最强,但稳定性最差,椭圆轴承较好,可倾瓦轴承最好。
2.2汽轮机油系统故障
火力发电厂在进行汽轮机组安装时,一些杂质容易进入到汽轮机油系统,从而导致中轴颈出现划伤现象,严重时还会导致汽轮机组中压主汽门伺服阀门卡死、伺服机构节流孔堵等故障,对机组的正常运行带来严重的影响。因此需要定期对汽轮机油系统进行检查,及时发现故障并排除,保证汽轮机组安全、稳定的运行。
2.3汽轮机调速系统摆动
在汽轮机运行过程中,汽轮机组高压调速汽门运行过程中会经常出现摆动现象,从而导致汽轮机轴瓦振动故障发生,而且出现摆动时,阀门会出现严重的振动,从而加重轴瓦损坏的程度,对汽轮机组运行的安全性和稳定性带来较大的影响。
3、电厂汽轮机常见故障的解决对策
3.1真空下降故障的处理
当汽轮机出现真空下降的故障问题时,电厂工作人员首先应对汽轮机运行状态进行了解,结合故障表现判断故障类型,分析真空下降故障的原因,采取有针对性的解决措施使故障问题得到尽快处理。在生产实际中,有着类型的故障并不能得到马上和彻底的解决,这时就需要根据电厂设备相关管理规定,降低汽轮机工作负荷,以防止真空下降的继续。
3.2汽轮机超速故障的预防和处理
针对汽轮机超速事故,首先应加强对超速保护装置的检查,机组启动前必须要按相关标准要求进行超速保护试验,确保保护装置能够正常可靠投入运行;如果超速保护不能可靠动作的话,严禁机组启动,必须要查明原因,耐心调试确保其可靠运行,能够有效发挥保护作用后方可启动机组。与此同时,还应做好对保护机组的日常维护,定期对汽门的活动情况进行检查,在汽轮机机组进行大修后,应对汽门的严密性进行检查;再次启动时,要对机组进行甩负荷试验,冷态启动的机组在通常情况下应带25%-30%的负荷;汽轮机机组每运行2000个小时,应做好危急保安器的充油试验。
3.3汽轮机叶片损坏的处理
针对叶片损坏的外部原因,电厂应加强对叶片的采购和使用管理,在选择汽轮机叶片时必须要注意叶片的规格、强度、耐腐蚀和老化性等,确保其满足汽轮机工作环境和生产负荷要求。其次,在汽轮机运行中,要加强各个运行环节的故障和隐患的维修工作,减少运行故障对叶片的损坏,对于已经损坏的叶片应及时更换,以免影响生产和造成机组轴系的损坏。
3.4水冲击问题的处理
汽轮机受到水冲击时,操作人员务必要及时地切断电源,同时打开疏水管道阀门以排除水冲击故障。为确保机组的可靠运行,在采取相关措施处理完故障后,首先应对汽轮机轴承温度进行检查,进行试运行;如果汽轮机仍然存在故障就应再次切断电源重复进行机身内部相关部件检查,进行排水处理,直至故障排除汽轮机正常运行。
4、结论
汽轮机作为电厂最主要发电设备之一,其在运行过程中一些常见故障很难避免,因此对于此类故障的发生,需要运行人员和维护检修部门进行详细的观察和分析,从而对故障进行有效的检修和处理,从而保证汽轮机的正常运转。因此汽轮机故障维护部门在不断的加强自身的技术水平,通过先进的技术和检测手段,快速的查找出故障发生的原因,并采用正确的方法对故障予以排除,从而保证整个机组的正常运行,保证电厂生产的安全及经济效益的实现。
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论文作者:贺静
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/20
标签:汽轮机论文; 机组论文; 故障论文; 轴承论文; 转子论文; 汽轮论文; 电厂论文; 《电力设备》2018年第15期论文;