发电厂汽轮机的故障分析与解决对策探讨论文_刘凯

发电厂汽轮机的故障分析与解决对策探讨论文_刘凯

摘 要: 随着经济和社会的快速发展,各行各业对电能的需求量不断增加。汽轮机作为发电厂的重要设备之一,其安全运行关系着整个系统的经济性和安全性,汽轮机正常的运转是保证电力供应的关键。但汽轮机在长期的运转过程中,受到的影响因素较多,所以很难保证不发生故障,因此要掌握汽轮机的机械原理和维护知识,出现故障时及时进行修理,从而保证其运行的正常。

关键词 发电厂汽轮机;故障;解决对策

发电厂汽轮机是我国电力行业发展的基础设备,是推动我国整个电力行业发展的硬件设施。为了能够保证汽轮机的正常工作,相关人员需要对汽轮机本身进行全面的检修及维护。

1 汽轮机常见的故障分析

1.1 汽轮机凝汽器真空偏低

凝汽器是汽轮机辅机中常见组成设备,通常以凝结水泵、循环水泵、抽气装置等组成。可在汽轮机排汽口设立真空凝汽设备,保证汽轮机始终可通过蒸汽膨胀降低排汽压力,进而大幅度提升汽轮机热效率。汽轮机可通过凝汽器将排汽凝结为洁净凝结水,为锅炉提供可循环使用的水资源。汽轮机凝汽器真空度会直接影响汽轮机正常运转,若真空度发生变化,则排汽温度对应发生变化,增大机组发生振动故障的概率。外界高温状态下,循环水温升高,大大影响凝汽器吸热量,干扰蒸汽冷凝温度,进而增大排气压力,降低凝汽器真空度。

1.2汽轮机系统故障

在大部分发电厂中存在汽轮机的高压值远远低于高压缸的排气量,导致汽轮机组需要将其自身能量全部转化成热能,才可以将能量彻底散发出去,进而导致发电厂中汽轮机高压缸运行效率降低,影响整个发电厂的运行效率。除此之外,汽轮机的调节效率也比较低,主要原因是汽轮机之间的间隙过大,从而对其密闭性能造成不良影响,一旦汽轮机出现负荷升高的问题,便会对汽轮机内部系统稳定性造成不良影响。此外汽轮机中还容易出现气缸调门不稳定和振动幅度过大等现象,从而进一步影响汽轮机高效性、稳定性和安全性。

1.3 油膜振荡引发异常振动

油膜是汽轮机中一个非常重要的组成部分,当工作人员启动汽轮机之后,汽轮发电机中的转子就会处于高速旋转。此时的轴径受到影响会向上浮动,所产生的弓形涡动和强烈作用力都将会作用于轴承油轮之上,对油膜本身的稳定性产生严重影响。即使在此状态下发电机本身运行非常正常,但油膜会受到滑动轴承中旋转轴径的带动作用处于高速流动状态,作用力和反作用力相互作用带动之下轴径会受到高速转动油流的反作用力从而出现振荡现象。

1.4汽轮机转子不平衡

一般来说,汽轮机转动的转子处于平衡状态,在动平衡状态下保证了运转作业的稳定性,在日积月累的使用中,会增加转子的扭曲变形问题,导致转轴出现一定磨损问题,进而打破了转子高速动平衡状态。此现象不仅出现轴承磨损情况,同时导致主轴扭矩处于不稳定输出状态,进而严重干扰整个发电系统的运转。

1.5油系统故障

汽轮机在运行的过程中,如果内部的油温升高,并超过设定的温度標准值时,就会出现油系统溢流现象,造成系统阀门故障。另外,电厂汽轮机油系统故障多出现在油位、油压上,运行出现异常,往往会导致油位突然增高或降低,油压过大或过小,不论哪种情况的发生,均会造成汽轮机润滑油油系统和EH油系统两方面故障。这两种故障都是在实践检修时,汽轮机的油系统发生挂闸后油动机难以打开阀门,发生阀门卡死或油系统漏油现象而形成的故障。

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2 发电厂汽轮机的故障解决对策

2.1 革新給水泵

电动定速决定了给水泵运行状况,依靠给水阀门调节水平。这种运行方式下的给水泵存在一定问题,比如当汽轮机在低负荷运行状态中时,给水阀门容易增加能量消耗。为此针对这种问题,需要利用科学手法促进给水泵的优化变速和不断完善。可以将给水泵设计成一种调节转速形式或平移变速曲线。这种运行模式,能够有效提高水泵运行效能。其应用优势是无需通过调节阀调整给水流量,进而减少了汽轮机能耗。当下部分发电厂中的汽轮机疏水系统和热力系统在设计中,忽略了疏水扩容器,导致管道中频繁出现漏水问题,在缺少扩容器的条件下,无法进行有效降温,便直接流入凝汽器内部,从而对凝汽器真空造成一定影响。针对这种状况,需要进一步强化阀门和管道的安装控制,同时在汽轮机做好阀门管道的维修工作,创新疏水泄漏检测方法,增加对疏水系统运行过程中的监督管理。

2.2 促进汽轮机背压优化

从背压性质层面分析,其属于汽轮机中的压力排泄领域,背压一旦出现变化,便会对汽轮机系统内的各种参数造成不良影响,此外,还会增加汽轮机的资源消耗。从整体角度分析,能够对背压参数产生影响的因素主要包括循环水温度、机组负荷、流量等内容,为了对循环水泵中的能源消耗变化和背压数值提升之间的关系进行深入了解,可以把机组净出力方法融入到现实优化实验当中。其中的具体优化流程是在汽轮机运行中,其负荷状态产生不同变化时,对凝汽器中的背压参数进行及时调整,此外还需要对汽轮机中的功率增加状况进行全面测算,结合当下循环水泵中的实际消耗状况,获得一种比较适合的汽轮机背压。如果轴封系统中出现问题,发电厂的相关部门需要在第一时间和设备的生产厂家进行联系,并促进其尽快改进轴封系统,进行优化设计。轴封系统优化设计是一项耗时较长的工作,发电厂需要把当下轴封系统现实运行中的各种数据性能及时反馈给生产厂家,同时为轴封系统优化设计工作提供基础材料,在不断完善和调试的基础上,提升轴封系统运行性能。

2.3 创新凝汽器的真空抽气系统

发电厂中的汽轮机在运行过程中,其中最为关键的结构部件是凝汽器真空抽气装置,由于其中的真空抽气设备能够阻碍限制汽轮机的发展,在原始系统内,通常会在凝汽器抽气系统中出现问题,导致气体泄漏或水环真空泵出现负荷超标的问题,从而容易严重损坏汽轮机设备。针对这种状况,需要对凝汽器中的真空抽气系统进行全面优化,转变其功能特性。汽轮机组对于发电厂具有重要影响,同时也是汽轮机系统中的核心内容,为此需要对汽轮机实施节能优化,从而提高系统运行效率。因为汽轮机组的检修和安装过程都较为复杂,为了进一步减少物力和人力资源的浪费现象,发电厂需要在汽轮机检修和安装过程中,加强汽轮机监督和质量控制工作,提升汽轮机运行效率。提升系统主汽压力。对于高负荷状态下,调门振动的状况,可以通过转变调门启动顺序,来躲避调门共振频率范围。相关实践证明,这种方法能够进一步提升主汽压力,优化汽轮机性能。

3 结束语

综上所述,电能生产是连续化作业,这就要求汽轮机在生产中必须保持正常运转,不能出现中断现象,否则就会使广大居民和生产用电带来困难。汽轮机在运行中出现异常现象,要及时采取相应的措施以避免发生事故。电厂作为电能的生产企业,在当前能源需求不断紧张的情况下,需要不断提升自身的生产效率,对机组和设备进行优化、改造,从而达到高效、节能的目的。

参考文献

[1] 曹金梁.发电厂汽轮机的故障分析与解决对策[J].科技展望,2016, 26(29):75.

[2] 胡永忠.论发电厂汽轮机常见故障分析与排除[J].通讯世界,2014, (16):116-117.

[3] 罗斌.火力发电厂汽轮机常见故障分析与检修[J].科技创新与应用,2015,(31):114.

论文作者:刘凯

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年11期

论文发表时间:2019/12/2

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