摘要：降低汽轮机的故障率是保证火电厂正常运行的基本保障,工作人员要及时归纳总结故障原因,能够及时处理各种故障,有助于提高汽轮机的运行效能,保证工作人员的人身安全,提高电厂的经济效益。因此,工作人员要提升自身职业素养,重视日常管理,有效降低汽轮机的故障率。
关键词：汽轮机本体；常见故障；处理对策；探讨
前言
随着社会经济的不断发展,汽轮机在火电站和热电站以及石油化工、制药等行业的应用越来越广泛,为了保障企业的正常生产,就必须对设备运行中常见故障进行分析并找出应对策略,而设备中最常出现故障的部分就是汽轮机本体。本文对汽轮机本体经常出现的故障问题进行了分析,并对其处理方式进行了探讨。
1汽轮机本体常见故障及原因
1.1汽轮机本体叶片破坏故障
汽轮机本体的叶轮叶片末端通常是直接与外界空气相接触,因而容易受到空气中的水蒸气、污染物的影响而发生腐蚀现象；叶片根部则是长久的与湿气度很大的蒸汽相接触,受到蒸汽的压力、侵蚀,而发生腐蚀现象。除了腐蚀,叶片还要在运行过程中承受自身旋转带来的离心力、蒸汽产生的振动力和环境变化引起的冲击力,在这些力的共同作用下,汽轮机本体叶片产生振动,时间久了造成结构破坏；如果汽轮机本体的排水系统发生故障导致漏水现象的产生,也会使叶片与漏水及空气长期接触而发生腐蚀、冲击破坏。综上各种原因,汽轮机本体运行以后,随着时间的运行最终产生破坏故障。可以说,汽轮机本体叶片也是汽轮机本体结构中最容易发生振动损坏的零件。
1.2汽轮机本体振动异常故障
汽轮机在运行过程中,汽轮机本体经常会发生各种各样的振动异常现象,影响了汽轮机运行的安全及平稳性。汽轮机本体振动异常非常复杂,原因众多,且多数异常振动主要表现在轴瓦上,造成轴振或瓦振超标。蒸汽是火电厂完成汽轮机正常运转的动力,因此汽轮机出现异常振动与蒸汽密不可分,蒸汽是汽轮机振动首先考虑的因素。但现实中还会有很多因素导致汽轮机出现振动异常。而使用人员大都通过减少汽轮机负荷、减少运行效率等方式来减少振动,这种方法严重地影响了汽轮机的运行效果,降低了电厂发电产值,治标不治本,没有彻底解决汽轮机振动异常故障。
1.3汽轮机本体转子超速转动故障
在汽轮机本体零部件中,通过转子的运行,为发电机组提供足够的动力。转子的运行状态由控制系统来完成,转子在控制系统的作用下,长期处于高速运行状态。当控制系统出现故障时,对转子就失去了控制,转子可能发生超速运转状态,而对原有汽轮机设备内部精密的零部件造成损坏,例如由于速度过快而导致叶片离心力较大被甩出,轴承和转子在速度过快的情况下产生的离心力矩大大加大而造成轴承和转子的结构破坏等等,严重时还会影响整个汽轮机组的正常运行,大大降低了汽轮机运行效果,降低了发电效率。
2汽轮机本体常见故障检修措施
2.1汽轮机本体叶片破坏故障检修措施
叶片的破坏主要分为两点,一是腐蚀引起的破坏,包括蒸汽引起的腐蚀、空气中水蒸气及污染物引起的腐蚀、排水故障引起腐蚀。而是受力引起的结构性破坏,主要包括高速旋转带来的离心力和冲击力破坏。下面针对这两种原因引起的故障,分别进行检修处理。
2.2叶片腐蚀破坏检修措施
2.2.1叶片材质或表面处理工艺
叶片容易受到腐蚀,与本身材质关系密切。因此在设计过程中应该选用抗腐蚀能力强的材料。叶片的表面处理也可以增强叶片的防腐能力,因此在叶片制造的过程中,应该采用更高的防腐处理工艺,增加叶片防腐层厚度和等级。
2.2.2避免排水系统出现故障
排水系统的产生导致漏水现象的存在,从而使得叶片发生水腐蚀现象。因此在汽轮机运行过程中要避免排水系统故障,主要采取的策略如下。首先,改善设计,改善排水系统设计,在原有的几个输水点的基础上增加多个输水点,使得输水更加顺畅,较少叶片发生腐蚀概率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,排水系统应一直保持开启,在汽轮机组工作过程中,排水系统的疏水阀、抽气管要处于工作状态,保持一直开启,以便能够及时快速的清除排水系统里的水分。第三,定时对排水系统进行维护和检修,定时维护和检修排水系统有利于保证排水系统的正常工作,因此,要定时进行,检修过程应该仔细进行,确保各个零部件质量无误、位置无误、功能无误。
3汽轮机本体振动异常故障检修措施
3.1严格检查汽轮机运行状态
工作人员在汽轮机检修过程中一定要对比之前运行的状态图,随时做好检修状态记录,发现异常振动时,应及时报告处理,避免造成更多影响。
3.2改变高压调节气门特性、消除激流阵
汽轮机负荷不同时,高压调节气门特性不同,所产的振动力也不同。因此需要根据汽轮机运行的不同负荷调节高压调节气门特性,从而消除振动带来的激流阵。通过对汽轮机振动制表形式,观察如何避开振动带来的激流阵。
3.3转子质量不平衡
一般机组经过检修后,由于转动部分更换零部件等常常造成转子某一部位质量不平衡,在转子高速运转时产生不对称的离心力造成振动。此类振动缺陷一般进行转子配重等措施来消除。
3.4转子轴系中心偏差大
现代大型汽轮机组整个轴系通常由4-5个转子通过联轴器相连接组成。机组长期运行后由于基础沉降不均或检修后联轴器回装时转子找中不合格造成轴系中心异常,在机组运行过程中易造成联轴器两侧轴瓦产生异常振动现场,一般需进行解体轴瓦及联轴器解体检修,严格按照汽轮机轴系中心质量标准来进行调整。因此,此类故障可通过提高检修工艺和质量标准等措施来进行消除。
4汽轮机本体转子超速、转动故障检修措施
4.1做好转子扬度工作
标记好转子位置,将合像水平仪置于轴径中间,测量记录转子扬度数据,并将所得结果与上次检修记录进行对比分析转子运行位置标高是否存在异常变化,接下来测量出轴颈椭圆度和锥度,根据所得结果是否处于规定区间内来判断转子轴颈磨损是否正常。
4.2测量转子晃度
测量转子晃度时常会利用百分表,盘动转子一周测得数值,将所得数值和规定数值进行比较,若存在差异则尽快将原因查找出来,及时将故障进行排除。
4.3测量汽轮机本体通流部分间隙即静叶片和动叶片间隙
该测量常以契形塞尺加以测量,测量时按照安装要求将其置于汽轮机转子两侧动静部位间隙处,记录测量结果,通过对比标准安装数值来判断机组运行的安全性,若存在差异较大,必须排查原因如隔板变形、转子轴向定位偏差、叶轮瓢偏等并加以解决。
4.4转子各部件检查
拆除联轴器螺栓,解开轴系各个联轴器,复查各个联轴器中心数据是否存在异常,转子吊出汽缸后进行清理除锈工作,然后逐一检查联轴器螺栓及螺栓孔洞、推力盘、各级动静叶片是否存在磨损、裂纹、气蚀等缺陷,发现问题应及时制定处理措施修复,以免影响机组正常运行。
结语
随着社会发展速度的不断提升,汽轮机更新换代的速度也在不断提升,为了能够更加符合现代工业生产的要求,汽轮机也应当不断地完善自身。对于汽轮机来说,在运行期间发生问题也是非常普遍的,但是面对一些能够有效避免的问题,能够通过更换零部件的方法有效地提升机器使用的效率。
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论文作者:张磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6