针对汽轮机本体的常见问题提出解决策略

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年第2期   作者:暴锋
[导读] 在火力发电过程中,汽轮机作为一项必不可少的设备得到了人们的重视
        摘要:在火力发电过程中,汽轮机作为一项必不可少的设备得到了人们的重视,汽轮机的自身结构较为复杂,如果汽轮机运行过程中出现故障没有得到及时解决,就会影响汽轮发电机组的正常运行,还会影响经济效益的提升。基于此,我们应该认真分析汽轮机本体常见故障,并提出相应的解决策略,希望能够从根本上提升汽轮机的运行稳定性,提升火电厂的运行效率和经济效益。
         关键词:汽轮机本体;常见问题;解决策略
         在我国众多的电力能源中,火力发电产生的能源是一项非常重要的能源,汽轮机在火力发电过程中是必不可少的一个设备。汽轮机的运行状态直接关系到火力发电工作的顺利落实。工作人员对汽轮机的日常检修及管理工作对于火电厂的生产经济效益至关重要。汽轮机的结构复杂,主要是包括转动、固定部分。转动部分由叶轮、主轴、叶栅、联轴器组成;固定部分由汽缸、喷嘴室、轴承、汽封、轴承座、滑销系统、隔板套、隔板组成。在汽轮机实际高强度运行工作中,很容易出现故障。针对出现的故障,工作人员必须认真分析,及时解决。
1.认真分析汽轮机本体运行问题
1.1汽轮机本体的振动问题
         汽轮机本体在运行过程中的振动问题较为常见,振动问题容易被工作人员忽视,造成汽轮机出现振动问题的原因有很多,但多数情况则是由于质量不平衡引起的。最常见的低频振荡是轴承的油膜自激振荡和转子间隙自激振荡。油膜自激振荡是由于汽轮发电机机在轴承油膜上高速旋转时,丧失动力稳定性的结果。转子间隙自激振荡由于汽轮机转子径向间隙在圆周上不均匀而引起自激振荡。另外引起汽轮机组异常振动的主要原因还包括转子热变形、摩擦振动等因素。
1.2汽轮机本体的叶片问题
         在汽轮机本体的运行过程中,其叶片非常容易出现蚀损问题,这样就可能造成汽轮机本体的运行问题。造成这种现象的主要原因是汽轮机高速运行产生的零件磨损以及水蒸汽蚀损等情况。末级长叶片是保证汽轮机高效工作的重要零件。末级长叶片在汽轮机高速运行中会受到蒸汽、振动等的影响出现蚀损,损耗运转效率,工作人员在日常的养护工作中,对于末级长叶片的检查不够重视,末级长叶片的损耗会使得汽轮机难以稳定运行气流,严重的话可能生成气流激阵,从而引发汽轮机本体振动故障。
1.3汽轮机本体的真空下降问题
         如果汽轮机本体出现真空下降问题,可能会给汽轮机的工作效率提升造成负面影响。汽轮机本体的真空下降问题会变相增加运行成本,还会使得预期的动力难以达到。在汽轮机实际工作中,发电机工作状态、循环水入口的温度、水流的大小都会对汽轮机本体的真空状态产生影响。若是汽轮机本体的凝汽器没有达到绝对密封的标准要求,那空气便会在气压作用下注入汽轮机,产生真空下降问题。在汽轮机实际工作中,凝汽器下降1%,就会增加0.6%~1%的热损耗。
1.4汽轮机的膨胀不畅问题
         造成汽轮机膨胀不畅问题的原因有很多,主要是汽缸膨胀受阻或者加热不均匀导致的,这样可能造成轴承自身的位置和标高出现改变,从而导致转子中心发生变化。

同时还会减弱轴承的支撑刚度,改变轴承的载荷,尤其在开停机阶段容易出现汽缸死点处的两只轴瓦标高一个上抬另一个下降,温度发生明显变化,有时还会引起动静部分的摩擦,造成机组振动超标。
2.针对汽轮机常见问题提出解决策略
2.1汽轮机振动故障的解决策略
         为了让工作人员及时解决汽轮机的振动故障,我们应该全面了解汽轮机出现振动故障的原因。在日常生活中,我们应该认真收集与机组振动故障有关的原因,统计汇总分析,找出最佳解决办法。在机组检修期间,可通过合理调整轴系中心,必要时对做转子动平衡试验,消除质量不平衡因素,合理调整各轴承负荷分配,适当增加轴瓦比压,减少油膜振荡。运行工作人员在汽轮机开停机过程中严格控制汽缸绝对膨胀、涨差、轴向位移、缸温等参数,充分做好低速暖机,避免长时间在临界转速下运行,防止上下汽缸温差过大、汽缸进水,避免出现转子热弯曲,必要时进行闷缸处理。机组运行期间一旦发现振动故障必须立即上报,及时并妥善解决,避免汽轮机出现严重故障,降低经济损失。
2.2汽轮机叶片故障的解决策略
         为了降低汽轮机叶片蚀损问题的发生率,我们应该在了解引发原因的前提下制定解决方案。上文中提到,造成汽轮机叶片蚀损的原因是汽轮机处于高强度运行状态下,内部零件互相摩擦。因此设计人员应当针对汽轮机叶片出现蚀损的原因,改善汽轮机的内部结构,优化汽轮机的各个系统,尤其是疏水系统的排布。要重点解决疏水系统漏水、堵塞的问题。首先,可以设计多个疏水点,从而将末级长叶片的蚀损概率降低。其次,检修人员应当利用金属监督手段做好叶片、拉筋、封口销、转子围带的检查。最后,工作人员在汽轮机处于低参数、低负荷的工作状态时必须将排放管道的水分及时清除。
2.3汽轮机真空下降问题的解决策略
         为了让工作人员更好地解决汽轮机真空下降问题,工作人员应该让汽轮机处于真空状态,还应该检查汽轮机的实际运行真空值,比较理论值找出故障原因。工作人员应当根据实际变化改变循环水泵运行,合理进行水循环。此外还要经常清理管道,保证管道通畅,水质良好。
2.4汽轮机膨胀不畅问题的解决策略
         汽轮机的膨胀不畅问题主要是在中压缸中出现的频率较高,汽缸的死点主要是在中低压之间的#3轴承座,转子的死点在推力瓦,机组开机阶段会出现转子膨胀快而汽缸膨胀慢,膨胀不畅导致汽缸受阻。可以在检修中清理更换轴承箱下部的台板润滑脂,检查滑销系统间隙,避免出现卡涩现象。机组改造时将轴承箱下部的台板改进,选用先进的自润滑材料戴维斯合金,作为轴承箱与台板间自润滑垫片,减小轴承箱与台板间摩擦系数。开机时采用中压缸启动,使中压缸先膨胀,增大汽缸自身膨胀推力。
结束语
         综上所述,汽轮机正常运行过程中存在一些常见问题,解决汽轮机的常见问题需要工作人员提前了解造成这一问题的原因,对于不同的故障原因,采用对应的处理对策及时处理。工作人员更快速、高效、及时地处理故障,有助于提高汽轮机的运行效能,促进火力电厂创造更多的经济利益。同时工作人员应做好汽轮机的日常养护工作,重视管理,有效降低汽轮机发生故障的概率。本文的研究与分析仍然有改进之处,期望相关工作人员能够进一步关注与重视对汽轮机常见故障及处理的研究与探讨。
参考文献:
[1]郝大宇.300MW机组汽轮机本体检修方案分析[J].建材与装饰,2016,(4):81-83.
[2]刘元振.335MW四缸四排汽汽轮机缺陷分析及处理.华电技术,2013.
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