汽轮机的常见故障分析及处理对策研究

发表时间:2020/6/3   来源:《中国电业》2020年第4期   作者:王勇
[导读] 随着社会经济的不断进步和发展,汽轮机技术水平与应用性能不断提升
        摘要:随着社会经济的不断进步和发展,汽轮机技术水平与应用性能不断提升,被广泛地应用。但汽轮机应用过程中也存在程度不一的故障问题。倘若汽轮机的维修工作者可以实时探明故障,以及科学地检测和分析故障原因,将有利于汽轮机故障问题的有效处理,进而确保汽轮机的顺利运行。本文主要在分析汽轮机维修中常见故障的基础上,探讨了汽轮机维修中常见故障的一些处理技术以及需要注意的问题。
         关键词:汽轮机;维修;故障;处理技术
         引言
         运行过程中的汽轮机往往具备时间长、负荷大的特点,如果汽轮机的部件出现磨损现象,一旦超出其承受的最大限度,那么会造成安全故障问题,从而威胁人身安全和造成财产损失。引起汽轮机的故障因素比较多,只有注重平时的维修和防护,并且迅速检修存在的故障问题,才可以避免故障问题或事故的出现。下面,笔者主要对汽轮机维修中的常见故障与处理技术问题进行了简要地分析。
         1、关于汽轮机及其故障维护管理工作的概述
         1.1汽轮机概述
         汽轮机是一种精密重型机械设备,在高温、高压、蒸汽环境下高转速运行。汽轮机与蒸汽锅炉、加热器、凝汽器、发电机一起,组成发电设备。汽轮机本身由转动、静止部分组成,其中,转动部分(转子)包括主轴、联轴器、叶片、叶轮等;静止部分包括气缸、隔板、静叶栅、轴承、汽封等。汽轮机的主要工作原理是,锅炉产生高温蒸汽,高温蒸汽进入高压缸、中压缸,推动叶轮、叶片转动,带动主轴,从而使蒸汽热能转化为机械动能。接着,汽轮机的转子通过联轴器与发电机转子相连,这样,汽轮机的扭矩就传递给了发电机,发电机的转子就会转动,将机械动能转化为电能。
         1.2汽轮机故障维护管理工作的重要性
         在现代经济社会持续进步的背景下,群众生活与社会生产对电力资源提出了越来越多的需求。为满足巨大的需求量,电厂就必须不断优化其供电水平,生产足量的电力资源。而在汽轮机等设备的长期运行过程中,会不可避免地面临部件磨损、老化等问题,这就为设备故障埋下了隐患,进而影响整个电力系统的稳定运行。因此,做好电厂的设备管理就显得尤为必要,相关单位也要明确加强设备维护管理的重要价值所在,在完善有关管理制度基础上,安排专门的管理人员对其进行长期的状态监测,及时发现设备运行中存在的问题,并采取针对性的解决措施,把问题控制在可控范围内,避免问题恶化,造成系统瘫痪、企业蒙受重大经济损失等严重后果。
         2、汽轮机常见故障分析
         2.1汽轮机轴承损坏
         轴承作为汽轮机运行的关键性部件,也构成了促进发电机正常运行的重要支撑性结构。但在轴承的长期运行中,因为其始终在振动、且受到摩擦和高温等的作用,会导致轴承表面出现裂纹,进而不利于轴承的安全稳定运行。加上工作人员对该部位的管理不善,使得轴承表面长期得不到完全的清理,且轴承室内也可能残留一定量的杂质,对轴承进行润滑的油脂还可能因为长期得不到处理而面临变质问题,从而降低了润滑效果。
         2.2汽轮机调速系统故障
         调速气门摆动是汽轮机在工作时极为普遍的一种状况,这种摆动极易引起汽轮机轴瓦振动增强的后续问题,进而影响汽轮机整体的安全。该问题的表现集中于几个方面,例如汽轮机启动时转子定速相对困难、由此引起明显的转速摆动问题;以及汽轮机在运行时其主泵口油压面临着频繁剧烈升降波动问题;以及整个机组运行时,对应的高压调速气门存在剧烈摆动现象。
         2.3汽轮机积盐问题引起的故障
         汽轮机在长期运行时会逐渐产生出一定数量的盐垢,当盐垢在其内部长久堆积,就会进一步影响汽轮机的现实工作效率。一般来说,对积盐问题的处理有以下几种思路。其一,是要对汽轮机所用的水加强水质管理,通过水质检测,将盐分过高的水体排除在外,转而选择较为洁净的水。其二,要对汽轮机饱和蒸汽以及过热蒸汽二者所含的盐量加以测试,正常情况下,二者的实际含盐量差距不大,或者是饱和蒸汽稍微高一点。只有在积盐问题有了一定的严重程度时,才会出现过热蒸汽偏高的现象,在这种情况下,工作人员就要迅速停止汽轮机的运作并对其进行全面清理。

在正式的污渍清理过程中,可以采取手工除垢或者喷砂除垢的不同方式,事实证明,这两种方法的除垢效果相当强大,但也有它们不能去除的杂质,此时可以用柠檬酸溶液配合软水来完成清理。
         3、汽轮机维修中常见故障的一些处理技术
         3.1润滑油导致火灾的处理技术
         倘若汽轮机出现渗油或漏油的情况,那么较易导致严重的火灾事故。因此,在保养和维护汽轮机的情况下,务必有效地密封和隔绝汽轮机连接的重要位置、一系列零部件,不但这样,应控制汽轮机的运行温度为一个适当的标准范围之内,这是个十分关键的问题,工作者应时刻紧密关注汽轮由于持续运行而不断提升的温度现象。当然,有效地分离有汽轮机漏油和其它可燃物、形成高温的位置,也可以很好地防止火灾现象的发生。
         3.2汽轮机润滑油水分含量超标的处理技术
         只有采区合理有效的方式,才可以实时维修处理汽轮机润滑油中含水量严重超标的问题。尤其是防止轴承箱中的润滑油由于故障问题而漏至汽缸中的情况,工作者务必实施有效的措施控制负压在相应的范围之内。与此同时,工作者倘若可以将抽真空的机器安装在气封位置、轴承箱的两边,那么可以防止汽轮机缺少密封性而向轴承箱中渗透空气当中的水分,从而很好地防范润滑油存在太多水分的故障现象。
         3.3汽轮机调速系统故障的处理技术
         一是由于汽轮机调速系统存在故障问题主要是调速系统的风电转换信号存在故障,从而使汽轮机的转速出现比较大的波动情况,而科学的处理措施是迅速判断调速系统的定位器是不是面临异常状况。对于运行过程中的汽轮机而言,工作者应及时对调速系统一系列位置的连接状况进行检查,及时将耐高温的润滑材料加入到调速器连杆当中,从而避免调速器故障问题而影响汽轮机的顺利运行。二是汽轮机内部结垢的处理。对于汽轮机内部结垢故障问题的处理应注意下面几点:一方面,严格把好蒸汽的质量关,在一定范围之内控制蒸汽当中的二氧化硅和钠,如此一来,可以显著地减小形成污垢而损坏汽轮机的概率。另一方面,在要求的条件之下清洁汽轮机。
         3.4汽轮机异常振动的处理技术
         运行过程中的汽轮机由于高温而出现变形的情况,并且由于质量较大而较易跟气流形成非常大的摩擦或振动,因此异常振动的现象较易出现在汽轮机上。为此,想要很好地处理汽轮机异常振动的情况,就应合理地分析形成振动的因素,从而根据具体因素实施有效的处理对策。其中,针对气流振动导致的汽轮机异常振动而言,应不断调整调速汽门以及整体机组的进气量,进而可以对气流针对的实际状况进行合理地判断。总之,只有将整个汽轮机的气流振动问题有效地避免,才可以逐步地消除汽轮机异常振动的故障问题,进而保障汽轮机的顺利运行。
         3.5汽轮机油系统故障的处理技术
         汽轮机运行中,内部油温如果过高,超过温度标准,油系统就会出现溢油现象,导致系统阀门的故障。另一种情况是,油箱中的冷却水水温如果高于30℃,冷却水的水压就会急剧降低,最终导致系统故障。这2种故障的原因都是检修中,汽轮机油系统挂闸,导致油动机阀门难以打开,以至于油系统漏油或者阀门卡死的现象导致的。应对汽轮机油系统的故障,检修人员首先要检查电磁阀门是否卡死了、油系统及设备中是否存在杂质了。如果在油系统及设备中发现了杂质,检修人员就要及时清除杂质,以免杂质磨损系统的轴瓦、轴颈,或者堵塞调节阀。清除杂质的同时,还可以打磨抛光,来维护修复。
         结束语
         对于汽轮机应用单位而言,应做好汽轮机故障形成频率、形成因素、处理措施的数据统计和概括总结工作,从而在以后的工作中处理相关故障问题的情况下提高处理效率和质量。只有科学概括和总结汽轮机故障的处理措施或方法,才可以提高汽轮机的普及和应用率,从而提高应用单位的生产效率和生产效益。
         参考文献
         [1]郝宗凯,夏冰.试分析热力发电厂汽轮机设备安装与检修[J].能源与节能,2019(07):159-160.
         [2]何鸿家.汽轮机调速系统常见故障与处理技术探讨[J].化工管理,2019(19):147-148.
        
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