汽轮机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4期   作者:陈江
[导读] 汽轮机是电厂供电系统的关键部分

        摘要:汽轮机是电厂供电系统的关键部分,一旦出现运行故障,就会导致电厂主体设备停机,造成损失。因此,必须熟悉汽轮机的常见故障和应对策略。基于此,以下对汽轮机常见故障分析及处理对策进行了探讨,以供参考。
        关键词:汽轮机;故障维护管理;常见故障;处理方法
引言
         汽轮机是电厂运行过程中极其需要的一种设备类型,但其在长期过程中由于器件磨损、外在环境伤害等原因,往往会出现一系列故障问题——汽轮机轴承损坏、真空降低、调速系统故障、积盐引起故障是最为常见的,因此如何对其进行妥善处理,值得思考。
1汽轮机的组成与基本原理
         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。
2汽轮机常见故障分析
         2.1汽轮机的真空降低
         在汽轮机的连续运行时间超指标,其真空会随之下降,此时设备外壳温度可能急剧上升,此时工作人员要迅速反应,切断设备的运行,以免其造成一系列后续的不良影响。为避免汽轮机真空降低问题,需要对与凝汽器连接的相关管道进行细致检查,判断其是否存在堵塞现象,同时防止汽轮机长期超负荷运转问题的存在——如果汽轮机一直在顺利运行,此时其机身内的气压会上升,真空下降,但时间过长,则会使得真空降至最低值。与此同时,技术人员还需要关注设备中的水量,在水量不足时设备运行可能会遇到阻碍,若对上述几方面内容都进行全面盘查后,依然存在真空下降的问题,则要对设备循环水泵出口有无故障加以判断。
         2.2异常振动故障
         平时运行过程中的汽轮机因为受到气流和摩擦的影响作用造成汽轮机的异常振动现象形成。由于钢铁是汽轮机的主要制作材料,因此汽轮机整体具备非常大的质量。鉴于此,实际运行过程中的汽轮机无论是受到摩擦,还是轻微气流的影响,都会使其受到相应的振动。特别是在汽轮机运行中,经常因为气流而导致异常振动故障问题。
         2.3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。
3电厂汽轮机故障处理方法
         3.1汽轮机真空下降及其应对策略
         真空下降是目前汽轮机运行中的主要故障之一,可分为2种情况:第一,汽轮机循环水泵出口的压力降低,压力就不能维持汽轮机的正常工作,此即为真空下降故障;第二种叫做真空缓慢下降故障,是因为运行水泵中的运行水量不够,导致水泵进出口的水温产生了较大的温差。应对汽轮机真空下降故障时,首先要全面分析整个汽轮机的状态数据,从而得知汽轮机的真空下降属于哪一种情况。了解了汽轮机真空下降的具体情况后,人员就可以采取针对性的处理措施。如果还不能完全解决故障,就要降低汽轮机的负荷,从而有效地阻止真空下降的故障继续下去。


         3.2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。
         3.3转子热变形故障排除
         首先,通过温度控制的方式在机组冷状态下进行相关的启动,对于负荷值进行相关的分析,有效避免内应力的存储,造成转子的热变形。技术人员可以从振动频率分析入手,对于相伴随的应力发生情况进行有效地记录与控制,对于转子的弯曲变形情况进行异常振动的相关分析。其次,通过压力传感器以及振动传感器等,对于转子永久弯曲变形和临时弯曲变形带来的不同振动情况进行合理的故障控制,在找出造成转子温度升高的原因后,对于转子的离心参数进行合理的分析与计算,避免两端同时振动的情况,造成离心片力较大,影响相互抵消效率。最后,在某个算数点上对于振动的幅度进行合理的规避,避免不平衡的转动情况导致临界速度下降,影响整个温度控制的实际效果。除此之外,技术人员还可以通过转子热变形的相关故障处理等,通过更换新的转子,来避免这种异常振动情况的发生,如果振动力取消,那么机组就不会出现转子热变形导致的异常振动。
         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透平油质变化以及设备部件漏油的实际分析
         一是油质不干净,二是在运行中油质出现恶化情况。在液压调节系统中,由于各个部件间的间隙很小,当铁屑、颗粒等进入到透平油质中,便会导致整个系统出现卡涩的问题,从而影响调节系统的平稳运行,这种情况非常常见。如果在整个机组中,调节系统中的放大器出现卡涩的情况,主要表现如下:开机时,二次油压不变,无法调控负荷的活动;当单机运行中无法去调整转速;在并列运行中无法调整负荷是否处于稳定状态。当出现上述问题的时候,应关闭主汽门,作停机处理。
结束语
         加强对电厂汽轮机的常见故障及处理对策的探讨,意义重大。相关工作人员需要在明确汽轮机常见故障基础上,提出针对性的汽轮机故障处理方法,加强对汽轮机轴承损坏的处理,正确操作汽轮机的启动、运行以及停机程序,保证凝汽器实现最佳真空状态,做好汽轮机调速系统故障处理,严把设备质量关确保设备安全运行。
参考文献
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