汽轮机的常见故障分析及处理对策研究张名山

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月第5期   作者:张名山
[导读] 电力对于企业的经营生产、人们的生活工作等一系列社会活动都非常重要

         摘要:电力对于企业的经营生产、人们的生活工作等一系列社会活动都非常重要,经济、科技越发达,各行各业对电力的需求就越大。发电厂承载着供电责任,供电是否安全、稳定将对全社会产生影响。汽轮机是发电厂的重要设备,汽轮机的运行状况将直接关系着整个供电体系。本文对汽轮机的常见故障及处理对策进行了探讨,从阐述汽轮机概念入手,进一步分析了汽轮机故障维护管理工作的重要性以及汽轮机常见故障,最后提出了汽轮机故障处理方法。
         关键词:汽轮机;故障维护管理;重要性;常见故障;处理方法
引言
         汽轮机的结构比较复杂,在恶劣的环境中运行,所以很容易发生各种各样的故障,如果不能及时、有效的排除故障,甚至会酿成重大事故,造成不可挽回的损失。可见,汽轮机的安全运转是发电厂正常运行、保证电力供应的前提条件。准确的识别汽轮机的故障类型,采取针对性的故障排查措施和技术,及时解决故障,对于保证发电厂供电的稳定性与安全性十分重要,本文就此展开探讨。
         1汽轮机概述
         汽轮机的运行形式表现在经过高压和高温的蒸汽穿过固定喷嘴,从而形成一定的加速气流,这类气流在喷射到叶片位置后就推动叶片一步步旋转起来,并且还能向外做功,这就使得汽轮机获得了蒸汽透平发动机的名称,它属于一种带有旋转式特征的动力装置,该设备被广泛运用在火力发电、化学、冶金等不同的工业生产领域内[1]。和国际上汽轮机的发展情况相比,国内汽轮机发展的起步时间较晚,这就要求相关部门安排专门的检修工作者对有关技术工艺进行持续的创新。而汽轮机的运行原理不同,其具体分类也各有差异,形成了按照设备结构、操作原理、使用性能及热力水平等不同标准进行分类的惯例。
         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。除了上述人为因素造成的负面影响,轴承本身的生产质量与性能也是影响其运行状态的重要因素——例如轴承的内在结构存在质量隐患,则汽轮机运行时所形成的高温条件会伤害到轴承正常状态,加上轴承的结构相当精密、因此这些隐藏于内的故障可能无法被管理人员准确发现导致受损轴承在高强度工作环境中逐渐出现恶化问题,进而引发严重的安全事故[2]。
         2.2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。
         2.3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]。


         3电厂汽轮机故障处理方法
         3.1汽轮机轴承损坏的应对策略
         对于汽轮机轴承受损这一常见故障,工作人员要采取针对性措施加以处理,进而确保汽轮机的安全运行。首先,要采购质量优良、性能突出的轴承材料,并且在轴承进入电厂前对其展开质量检验,判断其有无开裂、零件受损等问题,如果有则要迅速向有关部门报告并对其进行更换。在设备的长期维护管理中,还要加强轴承的防护力度,可把防轴电流装置配置于轴承结构上,并通过对其周边温度的观察、把控,避免高温对设备形成损伤。发现轴承本身存在老化、磨损等问题,要及时处理或者更换设备,而完成检修任务后要首先对其进行试运行,如果试运行效果良好才能将其正式引入工作系统中,使其发挥作用[4]。
         3.2正确操作汽轮机的启动、运行以及停机程序
         汽轮机在正式工作前,相关单位要安排专业技术人员对设备的有关参数加以设置与核验,确保这些参数达到有关行业标准。通常来说,汽轮机必须在达到下列三方面基本要求后才能被正常启动———这包括真空压力、温度和冷态气压。其中,冷态气压需要维持在2.5MPa~3.0MPa的范围,温度则要达到270℃~300℃的水平,真空压力值一般被设定在50kPa~-40kPa。这三个指标是最基础的条件,此外,汽轮机启动时还会面临其他意外状况,例如工作人员需要用较长时间来帮助升温,此时会消耗巨大的电量,虽然生产环节的电能消耗量增长不会直接降低产品质量,但大量能耗无疑不符合国家节能环保的号召以及绿色生产的理念。基于此,相关工作人员在启动时可以首先打开旁压,其次是真空门,如此能更高效地调整机组真空压力,并且应对好余热耗时太长的问题,提升暖机的工作速度,进而达到降低能耗的目的。
         3.3保证凝汽器实现最佳真空状态
         想要保证电厂汽轮机的正常运行需要一个特定的条件,就是使凝汽器保持在真空状态下,想要使其处在真空状态下员工需要注意做好以下几方面的工作,第一是工作人员要认真对待凝汽器的工作,保证在全方位封闭的情况下进行检查,以免出现泄露情况,打破其真空性;第二是工作人员要实时对水泵进行检查,并且控制好水温,一般情况下,水温大概要控制在二十六摄氏度之下,如若发现问题及时进行处理,从而保证水泵的正常运行;第三是保证循环水能够达到标准,这需要实时监督其工作状态,确保水中无杂质方可提升工作质量与效率;第四是做好水位的控制工作,做到以上几点,不仅能够提高汽轮机的工作效率,还能够在一定程度上减少煤炭资源的浪费。
         3.4汽轮机调速系统故障处理
         调速系统作为汽轮机运行过程中必不可少的一种基础构造,其长期运行中也难以避免地会出现故障。针对前文所分析的调速系统故障产生原因及具体表现,工作人员可以采取如下措施进行高效故障处理。首先,在对汽轮机及相关设备进行设计时,就要对不同的输油管路与油动机系统的各自组合状况加以分析,提前对调节系统的管道加以优化,从源头上排除质量隐患。其次,要做好油质管理工作,要周期性地对汽轮机油过滤设备进行质量检验,一旦有过滤装置受损、老化等问题要迅速进行元件替换。最后,需要关注汽轮机电液伺服阀问题,保证其气门门杆可以与连接套贴合,将其接触面控制在70%以上。
         结语
         综上所述,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,提出针对性的解决方案,希望能为相关工作与研究提供参考依据。
         参考文献
         [1]李宽宽.火力发电厂汽轮机油系统常见故障分析及防治措施[J].机电信息,2019(35):112-113.
         [2]郭海波.汽轮机真空度下降故障及防范措施研究[J].设备管理与维修,2019(20):66-67.
         [3]石泽红.火力发电厂汽轮机的常见故障与检修处理方式研究[J].价值工程,2019,38(25):205-207.
         [4]陈嘉良,尹永伟.汽轮机维修中的常见故障与处理技术研究[J].化工管理,2019(25):150-151.
        
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