探析火力发电厂汽轮机的检修要点控制周鹏飞

发表时间:2020/7/20   来源:《当代电力文化》2020年6期   作者:周鹏飞
[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。文章分析了发电厂汽轮机发生率较高的故障,并提出了相应的解决措施。
        关键词:发电厂;汽轮机;故障;排除方法
        引言
        随着我国经济社会的快速发展和科技水平的不断提升,火力发电行业在良好历史机遇下得到了长足发展,成为我国现阶段能源生产的重要模式之一,在我国电力生产领域占据着不容忽视的重要地位。与此同时,随着人们生活水平的不断提升,社会各界人士对电能质量要求进一步提高,火力发电厂作为我国重要的电能生产供应商,电力资源供应模式和运行管理模式直接影响到部分地区供电质量的提升和区域经济的发展。汽轮机组作为火力发电厂电能供应环节的重要组成部分,其耗能水平的高低直接关系到火力发电厂的整体经济效益。因此,探究火力发电厂汽轮机组耗能影响因素及其相关节能降耗措施便具备了重要理论意义和现实价值。
        1 发电厂汽轮机的常见故障与排查措施
        1.1 异常振动故障分析
        异常振动是汽轮机运行过程中最常见的故障之一,检修人员需要根据引起振动的不同原因而采取针对性的处理措施:(1)普通的被迫振动:a.因汽轮机的转子失衡而引起振动,转子的结构设计不合理,制造不精密,误差大,材质不好,动平衡的等级较低,转子上的一些零部件松动。b.转子的部分结构刚度不足,接合面有差别,因此引起振动,该情况主要会发生在落地轴承结构或者轮子的支撑结构。c.轮子所在的位置错误,引起异常振动,这种现象通常是因为安装的精密度低、不符合技术要求、基础沉降不均匀等因素引起的。d.汽轮机的转速在接近临界的情况下,轴承座的振动速度就会明显提高。(2)异常的被迫振动:主要特点如下:a.汽缸持续膨胀,通畅性差,明确速度后,轴承座的振动速度提高。b.联轴器的螺栓松动,改变了汽轮机的振动以及负荷强度。c.在汽轮机运行过程中,自身的振动和晃动幅度很容易失衡。d.汽轮机的转子运作时,不断的摩擦会使温度提高,出现变形和弯曲。e.励磁电流等因素的影响会升高汽轮机的温度,使其出现变形。f.转子和轴承、隔板、密封等静止件之间的间隙持续的产生动静摩擦。(3)自激振动:a.轴承壳体的配合不足、轴承在长时间的运作过程中不断的磨损、损伤,最终造成油膜振荡。b.在高负荷的运行状态下,汽轮机的高压转子会形成汽流激振。
        1.2 超速故障分析
        汽轮机是一种以3000r/min的速度长时间、高速运转的设备,动力矩非常大。如果运行过程中,汽轮机的调节系统失灵,其运转速度就会在短时间内大幅度提高,转子零部件的实际应力严重超过预设值,造成轴承损坏、转子断裂、叶片甩脱等故障,如果问题严重,整个汽轮机组都可能面临完全报废的情况。所以,汽轮机超速是一种危害很大的故障,而且还会给操作人员带来危险。
        1.3 凝汽器真空偏低故障分析
        凝结水泵、循环水泵和抽气装置是组成凝汽器的主要部分,这也是汽轮机辅机的一些常见设备。真空凝汽设备通常装置在汽轮机的排气口,以保证汽轮机能够自始至终通过蒸汽的膨胀来减小排气压力,大幅度提高汽轮机的热效率。汽轮机还可以通过凝结器把排气凝结成干净的凝结水晶,以产生水资源,供锅炉循环使用。凝汽器的真空度会对汽轮机的运行产生影响,如果改变了真空度,排汽的温度也会相应发生变化,显著提高了机组的故障率。转子外界持续高温的情况下,循环水的温度也会升高,对凝汽器的吸热量和冷凝温度产生严重影响,增加了排汽压力,降低了凝汽器的真空度。

还有真空气密性和凝汽器结垢同样会让凝汽器的真空度降低。
        2 发电厂汽轮机的常见故障排查措施
        2.1 将凝汽器调整至最佳真空状态
        一般而言,火力发电厂汽轮机组中的排气会随之进入凝汽器,借助凝气器中的相关冷却装置凝结成液态水,从而使汽轮机组中的乏气体积降低,使原来充满蒸汽气体的凝气器封闭空间变为真空环境,以此方式实现火力发电厂汽轮机组蒸汽达到最低压力的目标,进一步增大水蒸气在火力发电厂汽轮机组中的实际使用效率。在此过程中,有关工作人员必须保持凝汽器的清洁度,由于凝汽器内部为铜管,其属于极易结垢材质,且凝汽器在污垢沉积后会严重影响整个装置的实际换热效率,进而影响火力发电厂汽轮机组的经济性和科学性。因此,相关工作人员可在凝汽器的冷却水装置附近安装一定的专门清洗凝汽器的装置,利用化学反应或物理反应等将凝汽器清除干净,使凝汽器达到最佳真空状态,从而降低火力发电厂汽轮机组能源资源的消耗。同时,在汽轮机组的实际运转过程中,工作人员还应想方设法进一步降低冷却水温度。
        2.2 降低汽轮机组启动和运行时的能耗
        由于火力发电厂汽轮机组在实际运转过程中的压力值和真空状态下的压力值差值较大,不可避免地会使大量蒸汽进入汽轮机组运转系统,从而降低火力发电厂汽轮机组的实际工作效率,因此,减少汽轮机组启动状态和运行状态下的压力值,缩短火力发电厂汽轮机组并网差值是降低火力发电厂汽轮机组能源浪费的重要手段。在火力发电厂汽轮机组的实际启动过程中,能量损耗主要表现在压力和冷凝器真空度以及旋转参数严重差异等诸多方面,不仅会大幅度增加汽轮机组实际运行阻力,更会增加相应的功率消耗,从而大大降低汽轮机组的实际经济效益,因此,在汽轮机组的优化过程中,工作人员可借助蒸汽压力和火力发电厂汽轮机组的主阀压力,利用打开真空断路器阀门等多样化方式,降低冷凝器的实际真空度,利用主阀压力和冷凝器真空度及重量传递参数较高这一优势降低汽轮机组在实际启动过程中的能量消耗。在火力发电厂汽轮机组停止运行时,不论汽轮机组的停止行为是否属于正常行为,最好方式是利用滑动参数停止火力发电厂汽轮机组,借助汽轮机组锅炉余热散发的方式继续发电,不仅能达到有效降低火力发电厂汽轮机组蒸汽涡轮机设备和锅炉设备温度增加所需的耗能量,更有利于火力发电厂汽轮机组涡轮机和锅炉等重要设备的维护保养。
        2.3 异常振动解决措施
        引起汽轮机异常振动的原因不同,检修措施也不同。所以,检修人员要认真分析故障类型、故障位置。(1)观察汽轮机的振动规律,如振动幅度、频率、相位。收集机组信息、汽轮机的日常运行状态、机构信息、维修记录等信息。(2)在找到振动规律、收集详细信息后,认真分析故障特点、产生故障的机理,并将分析结果作为维修的重要依据。(3)准确的诊断故障,采取行之有效的方法减少故障的再发生次数。
        3 结语
        随着经济全球化的不断发展和市场经济竞争激烈程度的不断加剧,节能减排和环保降耗成为可持续经济发展的重要主题。火力发电厂汽轮机组作为火力发电行业的重要组成部分,更是火力发电耗能大户,对整个火力发电行业的经济运转和节能降耗有着重要影响。因此,针对火力发电厂汽轮机组的相关能耗影响因素,提出相应的能耗降低措施是保障火力发电厂汽轮机组整体节能效果和提高社会生产效率的重要途径。
        参考文献:
        [1]赵向富.火力发电厂汽轮机组的节能降耗措施研究[J].工业技术,2015(7):68-69.
        [2]朱静,王磊,郝娜,等.火力发电厂汽轮机组的节能降耗措施探讨[J].科技创新与应用,2017(23):54-55.
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