汽轮机检修中油系统故障与对策研究

发表时间:2020/7/31   来源:《中国电业》2020年3月第7期   作者:詹景海
[导读] 文章以汽轮机油系统在实际工作中出现的故障问题为出发点,对故障的处理提出可行性对策以供同行参考。
        摘要:汽轮机依靠喷嘴和动叶片能够将蒸汽的热能转化为机械能,是用来推动发电机进行发电的主要设备之一,在火力发电和核能发电过程中有着不可替代的重要作用.所以,保证在发电过程中汽轮机运行的安全,稳定和高效是非常有必要的.在汽轮机的运行过程中,润滑油系统和调节油系统能否正常工作直接关系到汽轮机运行的稳定性和安全性。文章以汽轮机油系统在实际工作中出现的故障问题为出发点,对故障的处理提出可行性对策以供同行参考。
关键词:油系统;生产安全;故障现象;解决措施
1油系统的主要设备结构与功能
        1.油箱。油箱是油系统最主要的也是最基础的设备,其主要作用统筹来讲就是保证油的质量和充足供应。其主要结构包括:进油口、排油口、检修人孔、滤网、密封装置、液位指示计、风机、净化装置等。首先,油箱的结构必须满足设计要求,其作用就是能够保证油的清洁、气水分离、沉淀杂质等功能。风机的主要作用有两个:一是及时排出油箱里面的油雾;二是是油箱内部形成为负压,保证油的流动畅通。此外,油箱的大小设计必须要保证油在流动过程中有充足的时间排出空气,避免空气进入管道引发震动造成设备损坏。
        2.冷油器。为保证设备长期不问断的运行,冷油器一般设置有两个,相互备用。其主要作用就是对油进行散热,保证其温度不超过允许值,防止油的温升过高。其冷却方式主要是水冷。冷油器内部设有隔板,改变油流动方向,增加行程,使油与流动在管内部的循环水发生充分的热交换,从而达到冷却的效果,使油的温度恒定在一个范围内,保证设备的正常运行。
        3.滤油器。滤油器就是指过滤液压油的设备,一般由壳体和滤芯组成。滤油器能够提高对油的过滤精度,清除更多的杂质,清洗液比较的方便。
        3.主油泵。主油泵就是指由泵壳、叶轮、泵轴以及密封环等部件构成,以汽轮机转子的驱动组件齿轮箱作为驱动,为机组提供调节和润滑油的部件。
2汽轮机常见故障类型
        2.1 异常振动
        汽轮机在日常运行过程中,容易发生比较异常的振动,相关工作人员必须要引起高度重视,对汽轮机进行全面、细致的检查,仔细查找发生故障的原因,同时要对故障类型进行准确分类,比较常见的振动原因有以下三种:①普通的被迫振动。振动原因为:其一,汽轮机转子不平衡造成振动故障。这种故障原因发生在转子结构不合理,制造误差大,材质不均匀,动平衡等级低,转子结垢或转子上零件配合松动;其二,部分结构的刚度降低,造成结合面的差别振动比较大,这种情况比较容易发生在落地轴承结构或转子支撑系统联接松动;其三,转子位置不正确、不对中,引起过大振动[1]。此类故障往往出现在安装精度未达到技术要求、基础沉降不匀对中差、保温不良、轴系各部热变形不同;其四,共振故障,当汽轮机的转速接近临界转速时,会导致轴承座部位的振动加快。②非正常被迫振动。与普通被迫振动相比较,非正常被迫振动的主要表现为:振动幅度不稳定,相位也不稳定,故障的特征表现为以下几点:其一,汽缸的不断膨胀,引起不通畅,确定速度后,轴承座的振动幅度会逐渐增大;其二,因为联轴器螺栓不牢靠,出现松动的情况,造成汽轮机振动和负荷强度的改变;其三,汽轮机自身振动幅度和晃动在实际旋转过程中,经常容易发生增大,造成失衡;其四,汽轮机的转子在运作过程中,由于摩擦而使温度升高,发生变形、弯曲;其五,汽轮机在工作中,受到力磁电流和振动因素的影响,温度逐渐升高,发生变形;其六,转子与静止件(轴承,密封,隔板)的间隙不当不断发生动静摩擦。③自激振动。自激振动的发生原因主要是因为汽轮机在日常工作过程中,所产生的运动造成的,故障原因主要有:其一,轴承壳体配合过盈不足、轴承磨损、疲劳损伤等引起油膜的振荡;其二,汽轮机处于高负荷状态时,其高压转子产生汽流激振。
        2.2 油系统故障
        汽轮机的油系统在进行安装或检修时,非常容易导致杂质进入,划伤轴颈部分,油系统出现故障时,极有可能导致汽轮机中阀门被卡死、伺服系统中节流孔被堵塞等故障发生,会对汽轮机的日常工作运行造成影响。相关工作人员要认真对油系统发生故障的原因进行分析,保证汽轮机的正常运作[2]。


        2.3 调速系统摆动
        汽轮机的轴瓦在振动过程中,会引起汽轮机调速汽门摆动幅度增加,振动会不断加大,直接影响汽轮机的正常运作。调速汽门如果在汽轮机正常运行过程中进行摆动,其阀门的振动幅度会非常明显,严重到一定程度很有可能会导致轴瓦受到损坏[3]。
        2.4 凝汽设备故障
        凝汽设备的作用是在汽轮机的排汽口周围,保证真空状态,确保进入汽轮机的蒸汽可以膨胀,变成相对来说比较低的排气压力,以提升汽轮机工作的效率,并且把汽轮机蒸汽排出的比较干净凝结成水,当作锅炉用水,进行循环使用。
        除此之外,汽轮机排汽压力的大小,对于提高汽轮机的工作效率非常重要。凝汽器的真空环境对于汽轮机的日常运行有着重要的影响。凝汽器的真空度下降时会导致排汽温度上升,会引起汽轮机振动故障,同时这种情况在高温的环境下更容易频繁发生。
3汽轮机油系统故障检修的策略
        在对汽轮机进行检修的过程中, 既然我们能够发现其中存在的问题, 就需要采取相应的措施加以处理, 众所周知, 油系统是经常发生故障的根源, 在对这一环节进行处理的过程中, 我们应该从实际情况出发, 有效的解决其中存在的问题, 不单单是在一个方面加以处理, 还要从多个角度进行具体的分析, 这样才能从根本上解决问题, 保证汽轮机的稳定运行。同时也能促进汽轮机的安全, 避免产生人身以及财产的损失。要做到以上几点, 我们就要做到以下几点。
        3.1 严把设备质量关
        质量是确保安全的根本性保障。无论是在各行各业, 我们都要将质量放在工作中的首要环节, 因此, 严把质量关就是改善汽轮机故障的首要措施。在对设备进行制造的过程中, 制造工艺以及制造的过程都是影响质量的关键性因素, 我们在对设备进行制造时, 应该始终将质量放在重点的环节, 这样才能有效的促进设备的质量达到相应的标准。与此同时, 我们还应该在制造的过程中, 加强专人的管理, 将质量贯穿在设备制造的始终, 从而有效的促进汽轮机的质量标准。
        3.2 规范设备的安装
        首先, 保证设备安装在良好的环境条件下进行, 尽可能地避免在刮风、降雨等恶劣天气下进行, 以确保设备部件安装的准确性。其次, 安装前, 应对设备进行清洁, 杜绝设备出现堵塞的现象, 影响设备的通畅性。最后, 由专业技术人员来严格按照安装步骤进行设备的安装工作, 以提升设备安装的精密性与准确性。
        3.3 对油系统部件运行状况开展实时监测和保养
        设备的保养和维护可采用以下方法: (1) 系统部件要定期开展清洁作业, 主要是采用专业设备, 按照分段的方法进行。 (2) 要注意控制油质的杂质含量, 可以采用加设过滤装置的方法, 使其符合设备运转标准, 以避免对设备部件造成磨损或者影响设备性能。 (3) 冲洗时要合理控制温度, 可以利用温度差达到去除附着物的效果; (4) 对设备保养时要在管道内注入充足的油量, 利用油流动对管道内部进行清洁。
总之,就是在制造设备的时候,就应该把好关,这样才能够在后续的安装、运行过程中减少问题,避免出现故障带来的不必要的损失和灾害。另外,在运行过程中,也要做监督工作,完善技术措施,做好保养工作,以减少汽轮机油系统故障可能发生的概率。油系统故障处理技术也只有通过不断地探索、改进,引进更先进技术最支撑力量,才能够最大程度上保证汽轮机油系统更加安全、稳定运行下去,为我国发电领域工作带来更有意义的价值。
        参考文献:
        [1]张成忠.汽轮机检修中油系统故障与对策研究.2018.
        [2]杨宏宇.汽轮机检修中油系统的常见故障及处理方法.2019.
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