电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略研究

发表时间:2020/12/29   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:刘成建
[导读] 摘要:随着我国电力产业的飞速发展,电厂的各类大型汽轮机设备的机组容量也在逐步增加,大型汽轮机设备在其并网运行过程中,会极易受到机组构造、生产制造工艺以及电厂设备环境等因素的影响,进而导致在满足电厂生产运行的基础上,可能引起诸多运行故障或问题。
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        摘要:随着我国电力产业的飞速发展,电厂的各类大型汽轮机设备的机组容量也在逐步增加,大型汽轮机设备在其并网运行过程中,会极易受到机组构造、生产制造工艺以及电厂设备环境等因素的影响,进而导致在满足电厂生产运行的基础上,可能引起诸多运行故障或问题。如何能够有效解决常见运行故障,探索适合电厂生产实际状况的合理化对策,是本文需要着重探讨的问题。
        关键词:电厂汽轮机运行;常见故障;应对策略
        1导言
        电力是人们生活工作中必不可少的一项资源,为了能够保证电厂发电能力满足社会整体要求,电厂就要对汽轮机运行状况进行严格管控。汽轮机是火电厂众多设备中的核心设备,能否正确对其进行养护和管理,是电厂实际运行期间应着重落实管控的一项内容。一旦电厂汽轮机产生故障问题,就会对电厂的发电能力造成影响,进而将会影响电力供应效果。
        2汽轮机的基本构造与工作原理
        2.1汽轮机的基本构造
        一般情况下,电厂所使用的汽轮机组设备部件组成大体可以分为动力装置与静止装置两大部分。其中动力装置主要是指汽轮机的运行轴承,动力叶片以及轴承联接器等部分;静止装置则包括水蒸汽进汽装置、气缸装置、水汽隔板装置以及密封装置等等。除此之外,由于汽轮机通常在极高温与高压的环境条件下工作,属于一种电厂设备中较为精密的大型重机械设备,因此通常需要与蒸汽发生设备、驱动机械设备、凝汽设备、加热设备、泵设备等装置进行配合使用。
        2.2汽轮机的工作原理
        电厂的汽轮机组设备,在电厂输电作业中起到能量转化的核心用途。因此,电厂汽轮机组设备的工作原理简单来讲就是蒸汽的动能转化。具体就是通过水汽发生装置产生蒸汽,通过机组内部配置结构以及动力叶片装置,使蒸汽在设备内通过转子的旋转力进行能量转化操作,实现电力能源的主要输出。
        3电厂汽轮机运行中的故障
        3.1轴承损坏故障
        在电厂汽轮机中,常见的是轴承损坏故障,影响轴承的运行有多种因素,其中包括轴承磨损和破裂,以及机器长时间的工作或是外力碰撞等因素造成,另外,由于缺乏对设备的检查和恶劣的环境,也可能导致轴承出现故障。对普通的轴承而言,为了润滑效果,通常采用固定间隔的方式,避免滚珠和金属结构互相磨损,一旦使用质量低劣的润滑油,就会影响轴承的准确度。同时,温度与湿度的变化,也可能造成轴承的物理损坏,其通过的水流影响了轴承的润滑效果,对轴承产生一定的影响。
        3.2机油系统非正常运行故障
        电厂汽轮机的机油系统故障,具体主要包括系统供油管道的非正常振动、系统漏油、系统油压严重偏低等常见问题。汽轮机的机油系统发生系统问题,就会直接导致汽轮机的整体机器运行出现极大的能量损耗,进而直接降低电厂输电生产的经济效益。汽轮机的机油系统通常采用EH油系统以及DEH油系统两种,也是产生机油系统问题的主要部位。此外,机油系统问题还会使得汽轮机组处在长期缺油运行的状态之下,导致机体部件的严重磨损,降低汽轮机体整体动力性能,还会引发机体内部运行温度过高的问题,缩短机组设备的使用年限,造成设备损毁。
        3.3真空下降故障
        导致汽轮机真空下降的因素有两种,分别是快速下降和缓慢下降,对汽轮机的运行效率产生一定影响,当循环泵无法正常运行时,且缺乏足够的水,使进口和出口存在温度差异,就会出现缓慢下降的情况,降低设备的工作效率。当循环泵突然出现压力下降到零时,汽轮机的真空度也会随之下降,加剧了零件间的摩擦现象。而当汽轮机出现发热情况时,将会降低真空度,说明机器运行时间过长,已经无法正常运行。


        3.4油膜振荡与转子摩擦振动
        汽轮机在高速运行中,偶尔会出现振荡现象,其中包括油膜振荡,由于油膜在高速运行中承受较大的压力,所以对油膜的稳定性产生了影响,出现油膜振荡时,增加了汽轮的振动速度,从而加快了汽轮机转轴的波动,发生此现象的因素,就是油膜和汽轮机间产生一定的摩擦力。而转子摩擦受振幅和振动频率的影响,具有波动性,经过长时间的摩擦,会产生涡动效果,并且,转子处于特殊的部位,在高温和高压的作用下,使转子出现一定的腐蚀现象,加快了转子的振动。
        4电厂汽轮机运行常见故障以及应对策略
        4.1轴承损坏处理措施
        当汽轮机发生轴承损坏的故障时,需要全方面的对轴承进行检测,根据电厂的检查标准,确保有效的检测故障,当无法确定准确位置时,需要安装轴承电流,对电流所在区域进行检测,同时注意设备周围的温差,找到出现故障的区域。检测完成后,及时地更换或维修相关设备,解决存在的安全隐患,在检测过程中还需要注意两方面,一方面是确保切断电源,使机器处在停止状态,保证相关人员的安全性,另一方面是在检修工作结束后,对设备进行试运行,确保设备的完整运行,才可以正式的进行使用,只有先确定故障发生的位置,才可以进行对故障的检测。
        4.2机油系统非正常运行故障的处理对策
        当电厂汽轮机发生机油系统非正常运行的故障时,首先要对汽轮机的机油系统进行全面检查,查看机油系统各个关键部件是否存在松动、老旧等问题,对零部件进行必要更换;检查机油系统阀门是否正常开关,并查看机油管道是否存有杂质,导致管道堵塞现象。此外,如果发生此类问题,就需要对汽轮机的机油系统进行必要的定期维修保养,通过使用专业洗涤用品与设备对机油系统进行仔细清洗,使用压缩空气将残存的水汽吹干后重新安装。同时还应当注意的是,汽轮机机油系统的清理过程要按规范使用滤网装置,每隔三小时进行一次更换,有效确保清洗质量和保养效果。
        4.3汽轮机真空下降故障及应对策略
        为了能够有效应对汽轮机真空下降故障问题,最重要的就是要对汽轮机运行状态相关数据进行分析,找到汽轮机产生真空下降故障的根本原因,并对故障种类进行确定;在此之后,运用与真空下降故障、真空缓慢下降故障相对应的解决策略进行处理。如果仍然没有解决真空下降故障问题,就要通过降低汽轮机负荷的方式,强制性的阻止真空下降故障继续持续下去,否则将会对电厂实际发电能力造成严重影响。
        4.4油膜振荡与转子振荡处理措施
        在产生油膜振荡时,需要减少油膜和汽轮机间的摩擦力,可以选择质量较高的润滑剂,同时要保证润滑剂具有一定的黏稠度,可以避免油膜承受较大的压力此外,在解决油膜振荡过程中,还可以降低轴瓦顶部的空隙,减少油膜振荡的程度,并加强对汽轮机振动的检查,将振动控制在一定范围内。而对转子振动而言,需要及时更换转子的零件,并定期对转子进行维修和检验,保证转子的质量。
        4.5更新电厂汽轮机故障处理技术
        全方面的检测技术能够有效提高故障排除的针对性与适用性,提高故障检测的精度;同时,应当有效建立起故障诊断的机理运用机制,通过全方面故障检测进行相关定量数据的梳理、汇总与分析,对比分析指标体系以及阀值,进一步明确故障发生的精确点;而信息化故障排除技术符合电力产业的发展的高效性需求,通过计算机系统以及必要的程序设置进行故障数据分析,从而避免工作人员进入设备机组内部进行人工检测需要,增加故障检测安全系数,并大幅度提高故障检测与处理的效率。
        5结束语
        总之,汽轮机是确保电厂运行的关键,由于涉及较多的运行程序,所以需要技术人员提高对汽轮机的检查和维修,通过高超的技术水平,及时找到设备运行过程中发生的故障,对老化的零件和设备及时更换,提高设备的工作效率,同时,注重检修技术的落实和应用,定期进行检修维护作业。
        参考文献:
        [1]冯亮亮.电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略[J].科技与创新,2014(19):39+43.
        [2]邱彬.电厂汽轮机常见故障及对策研究[J].农技服务,2017,34(08):155.
        [3]杨智.电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略[J].科技经济导刊,2017(13):88+86.
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