浅谈汽轮机在电厂运行中的多发故障与解决对策

发表时间:2020/12/31   来源:《中国电业》2020年第22期   作者:曾垂范
[导读] 汽轮机是电厂运行的关键设备之一,汽轮机运行状态的好坏,直接对电厂发电能力
        曾垂范
        华电福新江门能源有限公司 广东江门 529085

        摘要:汽轮机是电厂运行的关键设备之一,汽轮机运行状态的好坏,直接对电厂发电能力、发电效率产生了影响。研究显示,电厂汽轮机在开机运行的过程中,经常会发生故障问题,从而影响电厂发电效率。因此,本文将针对汽轮机运行多发故障及解决对策进行分析。
        关键词:汽轮机;故障;解决对策
        引言:电厂在满足社会发展、大众生产生活对电能的使用需求时,十分依赖汽轮机设备。为了保证汽轮机设备的正常运行,只有做好汽轮机运行多发故障及解决对策的研究,才能确保电厂发电工作的顺利进行。
(一)电厂汽轮机的基本构成及原理
        汽轮机是电厂运行中所使用的重型精密设备,汽轮机高速运行的蒸汽环境特点以高温、高压为主。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。[1]
        电厂汽轮机的基本工作原理即“燃烧煤炭将锅炉中的水烧开,产生高温蒸汽,蒸汽冲入高压缸-中压缸,助力叶轮、叶片旋转,并推动主轴,以此将蒸汽热能转变成机械能;由于汽轮机转子和发电机转子依靠联轴器连接在一起,此时汽轮机可将扭矩传送到发电机处,发电机转子便可开始运转,并把机械能转变成电能。”
(二)汽轮机在电厂运行中的多发故障及解决对策
1、汽轮机真空下降故障
        故障分析:汽轮机在电厂中运行时,经常会出现各种故障,而真空下降故障就比较常见。主要表现如下“首先,汽轮机循环水泵出口压力明显降低,不能为汽轮机正常运转提供支持;其次,是真空缓慢下降故障,造成该故障的原因为‘运行中的汽轮机水泵设备出现缺水现象,导致水泵进出水口温度产生的温差过大’。”
        解决对策:在处理汽轮机真空下降故障时,应详细解析汽轮机运行状态下产生的各项数据信息,以此探查汽轮机发生真空下降故障的成因,然后明确故障类别;接着,采用和真空下降故障、真空缓慢下降故障问题对应的针对性方法进行处理。若依旧未能将真空下降故障解决,应将汽轮机负荷降低,采取强制手段避免真空下降故障持续维持,防止对电厂运行造成恶劣影响。
2、电厂汽轮机轴承损坏与解决对策
        故障分析:即电厂汽轮机轴承受损故障,造成该故障的成因为“汽轮机设备使用了不合格、质量不达标的零部件,在高温运转中破坏了轴承的支撑能力。”若无法第一时间对受损轴承进行维修,必然影响汽轮机工作性能,最终将严重破坏汽轮机整体设备。造成该现象的原因是“轴承在汽轮机内发挥支撑、联动作用,若无法正常使用,汽轮机则只能中断运行,若强行运行,必将造成设备损坏。”
        解决对策:处理轴承损坏问题时,最好以预防性为主。

当电厂汽轮机开机运行前,专业操作人员要根据电厂标准对汽轮机轴承进行详细检查,绝不允许故障轴承带病使用。若未排查出故障,应对轴承实施预防性维护,如加装防轴电流装置、汽轮机温度检测传感器等。当汽轮机轴承受损后,检修员要马上关停汽轮机,逐一检查故障,确定故障后应调遣专人维修或直接更换部件,待检修结束后,要组织试运行,观察故障问题是否消除。
3、汽前泵非驱动端轴承温度高及解决对策
        故障分析:汽前泵非驱动端轴承温度高问题是汽轮机运行常见故障,故障表现为“实际温度>60℃直逼70℃上限”。此时应临时用冷水浇在轴承室外实施降温,使轴承室表面温度降至55℃以内,不过此类方式属于应对危险情况的紧急举措,若冷却水经加油孔进入轴承室,必然会烧毁轴承,所以必须谨慎、小心使用。[2]
        解决对策:导致汽轮机汽前泵非驱动端轴承温度过高原因为“轴承破损、轴承滚道及滚柱脱层或断裂,致使轴承摩擦加剧;或轴承室内杂质含量过多;或注入了不合标的轴承润滑油等”造成的。所以,检修员处理此类故障时,应先对汽前泵非驱动端轴承进行更换,然后对轴承内的杂质实施检查、清理等。此法可确保汽前泵非驱动端轴承温度维持在55℃以内。同时,检修员应检查气泵,确保油位在正常水平,避免杂质流入轴承室,更应确保安装轴承的操作行为符合要求,从而减少故障发生次数。
4、汽前泵非驱动轴承烧坏与解决对策
        故障分析:若汽前泵非驱动轴承温度突然达到70℃,且升温势头不减,直接超过了90℃,致使泵启动紧急停运状态,便会烧毁轴承。检修员检修时若观察到油杯内存在的油超过半杯,不过油却顺着加油孔淌入轴承室,且将油杯排气孔堵住,致使油不能回流至轴承室,便会造成轴承室缺油情况;油杯内此刻为假油位,由此会引发烧毁轴承的现象。拆下受损轴承后,常可看见轴承和轴呈粘连形态,无法直接分离。[3]
        解决对策:检修员检修、维护前泵非驱动轴承期间,应认真检查轴承室油位,若观察到油位处在低水平态,应马上补油,然后对油杯排气孔是否被堵进行检查;若轴承室温度不断升高,应马上检查轴承室内是否有油,并结合实际情况设计解决对策。
5、汽轮机油系统故障和解决对策
        故障分析:汽轮机运行时若里面油温持续升高,并超过规定标准,油系统可产生溢油情况,引发系统阀门故障。或者油箱内冷却水水温超过30℃,导致冷却水水压快速减小后,便会引发系统故障。上述两种原因均会导致汽轮机油系统挂闸,引发油动机阀门无法开启,最终造成油系统漏油及阀门卡死等故障问题。
        解决对策:首先,检修员要对电磁阀门有没有被卡死进行检查;然后,观察油系统与设备内有无杂质。若油系统与设备有杂质,应马上将杂质清除,避免设备运行时杂质使轴瓦、轴颈过度磨损;完成杂质清理后,可采用打磨抛光方式予以维护、修复。
        结束语:总而言之,汽轮机在电厂运行中发生故障现象是无法避免的,所以,为了保证汽轮机正常运行、降低汽轮机故障现象对电厂运行产生的影响,就应该在做好汽轮机检查维护、日常保养的基础上,及时探查、解决故障问题,才能确保汽轮机运行效果不受影响。
参考文献:
[1]电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略[J].杨凯.石化技术.2020(01):114+97
[2]火电厂汽轮机的优化运行措施研究[J].黄长文.科技创新与应用.2020(02):113-114
[3]热电厂汽轮机的检修及安全运行[J].郑淑华.中国新技术新产品.2019(22):78-79
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