黄英荣
四川广安发电有限责任公司 四川 广安 638000
摘要：在火力发电厂进行电能供应的过程当中，汽机的应用是关键环节，汽机设备运行的效率决定了火电厂电能产出的能力。因此，为了充分满足当前阶段社会用电需求，必须对汽机的应用提起足够的重视，加强对汽机运行状态的管理。对于火力发电厂的发电机组来说，汽机给水泵作为辅助机，对整个机组起到了安全保障作用，是发电机机组安全运行的必要前提。但是在实际生产过程中，有时会出现汽机给水泵断轴的情况。尽管这类故障发生的概率不算高，但是一旦出现断裂，就会造成严重的设备故障。此外，汽机给水泵的断轴一般是突发性的，因此，为了有效解决这一问题，首先必须要明确断轴的原因，对断轴样品进行试验和检测，根据具体的分析结果，有针对性制定相应的预防和保养措施，进而保证火力发电厂电力供应的安全性和稳定性。
关键词：火力发电厂；汽机给水泵；断轴；预防措施
1.引言
随着现代化城市建设的不断推进，我国科技水平和社会经济水平都有了进一步的提升，居民的生活质量不断提高，相应的对于日常用电的需求越来越大。电力能源是维持社会正常生产与生活的重要资源，关系到人们日常生活的方方面面。根据近年来我国市场经济的不断发展，电力能源的供给压力越来越大，而火力发电厂作为目前电力供应的主要来源之一，也面临着现代化社会所带来的挑战与难题。在火电厂工作的过程中，既要保证电能供应的质量和效率，又要满足绿色发展的理念，要积极响应国家的号召，提高供电价值。本文对火电厂汽机给水泵断轴原因进行探究，并提出了相关的解决措施。
2.火电厂汽机给水泵断轴的主要原因
2.1 脆性汽机给水泵转轴断裂成因
根据以往经验，在汽机运行过程当中，断裂的部位主要是给水泵轴的叶状转轮键槽位置，断裂后，该部位分为分裂为两段。断裂轴键的直径，键槽上方位置的宽度，长度和裂缝的深度都不符合驱动型断裂的特征。因此，为了保证断裂原因分析的合理性，首先需要对端口的形状进行观察，并以此为基础进行判断。对断裂后的汽机转轴表面进行分析，如果不属于驱动型的断裂，那么断面不会产生塑性变形，断裂的产生是突发的，断面与转轴成垂直角度，这些特点表明了断裂属于脆性。对于脆性断裂的表面，在进行分析的过程中可以将其分为三个部分，分别是导致转轴断面的疲劳源头区域，转轴疲劳产生裂纹的延伸和扩展区域以及最终导致断裂的区域。由于断裂表面不属于驱动机械性损伤，在断裂之前也不会产生氧化，整个表面都呈现金属色，因此很难以这些特点为判断依据[1]。
2.2给水泵轴键槽侧边应力集中导致疲劳断裂
对于转轴疲劳源头位置的判断，要对汽机给水泵轴键槽进行观察，大多数情况下，疲劳的源头都是位于转轴键槽的侧面边缘以及端角位置。疲劳产生的裂缝扩展区域的分布较广，几乎包含了整个断面，这是由于在旋转过程中裂缝的不断延伸所导致的。导致最终断裂的区域主要分布在相对于疲劳源头的位置，但是不是正对的方向，一般来说会向逆时针方向偏移一定的角度。对实际的断面进行观察可知，裂缝疲劳源头存在着较多的贝纹线，形状为凸起的弧状，并且线条的分布较为明显，从汽机给水泵轴键槽的侧边逐渐向轴心位置呈放射状扩散。这种现象表明了在给水泵轴键槽侧边及端角的位置曾经承受了交替变化的应力，交替变化指的是应力的大小，也有可能是由于转轴荷载突然停歇导致。最后断裂的位置平台很明显，但是涉及的分布范围较小。如果出现这种情况，那么就表明转轴没有出现过载，或者过载的时间较短，几乎不会造成影响。综合上述的各方面条件，经过分析可知火电厂起动机给水泵轴断裂的起始裂缝源自轴键槽侧边，是由于应力分布过于集中使得受力不平衡所产生的。
2.3金属分布不均匀以及非金属杂质的影响
在对汽机给水泵断轴的表面进行分析时，需要对断面的金属组织进行采样检验，以便得到更加准确的结论。采样检验要综合给水泵轴材料的成分结构，金属组织分布，力学性能等方面。将从给水泵轴采集的金属样本组织与标准数据进行比对，对组织成分的含量以及元素的分布进行评估。如果对于断轴铁素体的区域中，存在着元素分布不均匀现象，那么很可能就会导致裂纹的产生。有时铁素体会呈现网络形状分布，但是这种情况不太常见。在检验的过程中，相关的技术人员经常会发现在断裂表面分裂的位置组织中存在着条状或者点状分布的非金属杂质，这也会对汽机给水泵转轴的机械性能造成不利的影响，是导致裂纹源头形成的重要因素。为了提高给水泵轴的力学性能，必须要保证转轴的材料应用与力学设计相互匹配，金属材料的强度要满足应力荷载需求，要避免出现金属元素分布不均匀，尽量减少非金属杂质的含量。
3.火电厂汽机断轴预防及保养措施
3.1原材料管理优化
根据上述汽机给水泵转轴断裂的具体原因，需要有针对性制定相应的断轴预防及设备保养措施。断轴防护和保养方案的主要内容包括四个方面，分别是原材料管理，维护管理，加强巡查力度以及加强质量检测。首先从原材料管理的角度来说，在进行原材料采购的过程中，要进行严格把关，避免出现以次充好的情况。要配备有专业的材料管理人员对材料的使用和调度进行监督，对材料的型号，属性等进行详细记录，做好相关的责任划分的工作，确保在出现问题时，能够及时进行责任的追究。在对原材料进行加工前，还要进行入库和检验工作。为了尽量减少原材料应用的工艺问题，必须要提高加工的标准，同时保证验收工作的合理性，避免出现汽机给水泵转轴金属元素分布不均匀或存在非金属杂质的情况，追求精益化管理，不断提升成品的质量[2]。
3.2汽机给水泵转轴返厂维护
为了提高汽机给水泵转轴的使用寿命，必须做好维护与保养的工作。一般来说，在停机时，相关的技术人员可以将给水泵的机芯包取出，并返厂进行平衡校正。这样就可以有效防止在转动过程中由于受力不平衡而造成的异常振动。对于磨损比较严重的部件要及时更换，减少故障的发生概率。
3.3加强汽机检查力度
汽机系统的构成非常复杂，是一个完整的系统，在发电的过程中，必须保证汽机组各个环节都能够正常工作。因此，对于汽机也要进行全面细致的检查工作，以保证汽机组整体的运行质量和生产效率。在进行检查时，如果遇到故障和问题，必须高度重视，并立即作出相应的应对处理，将故障尽早消除。维修技术人员需要对当前汽机的工作状态有一个清晰的认知，明确故障产生的原因并进行记录，不断积累维修和保养经验，为日后的检查工作提供便利。对于汽机机组的检查要顾全整体系统，当给水泵有不正常的响动时，必须马上上报，并安排技术人员进行检查和维修。
3.4加强汽机运行质量监督
汽机的运行质量监督工作对于火力发电厂整体的供电质量来说至关重要。管理人员在进行质量管理的过程中，通过对已知的设备故障和其他方面的问题进行统计，并对质量监督方案进行优化和改进，以便保证质量管理措施能够落到实处。要推动火电厂汽机给水泵转轴检查的规范化与标准化，保证设备的用电安全，同时也要注意对汽机运行状态下温度的动态变化情况。温度监督要全程跟进，并连接自动化监督设备，一旦温度超过设定的阈值，就会立刻报警并通知管理人员，将故障损失降到最低 [3]。
4.结论
汽机给水泵断轴是影响火电厂电能产出质量的重要因素，汽机给水泵断轴会影响整个发电机组，严重的话可能还会导致整个供电系统停止运作，无法保证供电的连续性，降低了用电客户的满意度，不利于我国电力行业的发展与进步，对发电企业的经济效益与社会效益也产生了不小的威胁。由此可见，对火电厂汽机给水泵断轴问题进行分析和预防有着十分重要的意义。
参考文献：?
[1]冯宇亮，刘文军，曹天明.试论火电厂汽机运行中常见问 题及措施[J].科技创新与应用，2017(28):82-84.
［2］李占京.浅析火电厂汽机运行过程中的问题及应对措施 [J].城市建设理论研究:电子版，2018(18):32.
［3］隋尹.火电厂汽机运行中常见问题及解决措施[J].河南科技，2013(12):120.