王林中 樊瑞
陕西国华锦界能源有限责任公司 陕西榆林 719319
摘要:汽轮机是电厂生产不可或缺的关键设备,在发电系统的运行过程中,汽轮机组的运行工况以及稳定性,会对系统运行参数、发电效率等产生一定影响。从发电综合成本控制视角考虑,汽轮机效能低下、故障率高等问题的出现,会直接增加电厂的发电成本,影响企业的经济效益。对于汽轮机组的运行保障,科学的维护、保养计划,以及可靠的运维管理措施,能够有效控制汽轮机的故障风险,维持设备的正常工况。基于此,本文围绕汽轮机的运维工作展开讨论,结合笔者既往经验,重点分析汽轮机的维护与保养措施。
关键词:汽轮机;维护;保养
引言
汽轮机是工业领域较为常见的蒸汽动力装置,其在火力发电、化学工业、冶金工业等行业有着极为重要的应用。在汽轮机的运行过程中,高温、高压等特殊工作环境,以及设备正常使用带来的磨损,给汽轮机的实际工况以及性能稳定性构成了不同程度的影响。从汽轮机的运行特征出发,分析机组运行过程中的高发故障,有针对性地制定日常检修计划与保养方案,是设备管理工作的重点内容。
1 汽轮机的定期检查
汽轮机的实际运行工况受到多种因素的影响,从提升设备使用效率以及保持性能稳定性等视角出发,企业应当根据日常生产任务以及投产设备的性能制定汽轮机定期检查规划,并重点明确以下内容:(1)汽轮机日常检修的各个项目;(2)汽轮机运行参数的测定方法;(3)汽轮机组的正常检修频率以及特殊时期的检修方案。参考以往的经验,为了保证设备的使用性能符合生产需要,每台设备每年至少接收一次全面的检查。在此基础上,运维人员有必要根据既往的检修经验,总结、归纳汽轮机内部构件的故障频率以及故障规律,据此制定月检、季检方案。例如,汽轮机的月检通常围绕各类仪表的性能检查、损坏部件的更换以及设备的清洁保养等展开,由于月检制度的实施频率相对较高,在制定检查计划时,应当侧重于汽轮机内部故障频率较高的构件,以及设备运行工况的测定等。
2 汽轮机日常保养与维护措施
2.1 汽轮机润滑
汽轮机润滑与盘车的运行状况之间有着紧密关联,根据既往的运维经验,在汽轮机润滑处理工作严格、有序落实的情况之下,在系统停止运行的数小时内,盘车仍然能够处于相对安全、稳定的运行状况,继而避免盘车运行故障带来的系统故障与其他风险[1]。在润滑处理阶段,顶轴油系统的稳定运行也应当纳入保养工作的范畴,考虑到轴身温度变化对顶轴油系统运行状况带来的不良影响,运维人员需要在停车期间及时做好顶轴油系统的维护、保养工作,继而有效控制轴瓦的磨损问题。
2.2 汽轮机防冻
在严寒季节,汽轮机会面临低温工作挑战,而汽轮机的工作原理决定了其运行工况受到工作环境温度变化的强烈影响的客观事实。一旦汽轮机所处环境的温度大幅低于正常工作温度范围,汽轮机的运行工况将受到不同程度的影响。不仅如此,低温环境对内部构件的影响,以及设备异常运行给内部构件造成的损害,还会直接影响汽轮机内部构件的使用寿命,如机内冷却水结冰[2]。基于上述情况,运维人员应当根据所在地区的气候条件,做好设备的防冻维护工作。首先,对厂房的门窗进行封堵,尽量减少厂房内部的热量散失,是避免汽轮机周围温度过低的有效措施,且该方式的维护成本较低。其次,冬季对厂房室温进行实施监测,能够及时发现汽轮机的低温风险,并采取相应的防护。
最后,对于封堵门窗仍然不能控制厂房温度的场景,运维人员应从实际条件出发,制定厂房供暖方案。
2.3通风冷却保养
汽轮机停机检查是日常维护工作的重要内容,停机检查阶段出现的不当操作,可能会导致汽轮机损坏,如停机阶段的冷却保养。在汽轮机停机以后,整个设备仍然处于高温状态,在规定的时间内,采取可靠的保养措施,将汽缸温度降低至正常水平,是冷却保养的重要内容。以通风冷却为例,为了实现汽缸的快速冷却,一般采用压缩空气强制冷却,其过程如下:对空气进行加热,以顺流方式送入汽缸。相较于其他冷却方法,该方法的快速冷却效果较好,在冷却过程中,能够根据相关检测指标反馈的信息调节冷却速率。需要注意的是,在冷却保养阶段,检修人员需要注意汽缸相关指标的变化情况,警惕异常情况的发生[3]。
2.4 停机后防腐维护
在汽轮机停机以后,缸内残留的水蒸气可直接增加汽缸的腐蚀风险。若检修人员未根据停机检修制度进行防腐维护,在残留水蒸气与外界空气结合的过程中,轴封、阀门等部位将相继发生腐蚀现象,降低金属强度,并对汽缸的性能、寿命构成影响。为控制汽轮机的腐蚀风险,在汽轮机充分冷却以后,运维人员需要根据实际条件选择排气方法,尽可能将气缸内残留的空气排出,或者通过涂刷油漆的方式进行防腐。在常规防腐处理结束后,对汽轮机进行干燥处理,尽量减少汽缸内部残留的水分,也是设备防腐处理的有效方式。
2.5 叶片维护
在汽轮机内部构件中,叶片是最为精细、具有较高故障风险的零件。运行实践经验表明,叶片运行过程中出现的结垢、击伤等问题,能够直接影响到汽轮机的运行参数,甚至对叶片、汽轮机的使用寿命形成严重影响。针对叶片结垢问题,有案例表明,叶片上积聚的水垢等杂质会直接影响到叶片的气动性能,继而对叶片的轴向推力以及其他关键技术参数产生影响。目前,叶片结垢一般通过喷砂法进行处理,但此种方法也存在一定的不足,如影响叶片原有的抛光表面等[4]。为了避免维护过程对叶片表面造成损伤,在使用这一方法时,运维人员需要对所用材料的粒度以及喷砂的方式进行严格控制。除叶片结垢,受外来异物的撞击引起的叶片损伤,也会对叶片的运行参数以及汽轮机工况构成影响。一般而言,外来硬质异物(如机内残留的碎焊条、安装过程中遗留的小螺栓)造成的损伤,具有难以维修、危害较大的特点,可引起难以预计的严重后果。为了及时发现击伤问题,保证叶片的稳定运行,运维人员应当积极建跟踪检查制度,对叶片击伤问题的可能来源进行严格控制,有效规避机内残留硬质异物等带来的撞击风险,为叶片的稳定运行提供良好的保障。针对超临界压力机组,其锅炉的高温部分以及高温管道部分应当采用符合相关要求的材料,并定期进行检查,在发生氧化皮脱落之前及时进行酸洗。此外,在日常检修与维护的过程中,还需要确保机组的良好水化学品质。
3 结语
在汽轮机得到广泛应用的背景下,设备运行保障体系的构建以及日常运维方案的制定被推上了新的高度。从火电厂的经营管理角度分析,汽轮机管理在发电成本控制中有着重要地位,运维人员在汽轮机保养、维护工作中的职能缺失,将直接影响设备性能、运行成本与使用寿命。对此,企业应高度重视汽轮机的保养与维护工作,积极总结既往的管理经验,逐步完善现有的日常检查制度以及运维方案,切实发挥设备维护、保养的作用,维持汽轮机的正常运行。
参考文献
[1] 孙义辉. 浅谈汽轮机的维护与保养[J]. 科学与财富, 2019, (007):153.
[2] 陈嘉良, 尹永伟. 汽轮机维修中的常见故障与处理技术研究[J]. 化工管理, 2019, (025):150-151.
[3] 付瑞清. 电厂汽轮机检修中油系统常见故障与应对[J]. 百科论坛电子杂志, 2020, (002):984-985.
[4] 王宇浩. 汽轮机维修中常见故障与处理技术分析[J]. 中国设备工程, 2020, (009):70-71.