热电厂汽轮机检修及安全运行分析

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年第7期   作者:禚伟
[导读] 汽轮机的很多故障是由于操作不当或机器运行太久导致
        禚伟
        临沂电力学校  273408
        摘要:汽轮机的很多故障是由于操作不当或机器运行太久导致,在日常使用中,要注意定期保养维护相关零部件,运行之前检查各部件是否有问题,提前排查危险。如果在使用中,汽轮机发生故障,应及时确定故障发生的原因,是否为油系统故障或者是叶片受损等导致的,在准确确定汽轮机故障原因的基础上,再根据不同的原因对症下药,可使汽轮机迅速恢复正常。
        关键词:电厂;汽轮机;检修;维护
        引言
        汽轮机是发电厂的主要设备,其具有较为复杂的结构,所以对于发电环境的要求很高,在较为恶劣的环境下很容易出现不同的故障问题,这些问题如果没有得到有效解决,将会影响到汽轮机的工作效率,甚至会造成安全事故。所以就这个层面来讲,为了能够更好地提高汽轮机的生产效率,本文针对汽轮机的机械结构进行分析,阐述汽轮机在运行过程中可能遇到的问题,并探讨其故障排除和处理的策略。
        1电厂汽轮机检修的价值
        (1)对电力市场发展的价值对汽轮机的提前检查工作主要是为了排查汽轮机在运行过程中可能出现的设备风险,提前解决零部件磨损及老化问题,以免汽轮机在运行中发生故障,电厂定期整体检测汽轮机,可以有效防止汽轮机在运行中出现问题,从而保证电厂稳定供电。(2)汽轮机检修的经济价值对汽轮机的定期检查除了能够防止机器故障问题,同时还能延长汽轮机的使用寿命,通过定期检查与保养,让汽轮机的各部件老化速度减慢,磨损部件及时换新,企业则能减少对新汽轮机的采购,在既保证供电质量的基础上又降低了运营成本。
        2汽轮机常见的故障及其原因
        2.1汽轮机的震动异常问题
        汽轮机通过转子、主轴联轴器等结构来进行旋转,而在转子转动的过程中会产生一定的震动现象,该震动将会通过结构来传递,使得汽轮机整体发生震动情况。由于机械设备由多个结构联结而成,所以汽轮机的震动现象是正常的,同时也具有一定的震动范围。而汽轮机的震动异常问题所指的就是在其工作过程中,汽轮机的震动频率超过了相应的范围,使得汽轮机各部件加速磨损,进而使得汽轮机提前老化和报废,影响到发电效率以及成本。目前,汽轮机的震动可以通过频谱仪来进行检测。在对以往案例的分析中可以得出,汽轮机的震动异常问题大多是汽轮机在安装上存在漏洞,某些紧固件不牢固以及结构松散造成的。另外,在维修和养护中可能会涉及安拆零件的情况,这也很有可能会导致结构问题,进而引发震动异常。
        2.2汽轮机叶片问题
        汽轮机叶片的故障原因有很多,其中最为常见的原因就是蒸汽的品质问题。其次就是叶片自身的结构和紧固问题。最后,机组运行状态也会对汽轮机叶片产生影响。而机组低压级叶片在实际运行过程中,末级叶片出汽边的水冲蚀损伤已成为影响大机组安全运行的普遍问题,应给予高度重视。出汽边水冲蚀所造成的后果不仅使叶栅的气动性能恶化,级效率降低,还会改变叶片的振动特性,导致机组发生强烈振动,而且可使级效率下降,增加了末级叶片断裂的危险性。当断落的叶片落入凝汽器时,会将凝汽器管束打坏,使凝汽器内循环水漏入凝结水中,还会造成转子失去平衡或摩擦撞击产生剧烈震动。
        3提高汽轮机组运行效率的优化策略
        3.1管控好主蒸汽温度
        1)做好汽轮机管道的保温工作。如在管道外围铺设保温层,这样可以减少温度外溢,确保汽轮机中蒸汽温度的合理性。2)降低内漏及蒸汽输送阻力。此项处理的主要目的在于减少蒸汽输送过程中的额外做功,使蒸汽可以最大限度运输到汽轮机设备当中,起到稳定作业温度的作用。3)做好锅炉内燃煤水分的控制。燃煤内水分含量过大会损耗一部分燃煤热值,结合以往的作业经验,将燃煤含水量控制在合理范围内,从而减少燃煤燃烧阶段的热量损耗,提升汽轮机组的运行效率。


        3.2调控主蒸汽压力值
        通过调控主蒸汽压力值,能够维持汽轮机内部压力循环的稳定性,从而优化汽轮机的工作环境。在具体的应用过程中,需要对汽轮机定压数值和滑压参数进行计算,确定最佳的应用范围,这也是用作汽轮机监督的重要参考之一。为了提高分析结果的准确性和可靠性,可以在分析过程中引入大数据分析技术、云计算技术、专家系统等手段,根据技术最终的应用效果来调整系统运行时的节点负荷,同时对转折点进行优化选择,从而提高参数调配的可靠性。需要注意的是,主蒸汽压力值并不是一个固定数值,需要根据汽轮机工作状态、生命周期做出适当调整,从而确保系统运行时的工作效率,提升系统运行过程的稳定性。
        3.3油系统故障的处理
        如果汽轮机发生油系统故障,则首先应该排查所有阀门是否正常,如果阀门状态不正常,有明显松动,应该拧紧阀门。同时也要排查阀门内部状态,是否有异物堵住阀门,如有堵塞,应及时疏通清理。
        3.4叶片受损的处理
        汽轮机出现叶片问题时,应该及时确定叶片故障的发生原因,如果是由于水流速度过快而致,应降低水流速度,以免其冲击力对叶片造成持续影响,必要时开阀门疏水,让水流散出,从而保护叶片免受二次伤害。问题解决之后,应该跟踪记录叶片故障原因及各参数数据,以备下次出现相同故障时可以快速高效解决问题。
        3.5汽轮机转子轴向位移增加
        汽轮机转子轴向位移增加是汽轮机在运转中常见的问题之一,能够导致汽轮机转子轴向位移增加的因素较多,例如,发生水冲击,水珠冲击叶片使轴向推力增大,同时水珠在汽轮机内流动速度慢,堵塞蒸汽通路,在叶轮前后造成很大压力差;动叶片结垢,蒸汽品质不良,含有盐分会使动叶结垢,通流面积缩小,引起动叶前后压差增大;新蒸汽温度急剧下降,会导致转子的温度降低,转子的收缩量大于汽缸的收缩量,使推力轴承负担增加极易发生事故;真空下降,汽轮机凝汽器真空下降,增加了级内反动度。汽轮机超负荷运行,推力轴承损坏,供热抽气机组工况突然有较大变化,主、再热蒸汽压力不匹配。润滑油系统由于压力过低、油温过高使油膜破坏而导致推力瓦块乌金烧溶,严重时会造成推理轴承过负荷、推力瓦块烧毁、动静部分碰摩、叶片折断、大轴弯曲、隔板和叶轮碎裂等恶性事故。
        3.6汽轮机凝汽器真空下降
        汽轮机在运行的过程中,其能耗问题是通过凝汽器真空度来衡量的,而这极大地关系到汽轮机在运行过程的稳定性和安全性。汽轮机凝汽器真空度的下降将影响到汽轮机的能耗,严重时会导致保护动作停机。主要有以下几方面原因:循环泵故障或跳闸。如果循环泵在运行中出口阀误关,或备用泵出口阀误开,造成循环水倒流,也会造成汽轮机真空急剧下降。如果发现射水泵出口压力、电动机电流同时到零,说明射水泵跳闸;如果射水泵压力、电流均下降,说明射水泵本身故障或水池水位过低。凝汽器在短时间内满水,一般是凝汽器铜管泄漏严重、大量循环水进入汽侧或凝结水泵故障所致。如果轴封供汽压力到零或出现微负压,说明轴封供汽中断。处于负压区域内的阀门状态误开(或误关)。
        结语
        汽轮机的很多故障是由于操作不当或机器运行太久导致,在日常使用中,要注意定期保养维护相关零部件,运行之前检查各部件是否有问题,提前排查危险。如果在使用中,汽轮机发生故障,应及时确定故障发生的原因,在准确确定汽轮机故障原因的基础上,再根据不同原因对症下药,可使汽轮机迅速恢复正常。
        参考文献
        [1]郑淑华.热电厂汽轮机的检修及安全运行[J].中国新技术新产品,2019,(22):78-79.
        [2]贾志远.热电厂汽轮机的检修及安全运行[J].电子技术与软件工程,2019,(13):234.
        作者简介:禚伟(出生年份—1996年9月),男,民族汉,籍贯山东临沂,职务/职称教师、助讲,学历本科。
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