汽轮机运行调节方式优化策略探析

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年3月7期   作者:南楠
[导读] 近年来,汽轮机的很多故障是由于操作不当或机器运行太久导致

        南楠
        国能荥阳热电有限公司,河南 荥阳 450100
        摘要:近年来,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:汽轮机;运行调节方式;优化策略探析
        引言
        汽轮机的节能降耗对于整个发电厂的经济性具有非常重要的影响,能够获得很好的经济效益。本文首先对汽轮机的工作过程及节能降耗运行的途径做了简单介绍,接着从凝汽器真空度、锅炉给水温度、汽轮机进汽参数、运行管理等方面对汽轮机节能降耗的策略进行了详细的探讨。
        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。汽轮机是一种必不可少的发电设备,其工作原理比较复杂,并不是直接将机械动能转化为电能,而是先将锅炉产生的蒸汽热能转化为机械热能,然后这些机械热能再通过扭矩这一部件转化为电能,从而达到发电的目的。既然它是发电过程中必不可少的设备,那么它的维修和管理自然是非常关键的,所以我们要对汽轮机的维修进行一种叫精细化管理的东西。什么是精细化管理呢?本文可以通过介绍它的原则和特点来了解精细化管理。首先是原则,精细化管理原则,就是管理的方法和模式必须是可行的,也就是说必须是可以实际操作出来的,而且这种方式和模式通过实际操作之后,必须产生真正有效的效果。而且这种方法和模式能够产生良好的效果,也就是说能够提高发电的效率,而且操作起来也相对来说比较简单,又没有什么危险的地方。只有这样才能称之为精细化管理。其次是精细化管理的特点。首先检修这一部门的管理人员,应该提前对检修工作有一个具体的计划,这些计划应该形成书面的文件,让每一个检修的工作人员都熟知。这样他们在实际操作的时候才能做到心中有数,才能按工程计划完成自己应该做的事情,同时各部门才能相互配合。
        2 汽轮机的振动故障分类
        导致汽轮机发生异常振动故障的因素有很多,常见的机组振动原因有:(1)汽流激荡和轴承油膜振荡引起的振动。①叶片受到不均衡的汽流冲击产生汽流激荡,对于较长的末级叶片,蒸汽在叶片膨胀末端产生流道絮乱,引起振动;②油膜不稳定或者被破坏,将会引起轴瓦乌金被烧毁,受热引起轴颈弯曲,引起振动。(2)机组运行中心不正引起的振动。①机组运行期间真空降低,会使低压缸排汽温度升高,后轴承座受热微微向上抬起,破坏机组的中心,引起振动;②汽轮机启动过程中,若暖机时间不够,升速或者加负荷过快,会引起汽缸热膨胀不均匀,或者滑销系统存在卡涩,使汽缸不能自由膨胀,都会导致汽缸对转子发生相对偏斜,引起振动;③机组在进汽温度超过设计值的条件下运行,会使胀差和汽缸变形增加,造成机组中心移动超过运行限度,引起振动;④设备安装时中心偏差大,导致运行时产生振动,且此振动是随负荷的增加而增加的。(3)转子发生弯曲引起的振动。①转子永久性弯曲引起的振动,若转子承受的内应力超过材料的屈服极限时,会使转子的局部产生塑性变形,且此变形应力消除后不会消失。

生产中设备转子若发生永久性弯曲,必须进行直轴处理,否则会造成更大的经济损失。②转子弹性热弯曲引起的振动,表现为轴向振动,例如:当通过临界转速时,其轴向振幅增大较为显著。(4)转子质量不平衡引起的振动。①转子找平衡时,未能消除不平衡余量,或者转子上某些部件出现松动,均会使转子发生质量不平衡;②设备运行中,转子叶片损坏、磨损、结垢,均会使转子发生质量不平衡。(5)汽轮机安装部件松动引起的振动。汽轮机外部零件松动,会引起振动,例如:地脚螺丝、基础等松动。(6)发电机内部故障引起的振动。发电机转子和静子之间的间隙不均匀、发电机转子线圈短路等,均会引起机组振动。(7)汽轮机内部发生摩擦引起的振动。轴颈和轴承乌金侧向间隙调整不当等均会引起摩擦,引起振动。(8)水冲击引起的振动。当机组运行期间,蒸汽带水进入汽缸内发生水冲击,将会造成轴承推力增大,产生较大的不平衡扭力,引起转子产生剧烈振动,严重时会造成推力瓦被烧毁。
        3 电厂汽轮机检修中的精细化管理
        3.1 汽轮机振动的处理
        ①当机组运行期间振动增大,或者发出异常声音时,运行人员应对可能引起机组振动的原因以及运行参数进行检查分析。首先检查主汽门及调节汽门是否开启正常,上下缸温差是否正常,机组热膨胀是否均匀,机组负荷和蒸汽温度是否突然变化;其次检查润滑油温、油压是否正常,检查轴承回油温度及轴承乌金温度是否正常;若以上方法查不到问题所在,可以适当改变机组负荷、发电机励磁电流,观察振动变化情况,并做好记录,对振动原因进行进一步分析。②若未能查到振动原因,应联系专业人员对振动频谱进行测量,确定振动原因并采取措施减轻或消除振动源。③振动超过运行极限值时,应紧急停机进行处理;当机组出现强烈振动或汽轮机内发出明显的金属响声时,应立即破坏真空紧急停机。
        3.2 汽轮机密封水系统问题的解决方法
        我们要找出为什么汽轮机会出现密封水系统的问题,只有分析了原因之后,才能够根据原因提出一些有效的解决方法。我们通过分析发现传统的汽动给水泵采用的是一种定速给水的方法,但是这种方法容易出现一个问题,那就是也会导致大量能量的消耗。这种问题的解决需要专业的维修人员,这种专业的维修人员需要具备一定的数学设计能力,可以用数学知识来进行给水泵的一个结构的设计,让汽动给水泵通过结构的优化来实现能源的节约,以此来提高电厂的整体效益。
        3.3 配备专业人力和物质资源
        检修工作是一个大工程,需要大量的人力资源和物质资源。无论是人力资源还是物质资源,都要提前筹划,看看需要多少,然后通过采购和招聘的形式准备好人力资源和物质资源。因为只有提前准备好这些资源,才能够保证不会影响检修工作的开展。在采购物质资源的时候,要注意这些资源的质量是否达标,精密度是否能够达到电厂的要求。如果是招聘人力资源的时候,要分析招聘的岗位需要什么样的能力,然后根据这些能力去寻找人才。只有人才具备这些能力,才能够具有在该电厂工作的资格。
        4 结束语
        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]黄玮.关于火电厂汽轮机辅机常见故障分析及检修方法略谈[J].黑龙江科技信息,2016(33):38-39.
        [2]刘璐.火电厂汽轮机常见故障诊断及检修[J].中国新技术新产品,2013(11):166.
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