电厂汽机运行调整中常见的问题和对策

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年四月10期   作者:匡碧材
[导读] 汽机是电厂的重要生产设备,对汽机的运行参数进行合理调整,是电厂生产效率的重要保障。
        匡碧材
        国家能源集团宝庆发电有限公司    湖南   邵阳    422000
摘要:汽机是电厂的重要生产设备,对汽机的运行参数进行合理调整,是电厂生产效率的重要保障。在生产实践中,汽机的运行工况与整个发电系统的运行效率的关联密切,运行状况不佳主要表现为高故障率与效能低下等,这势必会对电厂的综合发电成本产生影响。本文围绕电厂汽机的运行调整展开讨论,在简要分析汽机运行优化的必要性的基础之上,对几种常见问题进行分析,并提出有效的应对措施,以供参考。
关键词:发电厂;汽机;运行效率
引言
        在电厂生产体系中,汽机是发电系统的重要组分,汽机的稳定运行,是发电厂生产效率的重要保障,同时也是控制综合发电成本的关键所在。从汽机的运行实践来看,其运行工况受到多种因素的影响,汽机的运行环境,以及设备内部零件的磨损情况,都是工况与设备性能的重要影响因素。而电厂发电条件的特殊性,决定了汽机必须长时间在高温、高压条件下工作,内部零部件本身面临较高的磨损风险,一旦管理人员忽视了设备运行调整工作,没有定期对汽机的运行状况进行检查,汽机将陷入效能低、故障频率高等风险之中。
1 电厂汽机运行调整的重要意义
        生产效率与发电成本是电厂经营活动的重要考虑因素,在发电市场竞争日趋激烈的背景之下,火电厂开始寻求兼顾效率与成本的发电模式,而保证发电系统内部各个设备处于高效运作状态,设备之间形成协同作业关系,对提高生产效率、控制发电成本有着促进作用。在电厂发电系统中,汽机热力系统的应用占据重要地位,依靠此类系统的自身优势,火电厂能够很好地实现效率与成本的控制,但设备效能过低会增加系统的故障风险,甚至导致热力系统的运行被迫中断,给火电厂带来直接经济损失[1]。以汽机为例,一旦汽机的运行工况发生明显变化,或者出现故障,辅助生产环节势必会受到影响,对汽机的运行状况进行调整,能够保障设备的稳定、高效运行,助力电厂的安全生产。基于上述分析,管理人员在汽机设备的正常使用过程中应当持续关注运行工况的调整,及时对工况数据进行采集并分析,一旦发现异常工况,应当立即评估工况异常的原因并采取相应的措施排除异常问题,维持设备的安全、稳定运行。
2 电厂汽机运行的常见问题
2.1 振动过大
        振动过大是汽机运行期间的常见问题,具有一定的代表性。技术人员在排除此类故障时需要注意利用现有的信息准确判断振动过大的原因。根据笔者既往的工作经验,振动过大主要与以下因素有关:(1)在汽机的安装阶段,安装人员未按照设计图纸规范施工,导致基础零部件的安装并不牢固;(2)受运行条件以及叶片高速运转等因素的影响,汽机内部的叶片出现故障;(3)机组内杂质过多引起的剧烈振动。在运行调整阶段,一旦发现振动过大问题,技术人员必须利用现有的故障诊断技术对异常振动的原因进行检查,根据故障的严重程度以及运行调整的实际需要,制定检修方案,必要时应当切换至备用设备,避免设备损坏问题的进一步扩大。
2.2 气密性问题
        设备之间不存在漏气现象是保证汽机运行效率的关键,在汽机真空系统中,一旦出现漏洞,空气、蒸汽中的其他气体会通过漏洞进入到凝汽器之中,继而对汽机的运行效率构成负面影响[2]。汽机的负压系统出现漏气问题的主要表现为:(1)低压轴封出现漏气现象,导致整个负压系统出现压力过低故障;(2)气缸法兰、气缸安全门等装置处的压密性不足,连接处存在严重的漏气现象,导致空气进入,真空系统的严密性大幅降低;(3)汽机机组的内部存在漏气现象,如安全门漏气、阀门漏气。

针对汽轮机真空系统的漏气问题,技术人员需要定期对机组内部的设备、零部件进行检查,重点检查连接处的密封效果,确保真空系统的严密性良好。
2.3 机油系统故障
        机油系统故障是汽机辅机运行调整时容易出现的问题,该故障的诱因主要有以下两点:(1)高温烟气中含有的粉煤灰在颈部积聚,形成团块或者结垢,导致颈部出现堵塞问题,或者对所处位置的零部件产生一定的腐蚀作用,破坏机油系统;(2)机油系统的内部压力过大,导致其他结构不能正常移动或者出现位置偏移,并最终影响汽机的运行效能。
3 电厂汽机运行调整的优化措施
3.1 重视叶片的运行调整
        汽机的稳定运行,是发电厂生产效率的重要保障,同时也是控制综合发电成本的关键所在,而叶片故障是影响汽机运行工况的重要问题,在对设备的运行工况进行调整时,技术人员应关注叶片的检修,根据实际情况制定定期检修计划,规范检查汽机的叶片状况,一旦发现叶片出现断裂或松动等问题,应当立即根据观察所得信息对故障来源进行准确判断,评估叶片故障的背后是否有更加严重的运行问题,而后有针对性地制定解决方案。在完成更换、维修叶片等一系列工作后,技术人员还需要对调整结果进行试验,以观察汽机的运行状况是否恢复正常。
3.2 完善真空系统的检查
        定期对汽机的真空系统进行检查,是发现连接处漏气等故障的可行方法,对汽机运行参数的调整有积极作用。从确保汽机稳定运行的角度考虑,在汽机启动阶段,设备使用者应当按照设备的操作过程对系统设备进行细致检查,一旦发现真空系统存在漏点或者连接处有漏气现象,应当立即告知维修部,由专业人员完成故障的检查与维修。完善的真空系统检查方案,能够大幅减少外界空气进入汽机机组的概率,从而为设备的稳定运行提供有力保障。
3.3 规范机油系统的故障排查程序
        在汽机辅机部件中,机油系统具有一定的特殊性。首先,与其他子系统相比,机油系统积聚杂质、污渍的风险更高,故障风险也处于较高水平。其次,杂质、污渍的积聚可形成腐蚀条件,对内部的零部件产生腐蚀作用。最后,机油系统的故障会显著影响到电力能源的生产,严重时甚至可威胁到现场人员与物品的安全。基于此,技术人员、设备操作员有必要端正自身对机油系统运行调整的认识,建立明晰的排查程序[3]。例如,定期对安全阀、油门阀等污渍、杂质积聚风险较高的阀门进行检查,一旦发现杂质或者污渍,及时采取有效的措施进行清除;清洗机油系统内部时,应当合理选取去油剂与清洁剂,兼顾阀门的清洁度以及内部结构的保护。此外,技术人员还要定期对油箱、冷油器等重要设备进行检查,根据检查结果制定清洁、清理计划,避免此类设备出现杂质影响到机油系统的稳定运行。
4 结语
        在能源紧缺背景下,电力市场的竞争压力增大,以提高火电厂运行的经济性与实际效益为目标,调整发电系统的经营管理模式,是电厂发展的重要方向。而汽机等重要设备的运行调整,是确保整个发电系统的运行效率的必要前提,从设备的特性出发,充分利用现有的技术来保障设备的正常运行,促使汽机始终处于良好的、稳定的运行条件,对电厂生产效率的提升以及综合发电成本的控制有着重要意义。对此,相关技术人员应当抓住汽机运行的特征,结合既往的工作经验树立设备运行调整阶段的常见问题,明确各类问题的主要原因以及相应的处理办法,提高设备运行调整的效率。
参考文献
[1] 吴辉, 吴雅姝. 试论电厂汽机运行调整中常见的问题及措施[J]. 电力系统装备, 2019, (023):150-151.
[2] 冯广伟. 电厂汽机运行中的常见问题及其规避措施分析[J]. 环球市场, 2019, (024):139.
[3] 包旭恩. 火电厂汽轮机常见故障及应对策略研究[J]. 产业科技创新, 2019, v.1(22):63-64.
       
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