楊星
【摘 要】一直以來汽輪機作為火電廠中的原動機,在火電廠的正常工作運行過程中發揮著至關重要的作用。而汽輪機的通流部分正是汽輪機的核心工作組件,對保障火電廠日常工作的順利開展和安全運行具有重要意義。我們必須深入了解和掌握火電廠汽輪機通流部分的工作原理,發現并總結汽輪機通流部分的常見故障類型及其發生的原因,并提出更加行之有效的故障診斷方法和解決措施,切實保障汽輪機的安全運行。
【關鍵詞】汽輪機 通流部分 故障 診斷 方法
近年來,隨著我國社會經濟的不斷進步和科學技術的迅猛發展,我國各大火力發電廠的規模越來越壯大,火力發電作為店里發電的主要手段之一,也在人們的生活生產中發揮著越來越重要作用。在此情形下,汽輪機始終扮演這一個維持火力電廠正常運轉的重要角色。
1汽輪機通流部分的主要結構及基本工作原理
汽輪機又叫做蒸汽透平,是一種利用能量與功率之間的相互轉化,以旋轉的方式將蒸汽能轉化成機械功的大型機械設備,常作為基本的原動力機而被應用于火力發電中。其中,汽輪機的通流部分就是指汽輪機本體中能夠使做功汽流得以有效進出地通性道。一般而言,汽輪機的通流部分主要由進汽機構、各級通流部分葉柵和排汽缸三大組件組合而成。此外根據壓強程度的不同,汽輪機的通流部分又可分為高壓通流部分、中壓通流部分和低壓通流部分?三大部分,共計為58等級:高壓由調節級和11級壓力級組成;中壓通流部分為 2x9級;低壓通流部分為雙流2x(2x7)級。三部分各自具有其不同的特點及功用,它們的有機組合和協調運作共同完成了汽輪機通流部分的安全高效的運行。
2 汽輪機通流部分的常見故障現象
汽輪機的通流部分作為汽輪機的重要的組成要件之一,也往往是汽輪機最常發生故障的部分。因此,我們要想保障汽輪機的安全運行就應當首先解決汽輪機通流部分的故障問題。通常情況下,汽輪機通流部分的常見故障大致可分為以下兩大類:
2.1汽輪機通流部分的突發性故障
汽輪機的通流部分常常會因為其通流面積發生突變而引起一系列的突發性問題,進而造成汽輪機通流部分的突發性故障。特別是汽輪機的通流部分往往是在較大的壓力或溫度下進行長時間運行工作的,這就容易導致其調節級交變熱應力的作用下出現一些破損或腐蝕的問題,從而進一步造成進汽閥門、閥桿或葉片的脫落及斷裂現象的發生,嚴重影響了汽輪機的正常工作,并容易造成一些安全事故,需要我們加倍注意。
2.2汽輪機通流部分的漸變性故障
汽輪機通流部分作為汽輪機日常工作量最大的器械部分,往往會因使用時間過長或使用頻率過高而產生通流通道長期結垢或磨損的現象,進而引起的一些汽輪機通流部分的漸變性故障的發生。這種漸變性故障主要包括壓力級故障、軸封磨損以及調節汽門和調節級的故障等。其中壓力級產生的故障多數情況下是指汽輪機通流部分出現通道結垢或葉片斷裂的問題,進而使通道面積發生變化,從而影響了調節級的正常壓力值。軸封磨損也是汽輪機通流部分較常發生的故障之一。這是因為在汽輪機運行過程中,特別是在其啟停或變更負載時,往往會因為技術員操作上的失誤等原因而導致軸封間發生接觸或碰撞,由此加大了了軸封的磨損程度或各缸的漏汽程度。此外,汽輪機通流部分的通流通道中常常會遺留一些的從汽輪機上脫落的金屬碎屑,進一步造成汽門和調節級的磨損,并加劇了通道的堵塞程度。
3汽輪機通流部分故障的診斷方法
汽輪機通流部分的安全高效運行,對于氣流機整體的有效運行及保障火電廠的安全具有十分重要的意義。這就要求我們必須在全面了解氣流機通流部分的常見故障的同時,熟練掌握一些關于氣流機通流部分故障診斷的專業方法。常用的汽輪機通流部分故障的診斷方法主要包括現場檢查、熱力參數診斷、振動診斷以及更為智能化的人工神經網絡故障診斷等。
3.1現場檢查的故障診斷方法
當我們對汽輪機通流部分發生故障進行診斷時,我們首先要對故障現場進行全面的、仔細的檢查,以便判斷造成氣流機通流部分故障的切實原因。首先應確認是否有明顯誘因;然后應檢查6級高調門的開啟狀態以及運行狀況;若聽到異常聲響,則需對門前后進行壓力檢查,以判定是否是門芯掉落造成的故障。
3.2熱參數比較的故障診斷方法
熱參數比較是進行汽輪機故障診斷的常用方法。這是因為當氣流機的通流部分發生故障時,其蒸汽壓力與調節壓力就會出現明顯的上升。因此對汽輪機通流部分的各項運行數據進行監測,并以汽輪機在高調門全開的情況下所出的最高工況為標桿,與當前高調門的全開參數進行一個比較。若數值明顯下降,則可診斷出通流部分的故障為異物堵塞通道造成通流面積縮小。
3.3人工神經網絡的故障診斷方法
隨著科學技術的不斷發展,人工神經網絡的故障診斷方法已成為一種備受關注的新型故障診斷技術。人工神經網絡一般會分為輸入層、隱層和輸出層。其中,輸入層將接收到的輸入信號傳遞到隱層中利用一定的算法進行信號的處理,進而在輸入層輸出結果并診斷故障類型和故障原因。
4結語
綜上所述,在汽輪機運行過程中的通流部分發揮著重要的作用,因此熟悉汽輪機通流部分的常見故障,并掌握好現場檢查、熱力參數比較及當前最時興的智能化人工神經網絡等診斷技術則對保障機械設備的安全運行顯得至關重要。當然,以上提及的這些故障診斷方法都尚不能完全實現汽輪機可能發生的故障準確診斷。因此,相關技術人員應當在時間經驗的基礎上不斷創新汽輪機通流部分的故障診斷技術,進一步提高故障診斷技術的準確性,確保電廠發電系統的安全可靠運行。
參考文獻:
[1]董曉峰,顧煜炯,楊昆,朝格圖胡日都.汽輪機通流部分故障診斷方法研究[J].中國電機工程學報,2010,35:71-77.
[2]曹麗華,周云龍,李勇.汽輪機通流部分故障診斷基準值的研究[J].汽輪機技術,2009,02:132-134+115.
[3]史進淵.汽輪機通流部分故障診斷模型的研究[J].中國電機工程學報,1997,01:29-32.
[4]楊勇平,楊昆.汽輪機通流部分故障診斷的熱力判據研究[J].熱能動力工程,1999,05:347-349+409.
[5]周昭濱,巫樟泉,張德軒,李蔚.汽輪機通流部分故障診斷方法研究綜述與展望[J].電站系統工程,2014,03:12-14.
[6]郝志莉,葉春.電站汽輪機組通流部分故障分析及診斷[J].動力工程,1995,01:22-26+61.