火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常見故障與檢修

翟曉旭

【摘要】：火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行狀況直接影響整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)作，而汽輪機(jī)故障分析與檢修，是保障汽輪機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要內(nèi)容。就此，本文舉例一些常見故障并提出相應(yīng)的處理辦法。

【關(guān)鍵詞】：火力發(fā)電廠；汽輪機(jī)；故障；檢修

1、汽輪機(jī)故障檢修工作的重要性

經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展使人們對(duì)電力的需求與日俱增，只有提高供電質(zhì)量才能滿足發(fā)展需要。電廠設(shè)備管理工作是能源供應(yīng)的重要后勤保障，汽輪機(jī)更是直接低供電穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此，應(yīng)重視汽輪機(jī)故障隱患與日常維護(hù)、檢修工作，提升電廠設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，從而保障電力供應(yīng)質(zhì)量。

2、汽輪機(jī)常見故障與檢修

2.1汽輪機(jī)停機(jī)后或熱態(tài)起動(dòng)前，轉(zhuǎn)子彎曲值增加及盤車電流晃動(dòng)

2.1.1故障原因

汽輪機(jī)停機(jī)后或熱態(tài)起動(dòng)前，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子彎曲值增加及盤車電流晃動(dòng)，其故障原因往往是高、中壓汽缸上下溫差超過規(guī)定值，而引起汽缸變形，汽封摩擦，造成大軸彎曲。

2.1.2解決辦法

發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子彎曲值增加，盤車電流晃動(dòng)，首先應(yīng)檢查故障原因，如屬于上下汽缸溫差過大，則應(yīng)先檢查汽輪機(jī)各疏水門開關(guān)是否正確，有無冷水冷汽倒至汽缸，根據(jù)高、中壓上下汽缸溫差情況，對(duì)下汽缸加熱或?qū)ι掀子每諝膺M(jìn)行冷卻，使上下汽缸溫差盡量減少，盤車直軸，并要求大軸彎曲值恢復(fù)到原始數(shù)值。

2.2徑向泵出口油壓波動(dòng)

原因及消除措施：

⑴由于油中含有空氣而造成油壓波動(dòng)。為了防止空氣進(jìn)入油泵，一方面要保持油泵入口管道嚴(yán)密，并采用注油器向油泵進(jìn)口正壓供油。另一方面，注油器的吸油口應(yīng)遠(yuǎn)離回油管，在回油口與吸油管之間設(shè)擋板。

⑵由于油流不穩(wěn)定產(chǎn)生渦流而造成油壓波動(dòng)。為了防止產(chǎn)生渦流，應(yīng)設(shè)計(jì)合理的流道，同時(shí)提升泵輪，管道及有關(guān)部件的表面的光潔度，采用合理的密封環(huán)可減少油壓波動(dòng)。

⑶由于徑向泵出口油流不連貫而造成油壓波動(dòng)。為了減少波動(dòng)幅度，在泵的出口裝有穩(wěn)流網(wǎng)。

⑷由于油泵入口油壓波動(dòng)，引起出口油壓波動(dòng)，消除這種波動(dòng)的措施之一，除了采用注油器供入口油外，另一措施是將徑向泵出口油壓接至壓力變換器活塞下部的同時(shí)，將泵的入口油通至壓力變換器上部，使油壓波動(dòng)相互抵消，不會(huì)引起壓力變換器活塞波動(dòng)。

⑸適當(dāng)加大錯(cuò)油門活塞的過封度，防止油壓波動(dòng)引起油動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。

2.3汽輪機(jī)嚴(yán)重超速

2.3.1故障原因

⑴ 調(diào)節(jié)系統(tǒng)有缺陷，在甩負(fù)荷后不能維持機(jī)組空轉(zhuǎn)；

⑵ 汽輪機(jī)超速保護(hù)系統(tǒng)故障使超速保護(hù)裝置拒動(dòng)作；

⑶ 運(yùn)行操作不當(dāng)，對(duì)油質(zhì)管理不善，汽水品質(zhì)監(jiān)督不嚴(yán)格。

2.3.2解決辦法

⑴ 在大修后或消除調(diào)節(jié)系統(tǒng)缺陷、更換調(diào)節(jié)部套和重新整定后均應(yīng)做調(diào)節(jié)系統(tǒng)試驗(yàn)，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性符合要求；

⑵ 在新機(jī)組投運(yùn)，大修后，甩負(fù)荷前，危急保安器解體檢查后，運(yùn)行2000小時(shí)后，停機(jī)一個(gè)月后啟動(dòng)，都應(yīng)作超速試驗(yàn)，危急保安器和各項(xiàng)附加保護(hù)應(yīng)保證符合技術(shù)要求；

⑶ 高中壓主氣門、調(diào)節(jié)氣閥應(yīng)開關(guān)靈活，嚴(yán)密性合格，抽汽逆止門應(yīng)動(dòng)作可靠，關(guān)閉嚴(yán)密，按規(guī)程規(guī)定對(duì)上述三種閥門定期進(jìn)行活動(dòng)試驗(yàn)；

⑷ 加強(qiáng)以油質(zhì)和蒸汽器品質(zhì)監(jiān)督為內(nèi)容的運(yùn)行管理工作，以及提高運(yùn)行人員對(duì)機(jī)組超速事故的判斷和解決辦法能力。

2.4汽輪機(jī)進(jìn)水進(jìn)冷氣

2.4.1故障來源

⑴ 來自鍋爐和主蒸汽系統(tǒng)；

⑵ 來自再熱蒸汽系統(tǒng)；

⑶ 來自抽氣系統(tǒng)；

⑷ 來自汽封系統(tǒng)；

⑸ 來自凝汽器；

⑹ 來自汽輪機(jī)本體及有關(guān)疏水系統(tǒng)。

2.4.2解決辦法（運(yùn)行方面）

⑴ 有關(guān)設(shè)備和汽水系統(tǒng)應(yīng)滿足其技術(shù)要求。

⑵ 加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)督，嚴(yán)防發(fā)生水沖擊。

⑶ 注意監(jiān)督汽缸溫度和加熱器，凝汽器水位，即使在停機(jī)以后也不能忽視。

⑷ 定期檢查試驗(yàn)高加保護(hù)裝置，保證工作性能符合設(shè)計(jì)要求，禁止將保護(hù)裝置不正常的高壓加熱器投入運(yùn)行。

⑸ 熱態(tài)或半熱態(tài)啟動(dòng)前，主蒸汽和再熱蒸汽要充分暖管，保證疏水暢通。

⑹ 加強(qiáng)除氧器水位監(jiān)督，定期檢查水位計(jì)，水位調(diào)節(jié)裝置，杜絕發(fā)生滿水事故。

⑺ 鍋爐滅火后，蒸汽參數(shù)得不到可靠保證的情況下不得向汽輪機(jī)供汽。

⑻ 汽輪機(jī)滑參數(shù)啟停時(shí)，汽溫、氣壓應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定執(zhí)行，在任何情況下都要保證蒸汽有不低于50℃的過熱度。

2.5油膜振蕩

2.5.1故障原因

旋轉(zhuǎn)的軸頸在滑動(dòng)軸承中，帶動(dòng)潤滑油高速流動(dòng)，在一定條件下，高速油流反過來激勵(lì)軸頸，產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的自激振動(dòng)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為油膜振蕩。

⑴ 臨界轉(zhuǎn)速。對(duì)于剛性轉(zhuǎn)子和工作轉(zhuǎn)速小于2倍的第一臨界轉(zhuǎn)速的撓性轉(zhuǎn)子，不會(huì)發(fā)生油膜振蕩，至多只能發(fā)生半速渦動(dòng)。但對(duì)于大功率的機(jī)組來說，各個(gè)轉(zhuǎn)子或整個(gè)軸系的第一臨界轉(zhuǎn)速往往低于工作轉(zhuǎn)速的一半，因此有可能發(fā)生油膜振蕩。

⑵ 相對(duì)偏心率。軸頸與軸瓦的絕對(duì)偏心距與它們的半徑差之比稱為相對(duì)偏心率。軸頸在軸瓦中的相對(duì)偏心率越大，越不容易發(fā)生半速渦動(dòng)和油膜振蕩；反之，相對(duì)偏心度越小，則轉(zhuǎn)子越不穩(wěn)定，相對(duì)偏心率大于0.7時(shí)，軸頸在任何工況下都不會(huì)發(fā)生油膜振蕩。

⑶ 潤滑油的粘度。潤滑油粘度越大，軸頸在旋轉(zhuǎn)時(shí)帶入油楔的油量越多，油膜越厚，使軸頸在轉(zhuǎn)瓦中浮的越高，相對(duì)偏心率越小，軸頸就越容易失穩(wěn)而產(chǎn)生油膜振蕩。

⑷ 軸承載荷。軸承載荷不同，將使軸徑在軸瓦中的相對(duì)偏心率不同，在一定轉(zhuǎn)速下軸承在重載下的穩(wěn)定性比輕載時(shí)的穩(wěn)定性好，在重載時(shí)，軸頸相對(duì)偏心率較大，而輕載時(shí)則相對(duì)偏心率較小。endprint

⑸ 轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速高將使軸頸的相對(duì)偏心率減小，而且軸頸帶入油楔的油量增加，油膜壓力增大，也使相對(duì)偏心率減小，因而容易產(chǎn)生油膜振蕩。

2.5.2解決辦法

⑴ 增大比壓。比壓越大，軸頸越不易浮起，相對(duì)偏心率越大，軸承的穩(wěn)定性越好。

⑵ 減少軸頸與軸瓦之間的接觸角，一般可減小到30-40°，這樣能夠降低油溫和增大軸頸的相對(duì)偏心率。

⑶ 降低潤滑油粘度，其方法是提高油溫或更換粘度較小的潤滑油。

⑷ 在千瓦適當(dāng)位置上開泄油槽，降低油楔壓力，這一方法可起到增大比壓的同樣作用。

⑸ 調(diào)整軸承間隙，對(duì)于圓筒瓦及橢圓瓦，減少軸瓦頂部的間隙，增大上瓦的烏金厚度，可以增加油膜阻尼，產(chǎn)生或加大向下的油膜作用力，從而增大相對(duì)的偏心率。同時(shí)加大兩側(cè)間隙時(shí)效果更為顯著。

⑹ 消除轉(zhuǎn)子上不平衡重量，盡管油膜振蕩不是一個(gè)平衡問題，但盡量減小不平衡重量，能夠降低轉(zhuǎn)子在第一臨界轉(zhuǎn)速下的放大能力，從而減少產(chǎn)生的振幅。

2.6汽輪機(jī)油系統(tǒng)失火

2.6.1故障原因

前提條件：

㈠ 有油漏出；㈡ 附近有未保溫或保溫不好的熱體。

故障原因：

⑴調(diào)節(jié)、保安、供油設(shè)計(jì)不完善，某些零件強(qiáng)度不夠，制造和安裝工藝水平不高，不符合設(shè)計(jì)要求，檢修失誤，致使一些部件損壞漏油，引起失火；

⑵ 有些廠沒有明確的規(guī)章制度，對(duì)有關(guān)人員進(jìn)行油類火災(zāi)的事故教育不夠，缺乏消防知識(shí)，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)手忙腳亂，操作失誤，使火災(zāi)擴(kuò)大；

⑶ 責(zé)任心不強(qiáng)，運(yùn)行監(jiān)視不夠，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決辦法漏油缺陷，導(dǎo)致失火。

2.6.2主要預(yù)防措施

⑴ 防止油系統(tǒng)漏油，油管道盡量遠(yuǎn)離熱體，法蘭墊料應(yīng)使用 耐油橡膠石棉板、青殼紙、插圖紙、繪圖紙，不應(yīng)使用高溫下軟化和易于老化的塑料墊，改善油泵油封、門桿密封、汽輪機(jī)軸承油注密封、杜絕漏油，總之防止漏油是預(yù)防油系統(tǒng)著火很關(guān)鍵的一點(diǎn)。

⑵ 采用事故放油門，在油系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)的情況下可通過該門將油箱內(nèi)的油放至主廠房以外的事故油坑或箱內(nèi)，以縮小事故。

⑶ 調(diào)速系統(tǒng)加裝防火油門，特別要注意小油管接頭組裝質(zhì)量，管道要加固防振。

⑷ 熱體隔離，搞好熱管道的保溫，在油系統(tǒng)的法蘭接頭及一次表門集中地點(diǎn)設(shè)防爆箱或保護(hù)罩；

⑸監(jiān)視報(bào)警；

⑹生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置的完善的消防系統(tǒng)，有足夠的消防器材，定期檢查消防設(shè)備的完善情況。

2.6.3著火后解決辦法措施

油系統(tǒng)著火后運(yùn)行人員應(yīng)沉著冷靜，如屬設(shè)備或法蘭接合面損壞噴油起火時(shí)，應(yīng)立即破壞真空停機(jī)，同時(shí)進(jìn)行滅火，并特別注意斷開調(diào)速油泵（高壓油泵）聯(lián)動(dòng)開關(guān)，禁止啟動(dòng)調(diào)速油泵。為了避免汽輪機(jī)軸瓦損壞，在破壞真空后的惰走時(shí)間內(nèi)關(guān)閉壓縮油門，維持潤滑油泵運(yùn)行。如火災(zāi)繼續(xù)蔓延不能立即撲滅對(duì)設(shè)備有嚴(yán)重威脅或危及油箱時(shí)，應(yīng)開啟事故放油門，發(fā)出火警警報(bào)，通知消防隊(duì)進(jìn)行滅火。如火災(zāi)是由于潤滑油系統(tǒng)漏油引起，應(yīng)在破壞真空停機(jī)后，轉(zhuǎn)速降至400r/min以下時(shí)，可降低潤滑油壓運(yùn)行，必要時(shí)應(yīng)立即停止?jié)櫥捅谩?/p>

結(jié)束語：

火電廠汽輪機(jī)是供電系統(tǒng)重要組成部分，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。因此，要做好日常養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)于故障要以預(yù)防為主，還要規(guī)范操作方法，增強(qiáng)檢修力度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

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