淺談火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的常見故障分析與檢修

王興家

國電雙遼發(fā)電有限公司 吉林 雙遼 136400

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的不斷發(fā)展進(jìn)步，對(duì)于清潔、優(yōu)質(zhì)的電力能源的需求不斷增大。火力發(fā)電廠作為主要發(fā)電場所之一，在電能供應(yīng)中起到了非常重要的作用。汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠的關(guān)鍵設(shè)備，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，對(duì)運(yùn)行環(huán)境要求很高。在運(yùn)行中，受到各種因素的影響，難免會(huì)發(fā)生這樣那樣的故障。如果檢修不及時(shí)，會(huì)直接影響火力發(fā)電廠的運(yùn)營，造成不必要的損失。因此，為確保發(fā)電廠的正常運(yùn)行和長足發(fā)展，必須要重視和加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)的日常維護(hù)和定期檢修工作，及時(shí)解決發(fā)生的故障問題。

一、火電成汽輪機(jī)檢修的意義

電力能源是生產(chǎn)和生活中必不可少的能源，目前，我國還基本采取火力發(fā)電的形式，因此，必須要保證火力發(fā)電廠正常運(yùn)行和生產(chǎn)。汽輪機(jī)也稱蒸汽透平發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動(dòng)力裝置，在運(yùn)行過程中，高溫高壓蒸汽會(huì)通過固定噴嘴噴射到葉片上，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并對(duì)外做功。如果汽輪機(jī)發(fā)生故障，不僅會(huì)影響火力發(fā)電廠的工作效率，還會(huì)引發(fā)安全生產(chǎn)問題。任何機(jī)修設(shè)備都需要定期維護(hù)保養(yǎng)，加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)故障和檢修工作的管理和監(jiān)控，將能提高汽輪機(jī)的使用效率和輸出效率，提高火力發(fā)電廠的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，實(shí)現(xiàn)降本增效。

二、火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常見故障及檢修策略

(一)汽輪機(jī)鹽垢嚴(yán)重及檢修策略。汽輪機(jī)產(chǎn)生鹽垢的原因，主要是水質(zhì)不佳或設(shè)備存在缺陷問題。所產(chǎn)生的鹽垢會(huì)附著在汽輪機(jī)腔體內(nèi)表面，隨著鹽垢的不斷增多，轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)就會(huì)受到影響，進(jìn)而降低汽輪機(jī)的出力增加汽輪機(jī)的負(fù)荷。在具體實(shí)踐中，必須要定期檢測鹽垢，而且檢測頻次要相對(duì)密集。檢測時(shí)，不僅要檢測水的質(zhì)量和含量，還要對(duì)蒸汽的含鹽量進(jìn)行監(jiān)測。如果汽輪機(jī)鹽垢比較嚴(yán)重，就要先停機(jī)拆開汽缸，將轉(zhuǎn)子和其他一些備件取出，再使用檸檬酸溶液或軟水進(jìn)行清洗。同時(shí)，要加入少量的緩蝕劑，用蒸汽加熱至高溫，再利用水泵打入氣缸內(nèi)，這樣可以減少對(duì)汽缸內(nèi)壁的腐蝕，提高清洗的效果。清洗時(shí)間要達(dá)到至少一個(gè)小時(shí)，之后再用軟水沖洗，直到進(jìn)口水質(zhì)相似或相同。

(二)汽封片故障及檢修策略。汽輪機(jī)的汽封片主要作用是阻絕內(nèi)部蒸汽和空氣相互滲透，如果汽封片出現(xiàn)故障，發(fā)生泄漏，內(nèi)部蒸汽就會(huì)在壓力作用下流失，導(dǎo)致內(nèi)部的壓力降低，進(jìn)而影響汽輪機(jī)出力，增加燃料消耗，造成資源浪費(fèi)。檢修汽封片，要先對(duì)汽封片的壽命情況進(jìn)行明確。在日常檢修中，還要檢查汽封片的功能性和完整性。對(duì)于轉(zhuǎn)子汽封片來說，如果有金屬殘屑的攝入，就會(huì)影響汽封片的貼合。這就要求檢修時(shí)不要掉入任何雜物，并及時(shí)更換殘缺備件，避免造成更大的設(shè)備損害。

(三)汽輪機(jī)異常振動(dòng)及檢修方法。氣流和轉(zhuǎn)子都會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)異常振動(dòng)。葉片受力不均勻會(huì)引起汽輪機(jī)氣流振動(dòng)，轉(zhuǎn)子受熱后變形會(huì)引起汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)。檢修人員可根據(jù)振動(dòng)的不同類型分析故障原因，有針對(duì)性地采取相應(yīng)的檢修方法。先對(duì)故障的部位、類型進(jìn)行全面、認(rèn)真的觀察，然后，分析和排查故障及其原因。如觀察振動(dòng)的規(guī)律、頻率、幅度及相位等，并參考機(jī)組信息、日常運(yùn)行狀況、維修記錄等。在此基礎(chǔ)上，對(duì)故障產(chǎn)生的機(jī)理、特征表現(xiàn)、發(fā)展趨勢等進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，優(yōu)選簡單快捷的方法進(jìn)行故障檢修。

(四)汽輪機(jī)進(jìn)水及檢修方法。導(dǎo)致汽輪機(jī)進(jìn)水的主要原因是進(jìn)汽溫度降低，產(chǎn)生液化，這些水分會(huì)降低運(yùn)行頻率、電壓及出力，加快汽輪機(jī)的損耗，減少使用壽命年限。不過，從根源上來說，汽輪機(jī)進(jìn)水還是鍋爐運(yùn)行出現(xiàn)異常所致。因此，如果發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)進(jìn)水，必須要立即停機(jī)維修，導(dǎo)出管道和全部疏水門水分。并對(duì)內(nèi)部各部件和溫度進(jìn)行檢查，看是否處于正常狀態(tài)，檢修時(shí)還要注意推力軸承的溫度和回油溫度，保證汽缸上、下的溫度正常，避免發(fā)生溫度增大的問題。汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲響。若發(fā)現(xiàn)有摩擦或碰撞聲，就要進(jìn)行全面檢修，并對(duì)勞損備件進(jìn)行更換。

(五)汽輪機(jī)凝汽器真空偏低檢修策略。汽輪機(jī)的凝汽設(shè)備是凝汽器，主要功能是在汽輪機(jī)排氣口建立并維持高度真空，使汽輪機(jī)熱效率得到提升，并緩解排氣壓力。如果汽輪機(jī)凝汽器出現(xiàn)真空偏低的問題，排氣溫度就會(huì)升高，機(jī)組發(fā)生振動(dòng)，排氣壓力也會(huì)相應(yīng)地升高。導(dǎo)致汽輪機(jī)真空偏低的因素有很多，如凝汽器熱水井水位升高、汽輪機(jī)軸封壓力不正常、凝汽器循環(huán)水量不足等。檢修的主要方法是對(duì)喉部下凝汽器兩側(cè)進(jìn)行檢查，停止真空系統(tǒng)運(yùn)行，并對(duì)凝汽器進(jìn)行灌水檢查有無漏氣。此外，還要檢查凝汽器的噴嘴和汽輪機(jī)的軸封部位，看是否存在漏氣點(diǎn)，并使用化學(xué)試劑對(duì)凝汽器進(jìn)行除垢。

(六)油系統(tǒng)故障檢修策略。油系統(tǒng)是汽輪機(jī)非常重要的組成結(jié)構(gòu)，主要作用是調(diào)速、軸承潤滑。檢修汽輪機(jī)油系統(tǒng)時(shí)，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清潔，并注意軸瓦的清理工作。同時(shí)，還要仔細(xì)檢查和清理油箱和冷油器，保證油系統(tǒng)中不會(huì)有任何雜質(zhì)進(jìn)入，這樣可以減少設(shè)備勞損。完成汽輪機(jī)的檢修工作后，還應(yīng)對(duì)油系統(tǒng)油循環(huán)操作進(jìn)行清潔，定期更換、清潔過濾網(wǎng)。

(七)汽輪機(jī)大軸彎曲故障檢修策略。大軸彎曲故障會(huì)影響汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，主要表現(xiàn)是汽輪機(jī)振動(dòng)加大，同時(shí)，氣封位置出現(xiàn)火花、軸向位移指示值與推力瓦溫度增大，氣缸內(nèi)部出現(xiàn)異常金屬摩擦聲，汽缸上缸和下缸之間溫差增加等。檢修時(shí)，應(yīng)先停機(jī)，準(zhǔn)確記錄停機(jī)時(shí)間。如果停機(jī)后轉(zhuǎn)子盤不動(dòng)，不要強(qiáng)行盤車，防止損壞更多部件。如果要重新啟動(dòng)，一定要先進(jìn)行揭缸檢查。

三、結(jié)語

綜上所述，為了確保電力供應(yīng)持續(xù)、高效，火力發(fā)電廠必須要重視和加強(qiáng)汽輪機(jī)故障檢修工作。分析直接影和潛在影響其安全運(yùn)行的各種因素，有的放矢地進(jìn)行檢修，最大程度地降低故障發(fā)生率，確保社會(huì)生產(chǎn)、生活電力供應(yīng)充足，并促進(jìn)火電廠自身經(jīng)營效益不斷提升。