電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的故障及其處理對(duì)策探析

劉素英

【摘 要】城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，人們用電需求的增多，促進(jìn)我國電廠的不斷發(fā)展。汽輪機(jī)是電廠供電的核心設(shè)備，對(duì)電廠的發(fā)展具有重要的意義，但由于其結(jié)構(gòu)機(jī)理的特殊性，使得汽輪機(jī)的運(yùn)行環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，而且容易發(fā)生故障，對(duì)此相關(guān)人員要做好對(duì)汽輪機(jī)的入場維護(hù)工作，加強(qiáng)對(duì)常見故障的控制和管理。本文就電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的故障及其處理對(duì)策展開探討。

【關(guān)鍵詞】電廠汽輪機(jī)；運(yùn)行故障；處理對(duì)策；管理措施

引言

隨著電力體制改革工作的進(jìn)行，我國電廠使用的機(jī)組容量越來越大，大型汽輪機(jī)在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，雖然能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，但在設(shè)計(jì)、工藝、環(huán)境等因素的影響下，可能引起運(yùn)行故障。對(duì)此，目前在汽輪機(jī)故障檢測上，采用油分析、發(fā)射分析、無損檢測等技術(shù)手段，能為故障處理提供科學(xué)依據(jù)。以下結(jié)合實(shí)踐，探討了汽輪機(jī)的運(yùn)行故障和處理方法。

1汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)

汽輪機(jī)是電廠中結(jié)構(gòu)極具復(fù)雜性的設(shè)備，在使用中可以連續(xù)運(yùn)行，有助于提高電廠的發(fā)電效率。但同時(shí)受其復(fù)雜結(jié)構(gòu)的影響，也會(huì)出現(xiàn)各種運(yùn)行故障，這就需要使用各種手段，對(duì)故障進(jìn)行初步判斷，然后根據(jù)故障的成因、特點(diǎn)等，使用選用適合的診斷技術(shù)，進(jìn)行詳細(xì)的診斷。而在使用診斷技術(shù)時(shí)，會(huì)涉及到故障診斷系統(tǒng)，常見的故障診斷系統(tǒng)有四類：第一，分析儀器與便攜式檢測儀表；第二，在線監(jiān)測儀表系統(tǒng)；第三，診斷系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)檢測分析；第四，智能診斷系統(tǒng)。另外，在使用診斷系統(tǒng)對(duì)汽輪機(jī)故障進(jìn)行診斷時(shí)，需要對(duì)一些診斷事項(xiàng)提高重視。首先，在進(jìn)行汽輪機(jī)的故障機(jī)理進(jìn)行研究時(shí)，應(yīng)將其作為汽輪機(jī)故障診斷的前提；其次，將故障特征的提取作為汽輪機(jī)故障診斷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在提取故障特征時(shí)，可以使用AN噪聲消除技術(shù)、相位補(bǔ)償技術(shù)和ANC技術(shù)等；再次，在采集、分析和處理大量的故障信息后，可以使用數(shù)字符號(hào)和圖文等形式，對(duì)故障知識(shí)進(jìn)行合理的描述；最后，確保故障推理研究的結(jié)果趨近于汽輪機(jī)的實(shí)際情況。

2電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中常見的故障

2.1軸承損壞

軸承是汽輪機(jī)的重要部件，使用中承受較大的重力和壓力，因此容易損壞。分析原因如下：①設(shè)計(jì)缺陷。汽輪機(jī)制造時(shí)不滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，例如設(shè)計(jì)存在偏差、使用劣質(zhì)材料等，質(zhì)檢不合格就出廠，在后期運(yùn)行中出現(xiàn)故障。②維修不當(dāng)。汽輪機(jī)在使用期間，應(yīng)該定期進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、消除隱患。但部分電廠為了降低維修成本，沒有嚴(yán)格執(zhí)行檢修計(jì)劃，養(yǎng)護(hù)措施不到位，縮短了設(shè)備使用壽命。③環(huán)境影響。汽輪機(jī)在長時(shí)間運(yùn)行中，會(huì)出現(xiàn)水流沖擊、溫度下降等現(xiàn)象；或者在惡劣環(huán)境下運(yùn)行，容易造成軸承缺油，降低運(yùn)行效率。

2.2汽輪機(jī)葉片受損

汽輪起的葉片是拖動(dòng)發(fā)電機(jī)工作的主要部件，汽輪機(jī)將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，其表現(xiàn)形式就是葉片運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。因此，汽輪起的葉片是其正常工作的一個(gè)重要評(píng)價(jià)依據(jù)。但是，在運(yùn)行過程中，汽輪起中的幾種故障都會(huì)對(duì)葉片產(chǎn)生一定的破壞。如果這些損害經(jīng)過長時(shí)間的疊加，就會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)葉片出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象。從工作實(shí)際看，造成汽輪機(jī)葉片損壞的原因有很多種，其中，常見的可以分為內(nèi)部原因和外部原因兩類。對(duì)于內(nèi)部原因，主要是汽輪起葉片本身的質(zhì)量。若是葉片不嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，或者是其出廠質(zhì)量本身就低，這就會(huì)大大增加葉片受損的概率。而對(duì)于外部原因，主要是諸如汽輪機(jī)機(jī)身不同部位溫度的巨大差異，汽輪機(jī)中水沖擊的影響，或者是工作人員操作不當(dāng)?shù)龋紩?huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)葉片容易受損。

2.3油系統(tǒng)故障

汽輪機(jī)在運(yùn)行的過程中，如果內(nèi)部的油溫升高，并超過設(shè)定的溫度標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)油系統(tǒng)溢流現(xiàn)象，造成系統(tǒng)閥門故障。另外，如果油箱中冷卻水溫度高于30℃，冷卻水的水壓就會(huì)出現(xiàn)急劇降低現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)故障。這兩種故障都是在實(shí)踐檢修時(shí)，汽輪機(jī)的油系統(tǒng)發(fā)生掛閘，油動(dòng)機(jī)難以打開閥門，發(fā)生閥門卡死或油系統(tǒng)漏油現(xiàn)象，而形成的故障。

2.4真空下降

真空下降也是導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行故障的原因之一，會(huì)影響設(shè)備運(yùn)行功能。汽輪機(jī)運(yùn)行期間，零部件相互摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，保養(yǎng)不到位就會(huì)造成真空下降。具體分為兩種情況：一是急速下降，原因在于循環(huán)泵的總壓力出現(xiàn)零歸位；二是緩慢下降，原因在于水量不足，出口溫度、進(jìn)口溫度的差異明顯，造成出口堵塞。

2.5汽輪機(jī)受到水沖擊嚴(yán)重

從汽輪起工作的環(huán)境和工作原理可知，其工質(zhì)為水蒸氣。而倘若汽輪機(jī)工作狀態(tài)不科學(xué)，這種狀態(tài)若是長期下去，就很容易導(dǎo)致溫度變化，機(jī)身內(nèi)部溫度如果下降到一定程度后，就會(huì)出現(xiàn)汽輪機(jī)機(jī)身內(nèi)部進(jìn)入大量水的現(xiàn)象。倘若進(jìn)水現(xiàn)象沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，就會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)因受到水沖擊的影響，而導(dǎo)致其內(nèi)部部件的損壞。水沖擊對(duì)汽輪機(jī)的負(fù)面影響是很大的，并且，其可以同時(shí)對(duì)汽輪機(jī)內(nèi)部多個(gè)部件和多個(gè)位置同時(shí)造成損壞，因此要嚴(yán)格減小這種現(xiàn)象的發(fā)生。

3針對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行故障的處理對(duì)策

3.1軸承損壞的處理

針對(duì)軸承損壞故障，應(yīng)該以電廠的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，對(duì)軸承部件進(jìn)行全面檢測。如果故障部位不明確，可以在關(guān)鍵部位安裝軸電流裝置，動(dòng)態(tài)監(jiān)測汽輪機(jī)周圍的溫度變化。如果發(fā)現(xiàn)故障部位，則及時(shí)更換元件，或者進(jìn)行科學(xué)保養(yǎng)。故障排除時(shí)，應(yīng)該注意以下兩點(diǎn)：一是汽輪機(jī)要處于關(guān)閉狀態(tài)，不能帶電檢修；二是檢修完成后，應(yīng)該進(jìn)行試運(yùn)行，確保故障完全排除。

3.2汽輪機(jī)葉片受損的處理

對(duì)于葉片受損問題，也要找到故障發(fā)生的額原因。對(duì)于內(nèi)部原因?qū)е碌娜~片受損問題，就需要更換葉片，使用符合標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量葉片。而對(duì)于外部原因?qū)е碌娜~片損壞問題，就需要對(duì)各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)加強(qiáng)檢測，做好維修工作，對(duì)有問題的葉片及時(shí)維修。同時(shí)，要找到受損原因所在并采取相應(yīng)的措施，以減小這些因素對(duì)葉片的損壞。

3.3油系統(tǒng)故障的處理

在對(duì)油系統(tǒng)故障進(jìn)行處理時(shí)，首先，應(yīng)對(duì)電磁閥門進(jìn)行檢查，查看是否存在卡死現(xiàn)象，并對(duì)設(shè)備和油系統(tǒng)中機(jī)械雜質(zhì)問題進(jìn)行檢查，如果系統(tǒng)中雜質(zhì)需要及時(shí)進(jìn)行清除，避免雜質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的軸瓦和軸頸造成嚴(yán)重磨損和調(diào)節(jié)閥堵塞。在進(jìn)行雜質(zhì)清除時(shí)，可以使用打磨拋光方式進(jìn)行維護(hù)修復(fù)。

3.4真空下降的處理

對(duì)真空下降故障進(jìn)行檢查時(shí)，首先要對(duì)照表計(jì)，當(dāng)真空表明顯下降、排氣室溫度下降，可以斷定真空下降。查明原因可以輔助利用真空泵、空氣抽氣器等，根據(jù)不同原因進(jìn)行處理，具體如下：①循環(huán)水中斷，應(yīng)啟動(dòng)備用循環(huán)泵，確保泵處于正常轉(zhuǎn)向；沒有備用循環(huán)泵，則將負(fù)荷降低為零，打閘停機(jī)，調(diào)整水位并清理堵塞。②真空泵異常，應(yīng)啟動(dòng)備用真空泵，水位過低應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水，使其處于正常水位。③凝汽器滿水，應(yīng)啟動(dòng)備用凝結(jié)水泵，并打開水位調(diào)節(jié)閥，必要時(shí)將凝結(jié)水排入地溝，促使水位恢復(fù)正常。④軸封供汽中斷，主要是壓力調(diào)整期失靈引起的，應(yīng)開啟軸封調(diào)節(jié)器的旁路閥門，檢查除氧器內(nèi)是不是處于滿水狀態(tài)，如果滿水要降低水位，使用軸封的備用氣源。

3.5汽輪機(jī)受到水沖擊嚴(yán)重的處理

水沖擊問題對(duì)汽輪機(jī)會(huì)產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，同時(shí)影響到電廠的安全。當(dāng)發(fā)現(xiàn)水沖擊現(xiàn)象時(shí)，工作人員首先就需要切斷設(shè)備電源，保證相關(guān)機(jī)械設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)。此后，工作人員可以打開疏水管道的閥門，對(duì)相關(guān)部位采取技術(shù)處理，以排除故障。當(dāng)這些故障處理完畢后，還要檢查汽輪機(jī)軸承的問題，做好記錄工作。這些工作完成后，才可以將機(jī)械設(shè)備重新工作。倘若重新工作后，還存在故障，就需要重復(fù)上面的故障處理程序，直到汽輪機(jī)正常工作為止。

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[2]何清華.關(guān)于電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中常見故障分析及處理措施探討[J].中國科技投資，2016，（14）：212-212.

（作者單位：貴州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院）