發(fā)電廠汽輪機(jī)常見故障分析與排除策略

丁超 江蘇方天電力技術(shù)有限公司

汽輪機(jī)處于高溫高壓狀態(tài)，容易出現(xiàn)設(shè)備故障、磨損等問題，其保養(yǎng)檢修較為復(fù)雜，因此對(duì)設(shè)備的性能提出了很高的要求。為了實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定的生產(chǎn)，必須加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)故障的預(yù)防和檢修，尤其要注意汽輪機(jī)關(guān)鍵部位的檢修維護(hù)。在實(shí)際檢修過程中，要對(duì)汽輪機(jī)檢修中的關(guān)鍵問題進(jìn)行分析，抓住影響檢修質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高檢修質(zhì)量和檢修效率，通過不斷的實(shí)踐和總結(jié)來提高汽輪機(jī)檢修技術(shù)。

1 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的故障問題

1.1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障

調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要用于控制汽輪機(jī)的運(yùn)行，是整個(gè)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的核心部分，也是最容易發(fā)生故障的部分。調(diào)節(jié)系統(tǒng)包含許多零部件，內(nèi)部構(gòu)成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件出現(xiàn)問題將會(huì)對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響，可能導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)失常、調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制故障，甚至使得汽輪機(jī)的運(yùn)行工況參數(shù)無法正常控制。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)生故障的原因主要包括：機(jī)械本身的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)；油內(nèi)雜質(zhì)未經(jīng)有效過濾，造成油箱內(nèi)雜質(zhì)沉淀、結(jié)垢及相關(guān)部件卡頓等問題；汽輪機(jī)組件安裝不到位，使得閥門、提板等部位的間隙過大，降低汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；設(shè)備的安裝、調(diào)試未按照工藝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行操作等。

1.2 轉(zhuǎn)子故障

轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)是汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的基本保障，能夠?qū)崿F(xiàn)將熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能。在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)子與汽缸部件之間的間隙非常小，高溫高壓蒸汽攜帶大量的熱能會(huì)促使轉(zhuǎn)子發(fā)生膨脹而產(chǎn)生變形，轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力的增大，易使轉(zhuǎn)子和氣缸部件之間產(chǎn)生摩擦，從而造成機(jī)組振動(dòng)和局部高溫，影響汽輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)轉(zhuǎn)子的葉片也會(huì)因蒸汽的沖動(dòng)而產(chǎn)生高頻振動(dòng)，造成汽輪機(jī)系統(tǒng)非正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.3 啟停問題

汽輪機(jī)的啟停與轉(zhuǎn)子應(yīng)力的變化有著緊密的聯(lián)系，汽輪機(jī)在穩(wěn)定的運(yùn)行之中，轉(zhuǎn)子會(huì)受到溫度與壓力的影響而發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子必須在高溫以及高壓的環(huán)境下才能確保汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)子表面蒸汽參數(shù)會(huì)出現(xiàn)不同的變化，會(huì)影響轉(zhuǎn)子內(nèi)部的溫度，因此要對(duì)參數(shù)進(jìn)行合理的分析與處理，如果無法做好參數(shù)分析處理工作，在進(jìn)行啟停時(shí)就會(huì)產(chǎn)生比較大的能源消耗，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使汽輪機(jī)遭受破壞，降低了工作的效率。

1.4 汽輪機(jī)機(jī)組問題

在汽輪機(jī)運(yùn)行的過程中，汽閥是導(dǎo)致汽輪機(jī)產(chǎn)生較大能源消耗最關(guān)鍵的因素，汽閥分為有單閥與順序閥兩方面的調(diào)節(jié)方式，單閥調(diào)節(jié)是根據(jù)汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)來實(shí)施調(diào)整，順序閥的調(diào)節(jié)方法是通過噴嘴來進(jìn)行控制的。這些方式只局限于在汽閥壓力不大的情況下進(jìn)行，如果遇到汽閥的壓力不小的情況下，就會(huì)導(dǎo)致外缸與噴嘴產(chǎn)生變形問題，使得汽輪機(jī)的機(jī)組功能降低甚至消失，加大了汽輪機(jī)的能源消耗，不利于資源的節(jié)約利用。

1.5 密封水系統(tǒng)

汽輪機(jī)的密封水系統(tǒng)在水泵穩(wěn)定的進(jìn)展下能夠達(dá)到給水的需求，按照間歇的有效監(jiān)督控制方法能夠?qū)崟r(shí)軸端密封，如果汽動(dòng)給水泵沒有正常運(yùn)行情況下，會(huì)使得密封水系統(tǒng)回水不通的情況，其中水就會(huì)極易進(jìn)入到機(jī)油箱里面去，使得汽動(dòng)給水泵無法正常進(jìn)行工作。

2 電廠汽輪機(jī)檢修中的關(guān)鍵問題分析

2.1 改善配汽方式

在以往的復(fù)合型配汽方式中只能局限于在額定負(fù)荷的情況下才可正常的運(yùn)性，復(fù)合型配汽方式比較重視運(yùn)作負(fù)荷，如果在低負(fù)荷情況下，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)很多的能源消耗，在此情況下應(yīng)當(dāng)改善配汽方式，運(yùn)用三閥式的配汽方式，能夠及時(shí)的解決能源消耗較大問題，彌補(bǔ)復(fù)合型配汽方式的不足之處。改善配汽方式能夠減小負(fù)荷壓力，還能夠有利于進(jìn)行調(diào)節(jié)，大大的節(jié)約了能源，三閥式的配汽方式具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，其具有較強(qiáng)的流通性，還能夠完成及時(shí)的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了電廠企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 優(yōu)化汽輪機(jī)的啟停

汽輪機(jī)如果經(jīng)常出現(xiàn)啟停的情況，就會(huì)產(chǎn)生較多的能量，減小汽輪機(jī)的使用時(shí)間，因此需要及時(shí)的對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的全過程進(jìn)行優(yōu)化。汽輪機(jī)啟動(dòng)過程優(yōu)化，電廠汽輪機(jī)組在啟動(dòng)的過程中都會(huì)采取高中壓缸相結(jié)合的啟動(dòng)手段，通常首先對(duì)鍋爐點(diǎn)火并暖管，之后在進(jìn)行沖動(dòng)轉(zhuǎn)子升速暖機(jī)，最終在進(jìn)行并列接帶負(fù)荷。經(jīng)過不斷的研究證明，汽輪機(jī)如果采取這樣的啟動(dòng)方法，一定程度上會(huì)使得高壓缸排汽產(chǎn)生溫度增大的情況，還必須對(duì)其降溫，在啟動(dòng)的過程中可以把蒸汽參數(shù)的壓力值設(shè)置為 0.5Mpa 以下，可以將高壓缸排汽逆止門迅速的打開，就會(huì)使里的通流性保持良好的狀態(tài)，減小了溫度。汽輪機(jī)停機(jī)過程優(yōu)化，汽輪機(jī)在停機(jī)狀態(tài)時(shí)， 各個(gè)環(huán)節(jié)的工作都會(huì)保持在歸零的狀態(tài)，主汽門停止運(yùn)行，汽缸中的部件的達(dá)到最低的冷卻溫度。在停機(jī)時(shí)汽輪機(jī)可以從兩方面來進(jìn)行分析，具體為滑參數(shù)以及額定參數(shù)停機(jī)，實(shí)施滑參數(shù)停機(jī)，能夠增大汽輪機(jī)工作的效率，及時(shí)的通過鍋爐機(jī)組的預(yù)熱功能采取發(fā)電，有效的節(jié)約熱量，防止出現(xiàn)熱量消耗較多的情況，也可以對(duì)汽輪機(jī)的零件采取及時(shí)的降溫，以便于有序的對(duì)設(shè)備機(jī)械進(jìn)行維修。

2.3 汽輪機(jī)運(yùn)行過程性中的優(yōu)化

對(duì)汽輪機(jī)過程進(jìn)行優(yōu)化需要綜合考慮到負(fù)荷變化因素，通過一定的運(yùn)行策略采取實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)，在負(fù)荷的狀態(tài)下應(yīng)采取針對(duì)性的汽輪機(jī)運(yùn)行方式，電荷較高的情況下可以實(shí)行噴嘴進(jìn)行調(diào)整，以便能夠控制流量的面積范圍，電荷較低的情況下運(yùn)用定壓調(diào)整的方式使鍋爐機(jī)組有序的運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，輔機(jī)工具較多，充分的考慮輔機(jī)的節(jié)約能源的作用，就能夠最大化的實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的節(jié)能效應(yīng)，因此需要對(duì)輔機(jī)進(jìn)行一定的改善。

2.4 優(yōu)化冷卻液體系

冷卻液體系會(huì)面臨較多的問題，例如其運(yùn)行的過程中阻力變化不定，沒有對(duì)，出水點(diǎn)的流量進(jìn)行有效的監(jiān)管，如果降低冷卻液調(diào)節(jié)門的力度，相應(yīng)的使阻力加大，無法合理的使用資源，其安全性無法保障。因此在進(jìn)行優(yōu)化的過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)冷卻液水泵的傳送效率進(jìn)行調(diào)節(jié)，將調(diào)節(jié)門都打開，控制好水流的傳輸速度，達(dá)到優(yōu)化冷卻液體系的效果。及時(shí)的清理高壓管道，應(yīng)全面的考慮到鍋爐的體積與燃料的達(dá)標(biāo)性，如果水溫沒有在較高的狀態(tài)下，應(yīng)采取必要的燃料對(duì)其實(shí)施加熱，但是會(huì)產(chǎn)生較多的煙，其熱量也會(huì)不斷的消失，因此應(yīng)及時(shí)對(duì)管道采取清理，保持管道的流暢，能夠增強(qiáng)熱傳遞的效果，減小熱量的消耗，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

3 結(jié)論

汽輪機(jī)檢修是保障其安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要前提，實(shí)際生產(chǎn)中要加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)的檢修維護(hù)。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)，在深入認(rèn)識(shí)汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)部件的基礎(chǔ)上，重視檢修中的故障問題和檢修過程中關(guān)鍵點(diǎn)的分析控制。結(jié)合汽輪機(jī)運(yùn)行規(guī)律和基本故障關(guān)鍵點(diǎn)制訂檢修策略，提高檢修質(zhì)量和檢修效率。