李偉強
(內蒙古岱海發電有限責任公司,內蒙古烏蘭察布 013750)
汽輪機發電是電廠主要的發電方式之一,具有高質量、高效率的運行生產特點,不論是對于火力發電廠未來運行生產提升,還是電力能源市場進一步發展都具有重要推動作用,相應的人們對于汽輪機輔機運行生產要求與質量標準也就越來越高。對于火力發電廠來說,如何克服各種內部影響和外部干擾對于汽輪機運行的影響,減少汽輪機輔機故障的出現頻率,保障汽輪機持續安全穩定運行是一項必經關卡。
調速系統擺動是汽輪機輔機最常見的故障問題之一,也是故障問題最為明顯的一種,從汽輪機輔機開啟時,轉子定速的時間開始逐步延長,但定速參數的準確性卻在不斷下降,工作人員需要花費大量時間進行設備參數調整和參數試驗。然后在輔機運行過程中,主泵中油壓數值會突然出現上下極值變化最后回復原值,變化時間長短不一,且同時高壓調速氣門門閥因為無法承受油壓極端變化,自身跟隨油壓值變化產生振動,進而造成軸瓦結構被損壞。
電廠汽輪機輔機出現機油系統故障問題的原因分為兩種:一種是汽輪機需要通過“采集”鍋爐中煤炭燃燒產生的熱量與高溫煙氣,才能使得汽輪機開始運作產生電力能源,高溫煙氣中存在大量的煤粉灰容易在汽輪機軸頸部位置進行積累、結渣和團塊,輕則該位置被堵塞,重則造成該位置被腐蝕破壞,機油系統直接癱瘓無法運行;而另一種是汽輪機組中壓主汽門伺服閥門卡死以及伺服機構節流孔堵塞等,簡單來說就是機油內部油壓過大,造成其他結構位置偏移或者無法移動,汽輪機輔機無法正常運行或者緩慢運行,降低了汽輪機輔機的生產運行效率。
常見的汽輪機輔機異常振動主要以氣流激振、轉子熱變形以及摩擦振動為主,雖然3 種輔機異常振動的原因不相同,但是其主體振動表現是一致的,技術人員在判定輔機異常振動過程中,需要采集其他信息數據才能夠“對癥治療”,實現“藥到病除”,氣流振動會存在振動故障發生突然、多項運行參數發生不一變化且低頻分量呈現數值上升的情況,而轉子熱變形造成的振動是一個長期性過程,前期會存在設備以備頻振幅小幅度增加,到了后期1 倍頻振幅明顯增加,且冷態啟機后振動便會明顯展現出來;若是以上特點都沒有,同時汽輪機輔機運行還存在一定的雜聲,則可以歸屬于摩擦振動。
凝汽器是汽輪機輔機中不可缺少的重要組成部件之一,其能夠通過抽氣裝置將鍋爐中煤炭燃燒產生的高溫煙氣抽入汽輪機設備中,然后利用凝結水泵和循環水泵將高溫煙氣中熱能量“吸取”出來,從而帶動汽輪機運動產生電力能源,要注意的是整個過程中都是需要在真空環境下,一旦真空環境被破壞或者真空濃度被“稀釋”,則高溫煙氣所帶來的溫度便會受到周圍燃燒環境的影響,隨著周圍環境溫度共同上升,溫度上升速度超過凝結冷卻速度,進而造成循環水溫也逐步上升,溫度差逐步變小所“吸取”的能源自然也會減少,進而凝汽器工作效率和質量開始下降。
針對汽輪機輔機中調速系統擺動故障因素,其檢修方式主要以控制調速系統中各個零件與運行系統為內容,深入到調速系統結構中,首先,為了保障各個重要零件結構的完整性和清潔性,定期對其進行清潔和檢查,特別是濾網和閥門,濾網容易出現物質堵塞,閥門容易被污漬和雜質腐蝕,對已經發生損壞和老化的零件設備則立即進行更換,保障調速系統的安全穩定運行,并同時利用現代監控設備,基于實時跟進調速系統的運行情況以及調速系統擺動故障特點的基礎上,提前制定相應的管理措施和應急方案,一旦監控設備發現問題,監控總系統便會在檢修人員達到問題位置之前,先采取一定應急措施,有效控制故障問題,避免問題影響和破壞擴大化,在不影響汽輪機輔機正常運行的情況下,有效解決調速系統擺動故障問題,確保火力發電廠電力能源的正常供應。
因為汽輪機輔機中機油系統運行的特殊性質,造成其相較于其他汽輪機輔機部件其更容易積累各種污漬以及雜質,在腐蝕汽輪機運行結構的同時,也會影響汽輪機的正常電力能源生產,因此,清潔度成了機油系統故障檢修方法的核心展開點,工作人員不僅需要將出現故障的零件結構進行拆卸和清洗,還需要將容易出現污漬積累的安全閥、油門閥以及疏油閥等重要閥門進行詳細清理和檢查,清理過程中注意不只是用清水進行清洗,而是需要各種專業清洗劑和去油劑,以確保閥門整體的清潔度,而檢查結構的重點是閥門是否存在過度磨損和破損情況,若是存在及時進行維修、更替和更換,確保閥門能夠發揮自身作用;另外,因為機油系統故障存在潛在性,則工作人員還需要定期對油箱、冷油器,甚至是油系統整體進行清潔清理,確保機油系統能夠順利穩定運行。
在工作人員通過氣流振動、轉子熱變形以及摩擦振動3 種異常振動特點,判定好異常振動類型之后,工作人員便可以有針對性對于異常振動故障問題進行檢修,對于氣流振動問題,利用現代監控設備,掌控和調節不同運行情況下,機組給水量和高壓調速汽門之間的參數變化,以確保兩者能夠穩定運行,且有效避免葉片氣流紊亂和不均與問題的再次出現;對于轉子熱變形問題,汽輪機輔機長時間運行,加上運行環境本身就是高溫環境,會造成轉子本身出現不可逆的磨損與變形,任何修復技術都無法保障轉子能夠繼續正常運行,則此時采用直接更換轉子的檢修方式;對于摩擦振動問題,同轉子熱變形一致對問題位置進行部件更換,且進一步對于不當結構設計進行優化和調整,延長汽輪機輔機的正常運行壽命,減少輔機異常振動的頻率。
凝汽器真空偏低檢修方法也是“因地制宜”,從造成故障問題的源頭進行檢修和預防,首先,因為長期運行造成凝汽器密封位置被污漬和雜質所腐蝕和損壞的情況,施工人員需要全面進行清理,不僅僅是被腐蝕和損壞位置,而是整體凝汽器都需要進行清理,特別是容易出現和存在污漬位置,避免該類問題的反復出現,影響凝汽器正常運行生產;其次,因為安裝不到位造成的真空問題,除了強化施工人員專業能力水平以外,還需要在結束凝汽器安裝之后,對凝汽器進行真空密封效果檢測,通過采用灌水檢漏試驗,對容易出現真空泄漏的凝汽器汽側和真空系統進行檢測,確保凝汽器不泄漏后再進行使用和運行,以保障汽輪機輔機運行的高效率和高質量。
汽輪機輔機運行過程中常見故障種類眾多,對汽輪機輔機設備運行質量管控不僅為了避免各種故障問題帶來的影響與損失,也是電力能源未來設備技術發展的內容之一。因此,火力發電廠想要保證電力能源生產效率與質量,便要重視對于汽輪機輔機設備的運行質量管控,基于對于其常見運行故障問題的詳細分析基礎上,有針對性采取相應的檢修措施和改善措施,保障組件設備的清潔度、完整度,最大限度減少內外因素對于汽輪機輔機運行的影響,減少故障問題出現頻率,促進電力能源行業的進一步發展。