火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障分析及防治措施

田振

摘要：汽輪機(jī)簡單來講就是蒸汽能量向機(jī)械功轉(zhuǎn)換的動力機(jī)械，其油系統(tǒng)主要是由潤滑油系統(tǒng)和液壓油系統(tǒng)構(gòu)成，對確保汽輪機(jī)正常運行具有重要意義。然而，受汽輪機(jī)油系統(tǒng)穩(wěn)定性不佳這一特點的影響，使得油系統(tǒng)故障引發(fā)的汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組斷油燒瓦事故發(fā)生幾率大大增加，甚至整個汽輪機(jī)組都無法正常使用。對此，想要確保汽輪機(jī)的正常運轉(zhuǎn)，那么就要從維護(hù)汽輪機(jī)油系統(tǒng)著手，注重對其故障的分析和檢修，避免因油系統(tǒng)故障引發(fā)的汽輪機(jī)組損壞情況。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;汽輪機(jī)油系統(tǒng);故障;防治措施

一、汽輪機(jī)概述

發(fā)電廠在運行過程中，通常會使用汽輪機(jī)來驅(qū)動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，有一套固有的流程，相關(guān)工作人員首先需要開啟鍋爐設(shè)備，在鍋爐內(nèi)加水，然后進(jìn)行不斷的加熱，使水變成水蒸氣，水在加熱的過程中，逐步向水蒸氣演變的時候，其體積會不斷的擴(kuò)大，最后導(dǎo)致水蒸氣沿著管道進(jìn)入到汽輪機(jī)，這時汽輪機(jī)就可以通過噴嘴向汽輪機(jī)表面的葉片進(jìn)行噴射，這樣就能夠促使葉片不斷的旋轉(zhuǎn)，從而帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，通過水蒸氣的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能在這一過程中有著非常大的能量轉(zhuǎn)化以及消耗。然而在汽輪機(jī)實際的運行過程中，仍然會存在很多的設(shè)備故障以及能耗大的問題，影響發(fā)電機(jī)組的正常運行，甚至威脅到整個發(fā)電廠的生產(chǎn)效率。所以電廠的工作人員需要對汽輪機(jī)的運行狀況進(jìn)行不斷的優(yōu)化，降低運行過程中產(chǎn)生的能耗減少，運行過程中出現(xiàn)的故障，保證起輪機(jī)處于正常穩(wěn)定的運行狀態(tài)，確保發(fā)電機(jī)組能夠正常運行，提高發(fā)電廠的生產(chǎn)效率，保證電廠的經(jīng)濟(jì)效益降低，在發(fā)電過程中產(chǎn)生的能源消耗。此外，電廠在運行過程中保證生產(chǎn)過程中的安全性也是非常重要的，各種生產(chǎn)環(huán)節(jié)都應(yīng)該以保證安全為前提進(jìn)行，如果汽輪機(jī)在運行過程中出現(xiàn)故障，很有可能會影響到工作人員的生命財產(chǎn)安全，也不利于電廠的安全，所以需要對汽輪機(jī)的運行狀態(tài)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，保證汽輪機(jī)安全運行，提高電廠生產(chǎn)的安全性，促進(jìn)電廠各項生產(chǎn)活動的有序進(jìn)行。

二、汽輪機(jī)油系統(tǒng)的常見故障原因

（一）油系統(tǒng)內(nèi)存在管路雜質(zhì)

（1）汽輪機(jī)油系統(tǒng)在制造安裝過程中，油系統(tǒng)設(shè)備及管路中會滯留一些雜質(zhì)，如纖維、焊渣、鐵屑、漆皮、鐵銹等;（2）油系統(tǒng)在負(fù)壓運行時有入侵的污染物，如粉塵、泥沙;（3）潤滑油長時間高溫高壓運行產(chǎn)生膠質(zhì)、積碳等;（4）系統(tǒng)在檢修維護(hù)或補(bǔ)油時會帶入一些雜質(zhì)、垃圾;（5）油系統(tǒng)涂層脫落物以及金屬表面產(chǎn)生腐蝕物，如氧化鐵、硫化鐵等。

例如，某電廠一臺200MW的汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組由于閥門殼體發(fā)生銹蝕，油管路中出現(xiàn)鐵銹，造成油污染，導(dǎo)致汽輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與軸瓦磨損厲害。這些雜質(zhì)聚合交織在一起形成油泥、油污等，粘附在油系統(tǒng)管路內(nèi)壁，在汽輪機(jī)高速運行過程中，由于流速、壓力、流量、溫度變化及系統(tǒng)振動等原因，造成雜質(zhì)自行脫落，進(jìn)而隨著潤滑油或液壓油的循環(huán)運行進(jìn)入軸瓦間、布套等處，造成液壓部件卡滯、擁堵，甚至出現(xiàn)燒瓦停機(jī)的重大事故。同時，油中雜質(zhì)的增多，會加速液壓油或潤滑油的質(zhì)量惡化，造成惡性循環(huán)，為確保汽輪機(jī)穩(wěn)定可靠運行，在維護(hù)過程中有必要加強(qiáng)對油系統(tǒng)管路的清洗，確保油管路的清潔。

（二）設(shè)備質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

如果所采購設(shè)備在生產(chǎn)階段并未嚴(yán)格依照固定程序進(jìn)行加工或者設(shè)備本身精度不足，那么設(shè)備質(zhì)量問題也會由此出現(xiàn)。近年來，雖然火電廠在設(shè)備方面給予了高度重視和嚴(yán)格把控，但是依然有不達(dá)標(biāo)的設(shè)備進(jìn)入到市場當(dāng)中，并最終被購買和使用。以某火電廠為例，其對汽輪機(jī)進(jìn)行停機(jī)檢查的過程中發(fā)現(xiàn)，其油系統(tǒng)主油箱內(nèi)部出現(xiàn)了油漆脫落的情況，油液質(zhì)量水平也因此降低，油液本身具有的潤滑作業(yè)也受到了制約，軸頸和軸瓦等均磨損嚴(yán)重。從這個角度可知，設(shè)備質(zhì)量不達(dá)標(biāo)也是引發(fā)油系統(tǒng)故障的原因之一，如果對設(shè)備質(zhì)量缺乏有效地控制，那么汽輪機(jī)也將無法正常運轉(zhuǎn)。

（三）錯油門滑閥松動

錯油門的套筒以及滑閥在集體中，滑閥的上端是轉(zhuǎn)動盤，在彈簧座之間安裝有推力球軸承，由于彈簧的反作用力是來自調(diào)節(jié)杠桿以及倒桿的位置，滑閥在運動過程中機(jī)會旋轉(zhuǎn)也會震動，如果連接處松動就有可能會導(dǎo)致上下部分的運動不同步，出現(xiàn)卡澀的情況，導(dǎo)致油壓力出現(xiàn)過大的波動，形成巨大的沖擊力，也會導(dǎo)致汽輪機(jī)油封出現(xiàn)漏油問題。

三、火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)防控策略

（一）對油液乳化進(jìn)行嚴(yán)格把控

水分含量過高將直接導(dǎo)致油液乳化，同時，如果對油液迅速攪拌，或者油液與熱空氣間的反應(yīng)等也將增加油液乳化的幾率。基于此，為了避免上述情況的發(fā)生，要將著重點放在油液含水量控制上，規(guī)避油箱進(jìn)水問題。而防止冷卻水的漏入以及控制軸封漏氣則是重中之重。所以，還需要相關(guān)工作人員加大對冷卻水壓力的檢測力度，確保冷卻水壓力處于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。要將檢測工作向汽輪機(jī)軸封性能檢測上轉(zhuǎn)移，有效保證其密閉性。此外，油箱底部水分清除工作也是防止油液乳化的重要措施。

（二）油位監(jiān)測保護(hù)

某火力發(fā)電廠有兩臺300MW的汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，其中一臺設(shè)備出現(xiàn)了故障，究其原因，軸瓦與轉(zhuǎn)軸之間由于潤滑不良，直接干摩擦，產(chǎn)生高溫，造成汽輪機(jī)燒瓦事故的發(fā)生，而另一臺設(shè)備由于增設(shè)一油箱油位保護(hù)系統(tǒng)，通過與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，方便工作人員實時監(jiān)視油位，保證了設(shè)備的安全運行，增設(shè)的油位監(jiān)測系統(tǒng)包括包括3個獨立的液位變送器、DCS控制單元和汽輪機(jī)保護(hù)單元，液位測量裝置沿汽輪機(jī)潤滑油箱軸向等間隔設(shè)置，能真實反映油箱液位情況;3個液位測量裝置均通過電纜與DCS控制單元連接，實現(xiàn)與DCS控制單元的連接通信，DCS控制單元對接收信號進(jìn)行處理，當(dāng)3個液位測量裝置發(fā)送的液位信號有2個達(dá)到液位保護(hù)停機(jī)值，DCS控制單元發(fā)送油箱油位異常保護(hù)信號至汽輪機(jī)保護(hù)單元。在油箱中心線以下350mm處水平開孔，作為測量裝置下取樣孔，下取樣孔向上1500～1700mm處開設(shè)上取樣孔，連接測量筒，并保證測量筒與主油箱平行且垂直于地面，減小油箱液位波動對測量油位的影響，提高測量穩(wěn)定性、可靠性;3個獨立的液位變送器提供3個冗余測點，分別監(jiān)視油箱油位，并將兩兩偏差大于50mm作為報警信號，提示油箱有異常，并將異常信號送入系統(tǒng)ETS，油位一旦出現(xiàn)異常，汽輪機(jī)快速打閘，監(jiān)測精度高，可靠性強(qiáng)，方便汽輪機(jī)油位的監(jiān)測保護(hù)。

（三）改變滑閥的轉(zhuǎn)動頻率

壓力油從接口進(jìn)入到錯油門會經(jīng)過錯油門的殼內(nèi)通道，然后再進(jìn)入到滑閥中心，利用轉(zhuǎn)動盤從切向孔和徑向孔噴出，在運行的過程中，壓力油會從轉(zhuǎn)動盤的切線方向連續(xù)不斷的噴出，使錯油門產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。如果在運行的過程中，對螺釘進(jìn)行轉(zhuǎn)速的調(diào)整，如果螺紋沒攻到底或者螺孔打偏，很有可能會起不到調(diào)節(jié)滑滑的作用。如果滑滑的轉(zhuǎn)動速度非?？欤饎宇l率很高，在檢查時很有可能會出現(xiàn)較大的誤差，所以需要經(jīng)過有效的處理，確保其能夠達(dá)到設(shè)計的要求，縮小轉(zhuǎn)向盤徑向的噴油孔，這樣就能夠降低錯油門出現(xiàn)振動的頻率。

四、結(jié)論

在發(fā)電廠運行過程中，汽輪機(jī)是其中的重要組成設(shè)備，而油封又是汽輪機(jī)運行過程中的重要密封設(shè)備，所以，確保汽輪機(jī)處于正常的運行狀態(tài)，能夠有效提高電廠的運行效率，提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益。由于長時間的使用會導(dǎo)致齒輪機(jī)的油封出現(xiàn)漏油事故，所以需要相關(guān)工作人員對油封漏油事故出現(xiàn)的原因進(jìn)行認(rèn)真的分析，找到切實可行的解決措施，保證發(fā)電廠的安全穩(wěn)定，運行提高發(fā)電廠的生產(chǎn)效率。

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