火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常見故障分析與檢修研究

徐濤

摘要：在可持續(xù)發(fā)展理念的推進(jìn)下，對(duì)機(jī)械設(shè)備和大型機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行等相關(guān)工作而言，越來越關(guān)注節(jié)能環(huán)保理念的有效應(yīng)用，并且著重針對(duì)汽輪機(jī)組本體進(jìn)行有效的節(jié)能改造和優(yōu)化完善工作，進(jìn)而充分確保大型機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效能得到顯著提升，以此體現(xiàn)出應(yīng)有的節(jié)能環(huán)保效果，為相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供必要的支撐。汽輪機(jī)組的正產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)是保障火力發(fā)電的基礎(chǔ)，為了確保火力發(fā)電的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，首先應(yīng)對(duì)導(dǎo)致汽輪機(jī)故障的原因進(jìn)行分析，并找出影響電廠安全運(yùn)行的問題關(guān)鍵點(diǎn)，針對(duì)故障檢修提出合理對(duì)策。本文通過對(duì)汽輪機(jī)產(chǎn)生故障的工作原理以及運(yùn)維策略進(jìn)行分析，促進(jìn)火力發(fā)電廠良性運(yùn)營，不斷滿足人們的需求。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;汽輪機(jī);常見故障;檢修研究

引言

火電廠使用的給汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)了水泵的實(shí)時(shí)變速調(diào)節(jié)，系統(tǒng)熱電功能的直接轉(zhuǎn)換，能夠降低節(jié)流能耗損失，實(shí)現(xiàn)高壓水蒸氣的梯級(jí)利用，從而降低能耗，提升經(jīng)濟(jì)效益。

1火力發(fā)電廠汽輪機(jī)概述

汽輪機(jī)的工作原理是為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，作為一種旋轉(zhuǎn)式的機(jī)械設(shè)備，主要由轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分兩個(gè)組成部分構(gòu)成。其中轉(zhuǎn)動(dòng)部分是由葉輪、葉柵和主軸等部分構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)子可傳遞扭矩，促進(jìn)能量轉(zhuǎn)換的作用。在運(yùn)行過程中隨著速度的增加會(huì)產(chǎn)生高溫，在葉片、主軸離心力、葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)下出現(xiàn)熱應(yīng)力，同時(shí)，汽輪機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的蒸汽會(huì)隨著轉(zhuǎn)子的運(yùn)行傳遞到電機(jī)內(nèi)部。汽輪機(jī)的另外部分是固定部分，也可稱為靜子。靜子部分主要由噴嘴室、軸承與抽稱座、汽缸與汽封、機(jī)座與滑銷系統(tǒng)構(gòu)成。火力發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備汽輪機(jī)，憑借其運(yùn)行效率高、功率大等諸多優(yōu)勢(shì)，在發(fā)電過程中承擔(dān)驅(qū)動(dòng)和供熱作用。其運(yùn)行原理是在啟動(dòng)運(yùn)行過程中通過排氣和抽氣的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，形成熱能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這種機(jī)械能作用于按照設(shè)定參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)各種泵類，從而產(chǎn)生電能，滿足人們?nèi)粘Ｉ钏琛?/p>

2火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常見故障

2.1設(shè)備機(jī)組異常振動(dòng)

通過對(duì)火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的日常檢修可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)組的異常振動(dòng)是最常見的故障之一。造成機(jī)組異常振動(dòng)的主要原因是汽輪機(jī)安裝未固定、轉(zhuǎn)子不平衡等。裝備維修員在發(fā)現(xiàn)設(shè)備機(jī)組異常振動(dòng)時(shí)，要對(duì)振動(dòng)現(xiàn)象、參數(shù)、聲音等信息進(jìn)行詳細(xì)記錄。維修時(shí)，維修人員通過這些記錄數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)異常的振動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，可以借助排除法對(duì)故障原因進(jìn)行排除進(jìn)而縮小故障原因范圍，在此基礎(chǔ)上，借助相應(yīng)的解決方案，比如對(duì)同心位進(jìn)行確定、將基礎(chǔ)部件進(jìn)行更換等，通過以上操作對(duì)汽輪機(jī)的工作效率進(jìn)行保障，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障原因，并提出相應(yīng)的維修和解決方案。

2.2軸封漏氣原因

軸封漏氣的原因有很多，如軸封間距的過大導(dǎo)致多方出油、軸封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有缺陷、汽輪機(jī)主機(jī)出力欠缺等。下面分別進(jìn)行檢查分析和排除。（1）軸封間隙原因。在機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)預(yù)留了一定的空隙，將間隙設(shè)定值控制在最大的程度，主要是為調(diào)節(jié)油氣、保證機(jī)組的運(yùn)行安全。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子若與軸封發(fā)生摩擦，運(yùn)行阻力增加，運(yùn)行過快就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)軸封磨損。隨著時(shí)間的推移和使用，除了正常的損耗之外，新增了由于運(yùn)行導(dǎo)致的不正常磨損，這會(huì)使軸封的間隙超大、漏油的概率增加以及機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定等問題。（2）軸封系統(tǒng)問題。檢查發(fā)現(xiàn)軸封系統(tǒng)存在以下3個(gè)問題：①軸封加熱器使用不暢，增大了軸封使用的難度及機(jī)組運(yùn)行負(fù)擔(dān);②在接近除氧器處軸封的漏氣管道與門桿的漏氣管道變成了一根管道，導(dǎo)致漏氣問題增加;③軸抽風(fēng)機(jī)在抽汽方面動(dòng)力不足，油量一旦增加抽風(fēng)機(jī)的運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)卡頓，軸封漏氣現(xiàn)象更加明顯。

3火力發(fā)電廠汽輪機(jī)檢修優(yōu)化

3.1優(yōu)化其他輔機(jī)運(yùn)行

為保障電廠汽輪機(jī)輔機(jī)的運(yùn)行效率，還應(yīng)當(dāng)對(duì)其其他輔機(jī)進(jìn)行有效的優(yōu)化。可從以下幾個(gè)方面著手：第一，要優(yōu)化輸送水體。所輸送的水體在規(guī)格上要與實(shí)際情況相匹配，以免出現(xiàn)漏水問題，避免泵口崩壞。可與凝汽設(shè)備中安裝輸送水泵;第二，要加強(qiáng)對(duì)輸送水位的控制。在汽輪機(jī)輔機(jī)運(yùn)行過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，來調(diào)整輸送水位，使之達(dá)到預(yù)期要求，以免輸送水位不符合標(biāo)準(zhǔn)，致使輸送水位溫度升高，產(chǎn)生較大的氣泡沖擊問題。可提高輸送水位的支撐高度，加大調(diào)控力度;三是優(yōu)化輔機(jī)耦合設(shè)備。定期對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行檢查和維修，保障其能夠正常而穩(wěn)定的進(jìn)行長期運(yùn)行，以免影響汽輪機(jī)輔機(jī)的運(yùn)行效率。比如說，可以降低扭矩頻率，減少阻力。

3.2異常狀態(tài)檢測(cè)

大部分的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)往往會(huì)有某些預(yù)兆，即在故障發(fā)生之前，各種不同的物體在信號(hào)上會(huì)發(fā)生一定的異常現(xiàn)象，例如，如果汽輪機(jī)系統(tǒng)的一部分損壞，可能會(huì)出現(xiàn)異常振動(dòng)和噪音;某些地方的軸承損壞將不可避免地導(dǎo)致異常振動(dòng)和潤滑油溫度升高。對(duì)這些參數(shù)的監(jiān)測(cè)可能表明設(shè)備參數(shù)有一個(gè)從正常狀態(tài)到故障的發(fā)展過程，而不是立即完成，通過監(jiān)測(cè)這些參數(shù)，可以盡快發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的位置、性質(zhì)和修改，以便采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，并為運(yùn)行維護(hù)創(chuàng)造條件。

3.3優(yōu)化凝汽設(shè)備

電廠汽輪機(jī)輔機(jī)中的凝汽設(shè)備較為關(guān)鍵，需要對(duì)其進(jìn)行有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高凝汽設(shè)備的運(yùn)行效率。凝汽設(shè)備的作用是于汽輪機(jī)排汽口保持真空狀態(tài)，排出低壓缸中的蒸汽，使之凝結(jié)成水，再將其進(jìn)行回收，促進(jìn)給水系統(tǒng)的循環(huán)利用。凝汽設(shè)備主要包含了三大模塊：一是凝汽器模;二是真空泵;三是凝結(jié)水泵。凝汽器的真空度受諸多因素的影響，比如說循環(huán)水入口的水溫，或是冷卻水量、換熱面積等，與此同時(shí)真空系統(tǒng)是否嚴(yán)密也將對(duì)凝汽器產(chǎn)生影響。基于此，在進(jìn)行凝汽器設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況以及需求，來確定真空度最佳設(shè)計(jì)方案，從多方面來進(jìn)行綜合考慮。

結(jié)束語

火力發(fā)電廠的正常運(yùn)行基礎(chǔ)是建立在生產(chǎn)設(shè)備的有序運(yùn)行，火力發(fā)電廠的設(shè)備主要構(gòu)成當(dāng)屬汽輪機(jī)，為了確保發(fā)電廠電力持續(xù)輸出，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)的日常維修和保養(yǎng)，排除一些潛在的故障和風(fēng)險(xiǎn)因素，從管理水平、人員隊(duì)伍、機(jī)械設(shè)備、作業(yè)環(huán)境等幾個(gè)維度展開討論，并對(duì)相關(guān)問題提出了建設(shè)性意見，促進(jìn)活力發(fā)電廠供電持續(xù)穩(wěn)定輸出，不斷滿足人們的生產(chǎn)、生活需要。

參考文獻(xiàn)

[1]李斌.發(fā)電廠汽機(jī)輔機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行[J].中國科技縱橫，2018（8）：152-153.