150MW汽輪發電機典型故障分析與處理

摘 要：結合實際運行遇到的狀況以及相關單位運行中遇到的情況，對150MW汽輪發電機的典型故障進行了歸納、總結，并進行了深入的分析，提出了處理方法，具有一定的實際應用價值。

關鍵詞：汽輪發電機 典型故障 分析

中圖分類號：TM6文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)06(c)-0116-01

150MW汽輪發電機是發電廠中的重要設備，不但價值昂貴，還關系到電廠的正常運行以及能否安全高效的生產。結合實際運行遇到的狀況以及相關單位運行中遇到的情況，對150MW汽輪發電機的典型故障進行了歸納、總結，并進行了深入的分析，并介紹在實際中采用的處理方法及其效果[1～4]。

1 軸承振動過大

某電廠的150MW汽輪發電機，在大修后各項試驗合格，但在機組正常運行時，某軸承蓋振動過大，監測的振動在50μm～70μm之間，最大可以達到80μm。考慮到軸承蓋的振動報警值為50μm，而手動停機的設定值為80μm，因此可以認為，實際的振動值甚至有可能超過監測值，這已經嚴重超標。因汽輪機需要正常運行，故多次檢查只能在運行時進行，一直未能得到妥善的處理。為保障運行安全，故特別進行了振動試驗，實驗數據表明，低壓轉子質量的不平衡以及軸承剛度偏低是導致振動過大的主因。為了尋找解決辦法，又進行了現場高速動平衡方法的分析，認為該方法可以有效解決振動過大的問題。分析中，認為低壓轉子上的不平衡，通過不平衡激振力的形式施加在軸承座上，加之該軸承座的剛度不足，導致了軸承蓋的振動過大。為此，特地在低壓轉子兩側加裝了平衡塊，使得振動值大幅下降，達到了指標要求的范圍。

2 高壓加熱器泄漏

某電廠的150MW汽輪發電機，在運行中頻繁出現高壓加熱器泄漏情況，導致機組堵管率達到8%，嚴重威脅了機組的正常運行。其現象有以下幾點。

(1）高溫加熱器水位高信號告警。

(2）水泵液力耦合器開度增大，給水泵加速，電流增大。

(3）熱傳導惡化，給水溫度偏低，機組熱損耗增加。

(4）高溫加熱器端差過大。

經檢驗，高壓加熱器泄漏，主要出現在焊接部位，且傳導管本身也出現泄漏。究其原因，應該是制造質量的問題。制造問題導致的輕微泄漏，而后由于高壓加熱器的極端條件，導致了泄漏的擴大。高壓加熱器的水側表現為壓力高而溫度低，但氣側則表現為壓力低而溫度高，這就導致了加熱器兩側機械力，熱應力相疊加，對管板的質量提出了極高的要求。當管板剛度和強度不足時，就會發生變形，變形的結果是從水側向氣側凸鼓（壓力高側向壓力低側凸鼓）。熱應力過大也是導致泄漏的的原因之一，頻繁的啟停，導致管板處焊接受到很大的熱應力，而快速的溫度變化，將加劇這一問題，最終導致了泄漏并惡化。

解決措施為：首先調整高壓加熱器的端差到合理的數值，最好保持在最佳值。注意水位情況，必要時打開危急水門，降低水位至正常值。其次是保持機組負荷曲線的平穩，降低變化的速度，從而降低因熱應力導致的變形。遇到需要緊急停運的時候，應立即切斷高壓加熱器進水，同時快速關閉進氣閥，避免因溫度變化過大導致的熱應力增加。為了進一步避免故障的發生，還在運行中提出了一定的注意事項，如在帶一定負荷的條件下投高壓加熱器，為避免由于高壓加熱器投入過程中導致的熱沖擊，應隨機投運等。從而有效避免了故障的再次發生。

3 凝汽器真空度偏低

凝汽器的真空度，是汽輪發電機運行的重要指標，也是凝汽器綜合性能的重要指標。運行經驗表明，凝汽機的真空度降低，將增大機組的汽耗。汽輪機的排汽壓力越低，則循環的熱效率也就越高，這就要求保證凝汽器的運行工況，特別是真空度。凝汽器的真空度指標不盡相同，以東汽工業公司的N-8000凝汽器為例，其設計的真空度為93.48%。

影響真空度的主要原因，首先是循環水的進水溫度，這是影響凝汽器真空度的最主要原因。循環水溫度低，則凝汽器排汽壓力降低，相應的真空度升高。然后是循環水的溫升，溫升越低，相應真空度也會較高。由于溫升反應的是凝汽器熱負荷與循環冷卻水的冷卻能力，因此需要在這方面加以注意。

4 熱耗率高

首先應當指出，熱耗率高并不應當作為一種故障，其原因可能是多方面的，但某段時間內熱耗率大幅增加，則極有可能是由于故障導致的。且不論是否存在某種故障，熱耗的增加都會影響機組的效率，需要引起足夠重視，很多故障和隱患的發現，都是由于在對熱效率高的分析和調查中發現的。

汽輪機的流通效率主要決定于汽輪機各個壓力缸效率以及高壓配汽機構的節流損失。為了解決配汽機構的問題，需要注意汽封間隙，減少漏汽情況的發生。

給水溫度不達標可能是熱耗率高的另一個重要原因。過低的給水溫度會導致機組損耗增加，還會給鍋爐管道造成較大的溫差，導致較高的熱應力，威脅管道的安全。管道的密封性是影響熱能傳送的重要指標，其性能降低主要有以下幾點表現。

(1)供汽突然中斷或供汽壓力過低。故障特征為：凝汽器的端差增加，凝結水過冷。

(2)真空系統的管路破裂。故障特征為：凝汽器的水位升高，端差增加，凝結水過冷，導電度增加，凝結水泵出口壓力增加，真空度急劇下降。

(3)低壓缸結合面及法蘭泄漏。

這些問題的發現和處理，需要對管道進行細致的排查才能發現，但表現卻往往相類似，需要引起注意，但更多需要巡查人員深入細致的工作。

5 結語

實際運行遇到的狀況往往錯綜復雜，不同的故障，在表現上卻往往相類似，本文對150MW汽輪發電機組的典型故障進行了歸納、總結，介紹了在各種故障情況下的分析方法和處理方法，具有一定的實際應用價值。同時本文指出，深入細致的工作，根據實際情況進行分析判斷，有效的結合現場工作經驗，才能更好的解決實際中遇到的問題。

參考文獻

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