火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障處理研究

摘 要：汽輪機(jī)作為火電廠的核心動(dòng)力組件，其運(yùn)行的安全、順利與否直接關(guān)系到整個(gè)電廠的生產(chǎn)情況。為有效處理火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障，更好的保障汽輪機(jī)的安全、高效運(yùn)行，本文簡(jiǎn)述了汽輪機(jī)機(jī)構(gòu)組成，分析了汽輪機(jī)常見(jiàn)故障原因，并提出了相應(yīng)處理對(duì)策，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：火電廠；汽輪機(jī)；組成；常見(jiàn)故障；處理對(duì)策

1 汽輪機(jī)概述

汽輪機(jī)為火力發(fā)電廠的三大主機(jī)之一，它主要承擔(dān)著驅(qū)動(dòng)功效與供熱功效。是火電廠將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并驅(qū)動(dòng)各類泵類設(shè)備工作的主要設(shè)備。汽輪機(jī)為一種旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械，其優(yōu)點(diǎn)眾多，如功率大、單機(jī)效率高、使用壽命長(zhǎng)等，是當(dāng)前各火力發(fā)電廠主要應(yīng)用的源動(dòng)裝置。我們可把汽輪機(jī)分為兩部分，固定部分與轉(zhuǎn)動(dòng)部分也就是我們通常所說(shuō)的靜子與轉(zhuǎn)子，下圖1為其汽輪機(jī)的主要結(jié)構(gòu)組成。

2 火電廠汽輪機(jī)常見(jiàn)故障及處理措施

2.1 汽輪機(jī)異常振動(dòng)及處理措施

在火電廠汽輪機(jī)日常運(yùn)行中，我們最常見(jiàn)的故障之一就是汽輪機(jī)組異常振動(dòng)，對(duì)于此故障通常是由于汽輪機(jī)內(nèi)部氣流發(fā)生激振、發(fā)生轉(zhuǎn)子熱變形以及出現(xiàn)嚴(yán)重摩擦等因素引起的。在處理此類故障時(shí)，首先必須查明引發(fā)汽輪機(jī)異常振動(dòng)的根本原因，只有把故障根源弄清楚，才能對(duì)癥下藥，有效處理該故障。

2.1.1氣流激振引發(fā)的異常振動(dòng)

對(duì)于氣流激振引發(fā)的汽輪機(jī)異常振動(dòng)，大多存在下述兩個(gè)特點(diǎn)：①形成的低頻分量較大；②汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)振動(dòng)增幅影響較明顯，突發(fā)性較強(qiáng)。紊亂氣流使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片末端出現(xiàn)不均衡氣流是引發(fā)汽輪機(jī)振動(dòng)的根本原因，對(duì)于此類故障的處理，應(yīng)實(shí)時(shí)注意調(diào)整汽輪機(jī)機(jī)組給水量，同時(shí)應(yīng)重視調(diào)節(jié)高壓調(diào)速氣閥，把引發(fā)氣流激振機(jī)組的具體運(yùn)行狀態(tài)確定出來(lái)，不斷降低負(fù)荷變化速率，進(jìn)行氣流激振負(fù)荷范圍的規(guī)避，以有效防止再次出現(xiàn)氣流激振現(xiàn)象。

2.1.2轉(zhuǎn)子熱變形與摩擦引發(fā)的異常振動(dòng)

我們常見(jiàn)的造成汽輪機(jī)異常振動(dòng)的另一誘因主要為轉(zhuǎn)子熱變形與摩擦，轉(zhuǎn)子單倍頻振幅的增長(zhǎng)與轉(zhuǎn)子溫度、蒸汽參數(shù)等關(guān)系密切，部分汽輪機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)定速雖符合要求，但轉(zhuǎn)子葉片極易受熱變形發(fā)生彎曲，進(jìn)而引發(fā)機(jī)組異常振動(dòng)，或使機(jī)組內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重摩擦，造成機(jī)組渦動(dòng)或發(fā)生抖動(dòng)。對(duì)于此類故障，人們通常用更換機(jī)組轉(zhuǎn)子的方式進(jìn)行處理。

2.2 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障及處理措施

調(diào)速氣門擺動(dòng)是我們經(jīng)常遇到的運(yùn)行現(xiàn)象，此擺動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)增大，對(duì)汽輪機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行造成威脅。具體主要表現(xiàn)為下列幾點(diǎn)：①啟動(dòng)汽輪機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)子定速較難，會(huì)出現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)速擺動(dòng)；②汽輪機(jī)工作過(guò)程中，主泵口油壓瞬間大幅起落次數(shù)較多；③機(jī)組工作時(shí)，其高壓調(diào)速氣門易出現(xiàn)大幅左右擺動(dòng)，特別是機(jī)組閥門部位，會(huì)出現(xiàn)較明顯的振動(dòng)，有時(shí)還會(huì)損毀軸瓦。

我們常用下列措施來(lái)處理以上故障。①在設(shè)計(jì)汽輪機(jī)時(shí)，充分考慮各輸油管路與油動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具體組合動(dòng)態(tài)特性，并預(yù)先改良調(diào)節(jié)系統(tǒng)的管路；②強(qiáng)化油質(zhì)管理，并定期全面檢測(cè)汽輪機(jī)油過(guò)濾裝置，若發(fā)現(xiàn)過(guò)濾裝置損壞、失效應(yīng)及時(shí)更換；③應(yīng)重視維護(hù)管理汽輪機(jī)電液伺服閥；應(yīng)確保汽輪機(jī)氣門門桿緊密接觸連接套，其實(shí)際接觸面應(yīng)大于70%。

2.3 汽輪機(jī)凝汽器真空故障及處理措施

汽輪機(jī)熱效率的實(shí)現(xiàn)主要是依靠凝汽器在排氣口構(gòu)建并維持足夠真空度來(lái)完成的。若汽輪機(jī)所用的凝汽器維持的真空度不足，則會(huì)直接影響汽輪的正常有效運(yùn)行。尤其是在高溫工作環(huán)境下，這種影響會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。凝汽器缺乏足夠的真空密封性、結(jié)垢等是造成其真空度不足的主要原因。對(duì)于此類故障，我們可用下列措施解決：①?gòu)?qiáng)化日常預(yù)防管理，應(yīng)定期檢測(cè)凝汽器真空度，一旦發(fā)現(xiàn)其真空度不足應(yīng)及時(shí)查明原因并處理，同時(shí)應(yīng)定期清理噴嘴污垢，檢測(cè)汽輪機(jī)軸封情況，把機(jī)組漏氣點(diǎn)徹底消除；②應(yīng)及時(shí)清理凝汽器結(jié)垢，可用濃度小于5%的氨基磺酸來(lái)清洗凝汽器銅管，為了使清洗效果更好，可在清洗劑中加入濃度為0.2%左右的氫氟酸以及濃度在0.5%左右的酸性緩蝕劑以及滲透劑，沖洗時(shí)應(yīng)放慢洗劑流速，循環(huán)清洗。

2.4 汽輪機(jī)積鹽原因及處理措施

汽輪機(jī)運(yùn)行中的汽輪機(jī)產(chǎn)生大量鹽垢，一旦汽輪機(jī)內(nèi)部生成鹽垢，則會(huì)對(duì)汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行效率產(chǎn)生嚴(yán)重影響。為有效避免汽輪機(jī)出現(xiàn)積鹽現(xiàn)象，一方面應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)管汽輪機(jī)所用水質(zhì)，另一方面應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)飽和蒸汽機(jī)過(guò)熱蒸汽中的鹽分進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定。通常，對(duì)于正常運(yùn)行的汽輪機(jī)，其飽和蒸汽實(shí)際含鹽量會(huì)與過(guò)熱蒸汽含鹽量相同或飽和蒸汽含鹽量略高。若汽輪機(jī)的過(guò)熱蒸汽含鹽量比過(guò)飽和蒸汽含鹽量高時(shí)，則說(shuō)明汽輪機(jī)內(nèi)部積鹽現(xiàn)象已很嚴(yán)重，此時(shí)應(yīng)及時(shí)停機(jī)，全面清洗汽輪機(jī)。在清洗時(shí)我們常用到兩種處理方法手工除垢與噴砂除垢。如果用這兩種除垢法不能完全去除汽輪機(jī)內(nèi)部污垢，可用檸檬酸溶液配合軟水來(lái)進(jìn)一步清洗汽輪機(jī)。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在汽輪機(jī)日常運(yùn)行中，要想徹底避免各類故障很難，但借助科學(xué)、有效的預(yù)防手段，可大幅降低汽輪機(jī)故障發(fā)生率，如定期清洗、定期檢查以及定期更換易損零部件等。對(duì)此，各汽輪機(jī)管理人員，在汽輪機(jī)日常維護(hù)管理中，應(yīng)重視先進(jìn)管理手段的運(yùn)用，并重視統(tǒng)計(jì)汽輪機(jī)各類常見(jiàn)故障，分析故障原因，總結(jié)故障處理措施，逐步建立、完善有針對(duì)性的故障處理機(jī)制，只有這樣才能在汽輪機(jī)發(fā)生故障時(shí)，快速定位故障、處理故障，才能更好的保障汽輪機(jī)的安全、高效運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：

李德利，男，漢族，唐山人，本科，研究方向：汽輪機(jī)運(yùn)行，改造及檢修。