哈汽300MW汽輪發電機組常見故障分析及對策

郝建明

河北西柏坡發電有限責任公司 050400

哈汽300MW汽輪發電機組常見故障分析及對策

郝建明

河北西柏坡發電有限責任公司 050400

以西柏坡發電廠300 MW汽輪機為例針對哈爾濱汽輪機廠生產的300MW機組汽輪發電機本體、油系統（包括潤滑油EH油和密封油）和凝汽器在運行過程中經常出現的故障進行了分析，查找原因并提出了日常維護和防范措施。

汽輪發電機；本體；油系統；凝汽器；故障；維護；防范

西柏坡發電廠現有四臺機組，單機容量均為300MW，總裝機容量為1200MW，為河北南網中的主力機組。其汽輪機是哈爾濱汽輪機廠引進西屋公司技術制造的亞臨界一次中間再熱單軸雙缸雙排汽反動凝汽式汽輪機＃1＃2機組是N300-16.7/537/537型機組，＃3＃4機組型號為N300-16.7/538/538。

一、本體軸瓦振動超標

汽輪機主機本體軸系統振動超標主要體現在新機組投產試運行過程及機組大修后的啟動過程中，容易發生在主機的#4軸承、#5軸承及#6、#7軸承處。由于300MW汽輪機的#4軸承是在低壓缸的后部（靠發電機的軸承）、#5軸承為發電機的前部軸承（靠低壓缸的軸承），這兩個軸承及盤車裝置同時座落在低壓缸后軸承箱上，而且這兩個軸承同時承載低壓缸轉子和發電機轉子，從承載能力是承受最大的載荷，從受軸系溫度變化也是較大的，因此在初次啟動和冷態啟動過程中容易發生振動超標問題，引起跳機，造成啟動困難，影響機組順利并網發電。為了更好的避免和解決此類問題，通常采用如下辦法：(一) 新機組在連結低發對輪時，一定要做到對輪找中心精確到最小偏差，如果達不到應返廠重新加工連結短軸，使低發轉子連結良好，偏差在0~0.02mm以內；(二) 啟機前嚴格按規程要求，確保盤車時間足夠；(三) 沖轉前一定要保持大軸偏心在較小的范圍內，一般0.06mm以內；(四) 沖轉過程中，低速暖機（600rpm）要按要求暖好，不能急速越過，檢查無摩擦聲音后，按要求速率升速；(五) 在中速（2040rpm）暖機時，一定要監視汽缸溫度變化，特別是低壓缸排汽溫度變化（不大于79℃），并且確保時間一定要控制在規程要求的曲線范圍內，密切觀察#3、#4軸承的振動情況，如有情況立即打閘停機；(六)檢查軸封和油檔是否有摩擦現象，如有應停機處理；(七) 特殊情況如有個別機組采用給轉子加配重辦法平衡軸系的偏差，一般經過三到五次方能見效，這也是最明顯的辦法之一。

另外，#6、#7軸承出現振動問題主要是由于勵磁機前側與發電機共用一個軸承（#6瓦），勵磁機后軸承為#7軸承。因此容易出現發電機轉子和勵磁機轉子連結后動平衡出現偏差，出現這種現象的原因主要是因為勵磁機轉子和發電機轉子連在一起后，高速轉動的動平衡條件是完全不一樣的。即使在制造廠內已被精確平衡了的勵磁機轉子，在電廠現場連成軸系后，它的臨界轉速和額定轉速的振幅也可能增加數倍，而且一出現振動問題，就會是#7軸承振動最大，而#6軸承受勵磁機轉子的影響也產生振動超標現象，但比#7軸承偏小一些。因此做為電廠在新投產機組中，或大修后若出現此類現象，只能靠在現場與廠家一道重新對新的連在一起的軸系做動平衡試驗，一次又一次加配重來解決此事。如西柏坡電廠＃3機組一次大修磨軸后啟動過程中振動超標，后邀請廠家及中試所的專家經過研究、調查，共多次加試配重才達到振動不超標的要求延長了啟動時間。

二、凝汽器冷卻水管的腐蝕

在機組長期運行過程中，經常會發生凝汽器冷卻水管的腐蝕現象，有的甚至會造成嚴重的后果，導致大面積更換冷卻水管，使機組經濟運行受到影響。通常凝汽器冷卻水管的腐蝕分蒸汽側和水側兩種。其中蒸汽側腐蝕又分為應力腐蝕裂紋、凝結水腐蝕、沖刷腐蝕、振動損壞及附加流體向凝汽器排放引起的沖擊浸蝕。而水側腐蝕主要表現在受循環水水質方面的影響造成冷卻水管內水側結垢腐蝕及產生應力腐蝕裂紋等現象。為了防止上述腐蝕的發生經常采用如下幾種措施：

（一）在蒸汽側容易產生腐蝕的空氣區及受沖刷沖擊的喉部排汽處均采用抗腐蝕的不銹鋼冷卻水管或鈦管、銅合金等冷卻水管，在上部頂排處用加厚的厚壁管材冷卻水管代換（通常取三排為宜）。

（二）設計方面采用外置式疏水擴容器及加裝一些耐腐蝕的擋板或保護套。

（三）使冷卻水管中間管板間距布置合理，消除振動損壞。（四）使外來附加流體從設計上通過布置擋板或分流集管的合理辦法來消除對冷卻水管的沖擊浸蝕。

（五）水側采用加弱酸的辦法來處理循環水質，改善冷卻水管水側的工作環境，減少結垢。

（六）在新機組投產后，每個運行班都要投一次膠球清洗系統，以保持冷卻水管不堵塞或雜質不存留結垢。

（七）加強凝汽器冷卻水管內側（水側）鍍膜工作。在新機組分部試運后應及時進行新冷卻水管內側鍍膜工作，第一次鍍膜非常關鍵，一定要制定精細的實施措施，確保一次鍍膜成功，達到均勻度和厚度的標準。一般采用單獨加藥（硫酸亞鐵）系統來進行實現冷卻水管鍍膜工作。實現第一次鍍膜的最佳良機應在新冷卻水管第一次投用通水2-3天后進行，西柏坡電廠這一點做的比較好。第一次鍍膜完成后，以后要定期對冷卻水管進行補膜工作，要堅持持久、連續、一絲不茍地做好這項監督工作，也只有這樣，才能保證凝汽器冷卻水管內側不被腐蝕。

（八）如果冷卻水管水側已經被嚴重腐蝕，也就是只好進行酸洗除垢處理了，這樣將花費很大的人力、物力，因此一般也只能在機組大修中進行安排處理。但是經過酸洗后的冷卻水管還是要進行鍍膜、補膜工作。

（九）加強對冷卻水管的定期化學監督管理工作，使其做到經常化、制度化，特別是現在調峰機組較多，這樣對凝汽器的工作環境極為不利，最容易造成冷卻水管腐蝕現象，對冷卻水管的使用壽命有嚴重威脅，因此必須高度加以重視。

三、結語

300MW汽輪發電機組除了上述的一些問題外，還有很多各種各樣的問題存在，為了使機組能更好的安全穩定經濟運行，我們還要不斷地努力探索新的途徑和經驗辦法去解決更多的常見多發故障。更好地提高各臺機組的設備健康水平，最大限度地滿足電網的需要、滿足社會發展的需要.

[1]西柏坡發電廠.《300MW汽輪機組培訓教材》.1997.07.

[2]裘烈鈞.《大型汽輪機運行》.水利電力出版社,1994年6月第一版.