電廠汽機運行故障排查與解決

屈建龍

（廣州李坑垃圾焚燒發(fā)電二廠，廣東白云，510400）

電廠汽機運行故障排查與解決

屈建龍

（廣州李坑垃圾焚燒發(fā)電二廠，廣東白云，510400）

電廠汽機運行故障導(dǎo)致電力供應(yīng)異常，嚴(yán)重制約正常生產(chǎn)生活。調(diào)研了汽機故障調(diào)查技術(shù)，在此基礎(chǔ)上對故障種類進(jìn)行了歸納和分析，并結(jié)合電廠汽機的實際情況，相應(yīng)制定了合理的解決方案。研究表明：汽機真空下降、注油器出口油壓下降、汽機軸承受損和汽機異常振動等故障的排查與解決，將顯著提高電廠汽機運行質(zhì)量，保障電廠產(chǎn)能，創(chuàng)造更多的社會效益與經(jīng)濟效益。

電廠汽機；運行故障；排查；汽機真空；出口油壓；軸承；異常振動

引言

電力是人們生活不可或缺的重要能源類型。電力企業(yè)在實際生產(chǎn)中必然會應(yīng)用汽機，然而其在運行中會不可避免地出現(xiàn)故障，影響正常功能。為此，需要強化對汽機故障的調(diào)查分析，制定合理解決方案，保障汽機功能性。

1 故障調(diào)查技術(shù)分析

針對電廠汽機故障，需要選取有效的調(diào)查技術(shù)，提高故障調(diào)查的準(zhǔn)確性和有效性，推動汽機的有效維護(hù)。

1.1 汽機性能調(diào)查技術(shù)

性能指標(biāo)調(diào)查對分析電廠汽機故障具有十分重要的推動作用，主要按照輸入、演算、控制和輸出4個流程進(jìn)行。例如，凝汽器運行異常主要是由于冷卻水管內(nèi)壁出現(xiàn)沉積物，導(dǎo)致水管的基礎(chǔ)性能下降。通過性能調(diào)查技術(shù)完成其調(diào)查和診斷，主要采用溫度傳感器、超聲波流量傳感器等進(jìn)行布置，完成對水溫的分析、記錄和傳遞，并由相關(guān)系統(tǒng)完成數(shù)值分析和存儲，最終完成對凝汽器的性能分析，評價冷卻管道的清潔程度。

1.2 軸承故障檢測技術(shù)

軸承是汽機的關(guān)鍵組成部分，且由于汽機主要是由金屬構(gòu)成，在實際使用過程中，會不可避免地發(fā)生磨損。在軸承的故障調(diào)查技術(shù)應(yīng)用中，可以采用軸承金屬研磨檢測、軸承傾斜檢測和軸承金屬接觸檢測等，完成對軸承的故障診斷和分析。

1.3 汽機異常振動調(diào)查技術(shù)

汽機在實際運行中，可能會出異常振動的情況，影響汽機運行安全。可以采用接觸式檢測或非接觸式檢測的方式完成對汽機異常振動的診斷，為后續(xù)的維護(hù)和故障處理提供基礎(chǔ)，保障汽機的安全性和功能性[1]。

2 故障分類

根據(jù)以上三大故障調(diào)查技術(shù)，結(jié)合工作實踐，可將電廠汽機運行故障分為四大類。

2.1 汽機真空下降

汽機真空下降是汽機性能調(diào)查發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)問題，循環(huán)水系統(tǒng)、真空泵、凝汽器等都可能導(dǎo)致汽機真空下降，并進(jìn)而導(dǎo)致汽機的排氣壓力升高，使得軸承座受到高壓和高溫的影響，導(dǎo)致汽機出現(xiàn)振動，甚至可能會出現(xiàn)凝汽器管斷裂等情況，危及汽機安全性。

2.2 注油器出口油壓下降

注油器出口油壓下降同樣是電廠汽機運行故障調(diào)查中所發(fā)現(xiàn)的一大問題。以某火電廠為例，故障調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，汽機使用初期的注油器出口壓力為0.065 MPa，屬于正常范圍，但是隨著汽機使用時間延長，逐漸出現(xiàn)出口油壓下降的情況，如表1和圖1所示。該電廠汽機故障前后變化明顯，可能是由于汽機油泵出口逆止閥密閉性不強，或是注油器濾網(wǎng)堵塞，進(jìn)而導(dǎo)致了運行故障的發(fā)生[2]。

表1 某電廠注油器出口油壓變化情況表

圖1 某電廠注油器出口油壓變化情況曲線

2.3 汽機軸承受損

軸承是汽機的重要組成部分，汽機故障主要是由于軸承損壞造成。其損壞主要有兩個原因，具體如下：

（1）質(zhì)量問題。汽機軸承采購過程中，對軸承性能和質(zhì)量檢查不夠全面，使得軸承自身出現(xiàn)質(zhì)量問題。這也就導(dǎo)致軸承在實際運行中，磨損現(xiàn)象嚴(yán)重，一段時間后即損壞。

（2）保養(yǎng)和維護(hù)問題。軸承在實際應(yīng)用中，如果不能得到有效保養(yǎng)和維護(hù)，尤其是受到水沖擊、溫度變化等，而維護(hù)又不夠及時，就將導(dǎo)致軸承長期處于不良狀態(tài)，進(jìn)而損壞汽機。

2.4 汽機異常振動

汽機異常振動較為普遍，且引發(fā)因素較多，其中主要包括氣流震蕩、摩擦和轉(zhuǎn)子熱彎曲這幾點。其中氣流震蕩可能是由于汽機負(fù)荷超出一定額度，導(dǎo)致軸振動過大；還可能是由葉片和軸封等因素引起的氣流激振。再如摩擦振動——由于摩擦的產(chǎn)生，加速的轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲，導(dǎo)致頻振增大，進(jìn)而導(dǎo)致異常振動的發(fā)生[3]。

3 故障解決方案

結(jié)合電廠汽機運行故障調(diào)查結(jié)果，制定合理解決方案，完成對電廠汽機故障的處理和控制，推動汽機穩(wěn)定運行，規(guī)避安全和質(zhì)量隱患。

3.1 汽機真空下降解決方案

汽機出現(xiàn)真空下降故障后，需采取合適的故障調(diào)查技術(shù)，明確具體原因，有針對性地提出適宜的解決方案。如果發(fā)生水循環(huán)中斷故障，需要及時開啟備用循環(huán)泵，清理循環(huán)水泵進(jìn)水口和出水口的雜物，且檢查泵自身的狀態(tài)；如果是真空泵出現(xiàn)故障，則判斷真空泵是否需要更換或修理；如果出現(xiàn)凝汽器滿水的情況，則主要是由于銅管泄漏，嚴(yán)重時需停機修理。

3.2 注油器出口壓力變化控制

結(jié)合故障分析，判斷是否出現(xiàn)汽機注油器出口逆止閥密閉效果不好的情況，如果是，首先需要及時對逆止閥進(jìn)行更換和修理，再將堵塞嚴(yán)重的濾網(wǎng)更換掉，且對注油器內(nèi)部的所有濾網(wǎng)進(jìn)行全面清洗，保障濾網(wǎng)功能性。另外，還需定期展開加油和濾油工作，達(dá)到控制注油器出口壓力變化的目的[4]。

3.3 汽機軸承受損解決方案

首先，需要對軸承的采購流程進(jìn)行優(yōu)化，采購前將樣品送至試驗室，展開軸承性能檢測，控制軸承質(zhì)量關(guān)。其次，對已采購的軸承也需進(jìn)行檢測。第三，軸承安裝過程中，需避免雜物進(jìn)入軸承。如果出現(xiàn)軸承偏移的情況，需要對汽機負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。最后，強化汽機軸承維護(hù)工作。成立專門的維護(hù)小組，重視軸承受損情況，定期展開軸承外觀、性能等方面的檢查，再對軸承中的潤滑油進(jìn)行補充，避免油量不足導(dǎo)致軸承損壞。

3.4 汽機異常振動解決方案

由于汽機異常振動較為常見且因素較多，故其解決較為繁瑣，需要結(jié)合引起振動的具體因素，制定合理的解決方案。

（1）油膜震蕩和氣流激振的處理。首先，控制軸瓦，先對軸瓦的比壓進(jìn)行適當(dāng)增加，再調(diào)整軸瓦頂部間隙，控制軸瓦和軸頸之間的接觸角（通常情況下可以減少5～10°左右），再適當(dāng)應(yīng)用低粘度潤滑油。

（2）氣流激振的控制。基于氣流激振的基本性質(zhì)，需要結(jié)合長期記錄繪制組曲線，并結(jié)合曲線基本情況，對其負(fù)荷變化率和負(fù)荷范圍進(jìn)行控制。

（3）摩擦引起的振動控制。維護(hù)人員可以根據(jù)平時汽機運行正常時是否存在不規(guī)則噪音，分析相應(yīng)構(gòu)件和潤滑油的基本情況，酌情更換之。尤其要盡可能避免轉(zhuǎn)子熱彎曲的情況發(fā)生[5]。

4 結(jié)束語

汽機作為電廠重要設(shè)備，對電力企業(yè)服務(wù)具有深遠(yuǎn)影響。為了保障電廠汽機的穩(wěn)定和安全運行，需要定期展開故障調(diào)查，詳細(xì)對汽機性能和設(shè)備狀態(tài)等進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)故障點，詳細(xì)分析故障產(chǎn)生的主要原因。進(jìn)一步，制定科學(xué)合理的解決方案，完成故障處理，保障電廠汽機穩(wěn)定運行，最終促進(jìn)電力企業(yè)社會價值的實現(xiàn)與經(jīng)濟效益的提升。

[1]韓明. 淺談火電廠汽輪機運行故障處理技術(shù)[J]. 能源與節(jié)能, 2013(12): 154-155.

[2]何坤貴. 火電廠汽輪機運行故障對策技術(shù)研究[J]. 企業(yè)技術(shù)開發(fā): 學(xué)術(shù)版, 2015, 34(1): 58-59, 69.

[3]殷富倫. 淺談火電廠汽輪機異常振動原因及處理措施[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2015(27): 163.

[4]趙鵬. 火電廠汽輪機運行故障對策研究[J]. 能源與節(jié)能, 2015(11): 27-28.

[5]梁凱峰. 淺談電廠汽輪機運行故障與檢修處理[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2013(7): 95.

Troubleshooting on Operation Faults of Steam Turbine of Power Plant

QU Jian-long
(No.2 Incineration Plant of Likeng, Guangzhou, Baiyun, Guangdong,510400, China)

Operation faults of steam turbine of power plant often lead to abnormal of power supply, which will seriously restrict the normal production and life. Investigation technology of fault of steam turbine is surveyed, on the basis of which, the fault types are summarized and analyzed. Combined with the actual situation of steam turbine of power plant, corresponding feasible resolutions are carried out. Research shows that, troubleshooting on faults such as vacuum drop of steam turbine, drop of outlet pressure of lubricator, damage of bearing of steam turbine, and abnormal vibration of steam turbine, will significantly improve the operation quality of steam turbine of power plant, ensure the plant capacity, as well as create more social and economic benefits.

Steam Turbine of Power Plant; Operation Fault; Vacuum of Steam Turbine; Outlet Pressure; Bearing; Abnormal Vibration

TK241

A

2095-8412 (2016) 06-1249-03

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.06.053

屈建龍(1975-)，男，湖北襄陽人，本科，熱動助理工程師。研究方向：熱能動力裝置。

E-mail: qujianlong@163.com