談電廠汽機設備中的故障問題及檢修

韓暉 中國電建集團山東電力建設第一工程有限公司

一、前言

對于國家來說，國家發(fā)展和企業(yè)發(fā)展之間有著非常直接的聯(lián)系。對于電力企業(yè)，電廠是電力企業(yè)的領頭企業(yè)，其在電力領域和國家經(jīng)濟發(fā)展過程中，發(fā)揮著非常重要的作用。電廠在發(fā)展過程中，經(jīng)常會存在各種弊端和各種故障，如果不能對這些故障進行很好地處理，不僅會對電力生產(chǎn)的正常進行產(chǎn)生非常直接的影響，還容易導致生產(chǎn)安全問題的發(fā)生。

二、電廠汽機運行中出現(xiàn)的常見問題

1.汽輪機組油系統(tǒng)故障。在電廠汽輪機組檢修過程中，檢修人員經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)其軸頸和軸瓦部位磨損非常嚴重，如果磨損情況過于嚴重，就會對機組系統(tǒng)的正常運轉，帶來非常直接的影響，甚至影響到汽輪機的安全運行。在通常的情況下，對于軸瓦和軸頸出現(xiàn)的磨損問題，可以采用堆焊操作方式，然后對軸瓦和軸頸進行打磨和拋光處理，這樣就可以完成對軸瓦和軸頸的處理。對于不具備修理能力的部門，就需要及時與汽輪機廠家的售后部門進行聯(lián)系，然后再開展軸頸的修復工作[1]（見表1）。

表1 氫冷升壓機械密封泄漏的處理措施

2.汽輪機運行功率過高或者過低。汽輪機技術在經(jīng)過多年的發(fā)展之后，已經(jīng)相對比較成熟，但其回熱系統(tǒng)在經(jīng)過優(yōu)化之后，還會存在一定的不足。例如，很多汽輪機運行功率相對較高，沒有完全實現(xiàn)自動化控制，很多時候需要操作人員現(xiàn)場操控。在汽機運行過程中，需要將其運行功率控制在一定的范圍之內(nèi)，電廠應該根據(jù)自己的技術指標，合理對相關機組進行選擇。很多汽機在經(jīng)過長時間的使用之后容易出現(xiàn)運行功率偏高或者偏低的現(xiàn)象，如果汽機的高壓缸和低壓缸的接觸面發(fā)生了破裂的現(xiàn)象，就會對汽機的運行功率造成非常直接的影響。

3.濾油機安裝問題。很多濾油機在安裝的過程中，都會在過濾工序中出現(xiàn)問題。如果過濾中不能將油中的雜質清除掉，就會對油箱的運行造成非常直接的影響。過濾這個程序主要是通過濾油機當中的脫水回路來完成的，其中主要會涉及以下幾個方面：一是油質的測量，在機組冷油器出口位置開展摘取工作，并對摘取的樣本及時進行測量。二是需要改變?yōu)V油機的運行方式，如果被化驗油質中沒有發(fā)現(xiàn)水分，卻發(fā)現(xiàn)很多顆粒位置，就需要改變其運行方式。如果其顆粒物質含量達標，但是其中水分含量過多，就需要其按照原來的運行方式進行運行。三是需要對啟動時間進行規(guī)劃，合理對整個機組的啟動時間進行合理規(guī)劃，從而改變其濾油方式。

4.汽輪機運行問題。在汽輪機運行過程中，其中一個非常突出的問題是運行效率相對較低，該問題很多時候是由于汽輪機內(nèi)部零件遭受嚴重的損害所導致。如低壓隔離板阻氣片出現(xiàn)沖蝕和脫落問題，或者同流部分徑向間隙超過了設計值導致漏氣損失問題的發(fā)生、汽輪機噴嘴出現(xiàn)了嚴重的變形等。這些都是造成汽輪機組運行效率過低的主要問題。這些損害問題都會出現(xiàn)在汽輪機運行過程中，目前還沒有發(fā)現(xiàn)非常好的解決方法（見表2）。

表2 IS 離心泵振動大、噪音大處理措施

三、常見問題的對策分析

1.認真做好葉片金屬狀態(tài)的檢查工作。認真做好葉片金屬狀態(tài)的檢查主要包括以下幾個方面：一、在對汽輪機進行檢修的過程中，需要認真做好汽輪機葉片、葉根等部位的檢查工作，檢查葉根及圍帶周圍是否出現(xiàn)了松動的現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)了圍帶松動的現(xiàn)象，就需要對圍帶使用鉚釘進行固定處理，從而提升圍帶的緊固效果。二、進一步做好管道和閥門的檢查工作。在對汽輪機進行檢查的過程中，應該認真做好管道蒸汽室、主汽門、調(diào)節(jié)氣門的吹掃工作，并對相關零件進行固定處理，從而有效避免相關零件松動進入到氣缸內(nèi)部，造成葉片被打壞。三、認真做好安裝質量的控制。在實際進行安裝的過程中，應該充分做好安裝工藝和安裝環(huán)節(jié)的質量控制，避免葉片落入到共振區(qū)，降低葉片發(fā)生共振而發(fā)生斷裂的概率。四、認真做好裂紋焊接質量控制。動靜葉片如果受力過于不均勻，就容易導致裂紋問題的發(fā)生，需要認真做好葉片的焊接處理，合理對焊接材料進行選擇，最大程度保證葉片的使用壽命，對提升汽輪機運行安全性，有著非常重要的作用。

2.汽輪機的優(yōu)化運行。在汽輪機實際投入使用前，需要認真做好汽輪機的優(yōu)化運行，從而進一步提升電廠汽輪機運行效率和經(jīng)濟性。在汽輪機實際運行過程中，如果汽輪機可以保持在正常和經(jīng)濟狀態(tài)下運行，汽輪機的各項數(shù)據(jù)指標都可以控制在合理的范圍之內(nèi)，保證汽輪機可以正常、穩(wěn)定運行。但如果汽輪機運行指標發(fā)生了變化，超過了額定運行參數(shù)或者處于動態(tài)運行狀態(tài)，就會對汽輪機的正常運行，造成非常直接的威脅。因此，在汽輪機實際運行過程中，應該認真做好汽輪機運行監(jiān)視工作，降低其出現(xiàn)運行故障的幾率，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并進行處理，避免重大事故的發(fā)生[2]。

3.強化輸油管道的清潔。在汽輪機運行過程中，潤滑系統(tǒng)發(fā)揮著潤滑和調(diào)速的作用。因此，應該保證儲油系統(tǒng)具有足夠的清潔作用。通過提升輸油管道的清潔度，可以有效避免發(fā)動機閥體和軸承當中滲入雜質。在汽輪機檢修工作結束之后，可以采用油循環(huán)的方法，從而實現(xiàn)對油系統(tǒng)的清潔工作，并能夠有效實現(xiàn)兩臺油泵的并行循環(huán)。在安裝過濾網(wǎng)的過程中，應該最大程度保證儲油系統(tǒng)和輸油系統(tǒng)的清潔度，每天都應該對過濾網(wǎng)進行更換，避免過濾網(wǎng)出現(xiàn)雜質過多的現(xiàn)象，為機組的穩(wěn)定運行，奠定一個良好的基礎。

4.優(yōu)化調(diào)節(jié)給水泵的運行。根據(jù)供水方式的不同，可以將汽輪機電動給水泵分為定速給水泵和變速給水泵。在發(fā)動機定速泵運行過程中，可以通過調(diào)節(jié)鍋爐給水門的開度，來改變管路的阻力，從而達到調(diào)節(jié)水速的目的。在發(fā)動機變速泵運行時，可以通過改變泵的轉速，來改變泵的揚程，從而有效提升水泵運行的穩(wěn)定性。變速泵在運行中，并不會對管道的阻力造成直接的影響，也不會影響到發(fā)動機調(diào)節(jié)閥的使用，提升設備運行節(jié)能效果。如果發(fā)動機處于低速低負荷運行狀態(tài)，可以進一步提升變速泵的運行效果。

5.保障汽輪機運行的經(jīng)濟性。在電廠各部分維護的過程中，往往需要一定的費用支出。為了節(jié)省費用支出，并提升汽輪機各方面的使用效率，降低汽輪機部件的維修費用，保障汽輪機使用的經(jīng)濟性，就需要認真做好汽輪機運行參數(shù)的優(yōu)化工作。在汽機運行過程中，可以在零件強度允許的情況下，認真做好汽輪機運行壓力和溫度的調(diào)整工作，從而有效提升其運行效率。其次，還應該認真做好軸向間隙的優(yōu)化和調(diào)整工作。另外，對于已經(jīng)運行的汽輪機，需要合理對噴嘴和葉片之間的軸向間隙進行調(diào)整，通過對氣封片的合理使用，可以進一步提升其運行效率。再次，還需要認真做好汽機構造和運行方式的調(diào)節(jié)工作，對其運行狀態(tài)有效進行優(yōu)化，從而提升其運行節(jié)能效果，降低成本。為了進一步降低汽機的背壓，就需要合理對真空度進行選擇，改善其熱力循環(huán)效果。

四、電廠汽機設備安全運行

1.建立必要的規(guī)章制度，保證操作的規(guī)范性和合理性。在電廠汽機設備運行過程中，應該構建出完善的操作規(guī)程，保證人員行為的標準性，降低汽機設備運行故障率。在電廠汽機是故障管理和檢查的過程中，應該嚴格按照法律規(guī)范開展，并將其作為工作人員的指引。為了保證電廠汽機設備運行的安全性，電廠就需要認真做好各種預防措施，保證各項檢查工作可以順利執(zhí)行到位。電廠也應該結合自身的發(fā)展情況，建立必要的措施和管理策略，在電廠設備運行出現(xiàn)故障之后，可以采取切實可行的方法來進行解決，降低電廠的財務支出。電廠工作人員應該充分做好汽機輔助設備的創(chuàng)新和完善工作，為汽機穩(wěn)定運行，創(chuàng)造一個良好的環(huán)境。一旦發(fā)生了振動和動蕩的現(xiàn)象，就需要盡快進行處理，保證電廠汽機設備可以安全運行。

2.提升對電廠汽機設備的關注度，提升工作人員的工作能力。工作人員應該不斷提升自身的工作能力，能夠定期汽機進行清理。電廠汽機設備在運行的過程中，往往會受到周圍環(huán)境的影響，一旦灰塵在設備中堆積，就會對設備的安全運行，帶來非常直接的影響，降低電廠汽機設備運行效率和質量。因此，工作人員應該認真做好不同設備的清理工作，降低油箱當中的雜質殘余率，保證軸承和閥門的清潔程度，對其中的軸承和滑動部位及時進行潤滑處理，保證電廠汽機的運行效果。

3.故障診斷。為了進一步提取到設備運行的狀態(tài)，通常會采用多傳感器融合技術，利用不同種類的傳感器來獲取設備的狀態(tài)信息，通過對這些狀態(tài)信息的分析，就可以很快掌握設備運行故障。基于特征空間矢量的故障診斷方法在近些年來應用也比較多，其可以通過對故障誤差的學習，來及時修正故障特征量。這種方法具有比較強的自適應能力，對故障建立故障征兆矢量，并通過對自適應算法的應用，來判斷是否有故障發(fā)生。如果先驗征兆矢量不夠確定，可以采用人工法來進行第一次故障的判斷。隨著信息技術的不斷發(fā)展，其在各種領域中的應用不斷增加，發(fā)揮的作用也越來越大，在電廠汽機設備故障診斷中的應用也不斷增加，其主要是對故障發(fā)生過程和故障來源來進行分析[3]。通過對設備狀態(tài)特征量進行歸納分析，再采用模糊識別技術，就可以得到系統(tǒng)的故障參數(shù)，然后就可以得到故障出現(xiàn)的原因以及具體的性質。由于很多電力設備都具有網(wǎng)絡傳輸功能，可以直接采用局域網(wǎng)絡傳輸信息來進行故障診斷，更加高效對電力系統(tǒng)設備運行情況進行監(jiān)測，可以直接在該基礎上來進行故障異地處理，讓各種數(shù)據(jù)的上傳變得更加及時，對汽機運行故障的處理會變得更加及時。

五、結語

隨著時代的不斷發(fā)展，對電廠汽機設備運行提出了更高的要求。針對當前電廠汽機設備運行中出現(xiàn)的問題，應該引起足夠的重視，認真分析問題發(fā)生的原因，然后及時采取針對性的措施，認真做好故障應對工作，能夠定期開展運行故障檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)汽機運行中出現(xiàn)的故障，并及時進行處理。