電廠汽機檢修設備問題與對策研究

國能浙江北侖第一發電有限公司 李 雪

1 電廠汽機檢修設備常見問題

1.1 葉片損壞

發電廠的汽機葉片由動、靜兩種葉片構成，其中動葉片較容易發生故障。當汽機轉速較快時，在離心力的作用下使用壽命也隨之縮短。當汽機的蒸汽流速較大時，葉片也會因較強的蒸汽沖擊力、往復振動力而發生損壞。而汽機自身振動較大時葉片容易發生斷裂，斷裂后的葉片容易與正常葉片發生摩擦，造成局部流通不暢甚至出現軸系斷裂損壞，導致汽機設備無法正常使用。當已斷裂的葉片進入到凝汽器中時會對管束安全造成影響，降低設備的運行效率。

1.2 軸承振動增大

發電廠汽機設備常發生的故障為振動問題，產生原因主要有：汽機組轉子校正偏差導致汽機轉子質量出現不平衡問題；汽機潤滑油質量不滿足實際運行要求或潤滑油的自身控制參數不足，導致軸承油膜發生振蕩；汽機安裝質量不合格使得軸承、軸瓦間隙不足或超出正常標準；汽機進閥門配汽不合理造成進汽不充分而出現局部負荷振動大；汽機內部發生部件脫落問題使得動平衡被破壞；機器在啟動過程中由于參數不合理而發生水沖擊問題；當汽機在啟動階段加熱不均勻時，容易發生汽缸膨脹而不均勻，使得轉子重心發生偏移；汽機啟動時軸系在臨界轉速范圍內；發電機及汽機自身基礎不牢固都會導致汽機出現振動故障。

1.3 汽機油系統問題

汽機分為EH控制油系統與潤滑油系統。其中EH油作為高壓抗燃防爆油，能較好為汽機提供調節用油，因此對油質的要求更高，避免在油中摻入雜質。一旦EH油中摻入雜質后極易發生堵塞汽機調門伺服閥的油口，使得調門失調。但在實際的應用過程中，由于汽機潤滑油品質各不相同，如軸瓦、軸徑發生異常磨損問題時都容易對機組運行造成不良影響。

對于潤滑油油質來說，其問題主要出現在油含水量超標以及油顆粒度超標。其中，油顆粒度超標是因部件在運行過程中發生磨損后產生的金屬屑和雜質。而雜質與金屬屑會導致實際旋轉過程中發生局部磨損問題并在油管道節流孔與閥門位置大量堆積、使得閥門堵塞嚴重，油流量降低的同時使得潤滑冷卻效果不佳。而潤滑油之所以帶水，則是因為汽機在長期運行過程中發生軸封磨損漏氣問題，使得水汽從汽機油封回油檔位置直接漏入回油管中進而引發油中水量超標。當潤滑油中長期帶水而無法解決時會導致潤滑油發生乳化反應，使得潤滑油的黏度隨之降低，機組運行質量不斷降低。此外潤滑油水雜質過多會導致汽機轉子軸頸表面過于粗糙，對汽機安全造成不良影響[1]。

2 汽機檢修設備問題應對策略

2.1 加強汽機油系統監控

以油系統保護設置為基礎，制定相應的潤滑油與EH油定期試驗方案，保證設備能定期輪換運行。做好EH油壓低聯鎖保護試驗工作以及潤滑油系統的油泵聯鎖試驗工作，依據試驗結果進行詳細地記錄，當發現異常數據時，需做好后續的處理和解決工作；加強油質監督和跟蹤。定期采取取樣化驗的方式進行汽機用油的檢驗，對化驗結果予以詳細跟蹤與分析。當化驗結果顯示油質不合格時需及時進行換油或濾油，確保油質符合運行標準；做好汽機油系統設備的檔案建立工作，保證能及時對檢修與更換的設備進行長期跟蹤，動態化管理。單位內部管理人員則需重視設備標準化管理機制的貫徹與落實工作，充分利用停機、機組檢修對油系統做好清潔與檢修工作，防止劣質油產生雜質的同時影響機組系統管道的正常運行。

保證汽機機組穩定運行的狀態下做好油系統的監督和管理工作，油箱底部需及時防水并進行相關記錄，依據防水量的多少進行軸封汽壓力的調節與優化；強化油濾網的壓差跟蹤與監控，一旦發現差壓較大時需對濾網及時清洗。在實際的汽機檢修時，需正確借助油循環處理機制進行科學清潔，與油泵循環操作工序相結合，增加相應的濾網，對雜質進行有效過濾和處理。應保證濾網及時更換，提高應用效果的同時進一步提升發電廠汽機的整體運行效果和使用壽命[2]。

2.2 重視葉片質量控制

在進行汽機質量管理和控制過程中，首先需進行葉片質量的管理，落實規范管控體制機制，其次需明確安裝機制，及時引入先進性、現代化的工藝技術，不斷提升安裝質量和水平，防止發生葉片斷裂問題。最后應做好管道與閥門的集中檢查工作，對氣門進行清理與調節的基礎上防止雜質進入葉片區、影響汽機運行質量。定期檢查汽機的葉片金屬狀態，及時發現葉片運行問題，保證汽機葉片根部位置牢固，避免因松動而出現運行質量問題。

2.3 強化汽機軸承振動控制

以神經網絡為基礎的汽輪振動診斷作為較為先進的診斷方式，能夠借助計算機信息處理系統依據汽機的振動信號、分析原理和故障特征進而構建相應的設備故障識別系統，對汽機振動信號進行充分收集后，依據數據類型進行振動的分類，對故障趨勢進行充分挖掘，進而對其采取科學的措施進行調整與控制。因此，在實際的運行中，為保證汽機振動能夠在正常的控制范圍內，需要從六方面入手：

做好汽機潤滑油油溫、油壓的控制，保證油質的可靠性；合理選擇啟動蒸汽的參數數據，做好汽機加熱暖機的速率控制，使得暖機時間充分、合理；重視汽機溫度和汽壓的控制和調節工作，避免參數出現較大幅度的波動進而出現蒸汽帶水問題；做好汽機檢修的質量控制工作；加強汽機檢修的動態平衡試驗；做好汽機振動因素的監控工作，一旦發生故障時能夠及時監測到，保證檢修及時，降低設備安全風險隱患。重視汽機的整體性監督工作，不斷完善與優化汽機參數數據，與電廠實際運行條件相結合，做好強度的分析和控制，及時對汽機進行相應的調整，保證控制水平均衡。做好調控汽機運行方式與結構，確保資源的高效利用[3]。

3 電廠汽機檢修設備問題應用實例分析

以某電廠二期機組為例，機組主要由單軸雙缸雙排汽、凝汽式汽輪機組成。其中1#、2#的軸承為自位式可傾瓦軸承，3#為自位式二瓦塊可傾瓦軸承。

3.1 設備故障分析

故障原因：對該機組進行檢修后發現1#軸承在實際工作中的軸承振動較大，相關運行參數高于警戒數值（表1）。通過故障的原因分析后得出，1#與2#軸承間的間隙較大，因而單閥運行振動較為正常。利用調峰停機對上述軸承軸頂進行間隙的調整，使得開機后的順序閥能保持正常的振動，但其3#瓦溫較高且高于警戒值。通過分析與研究發現，故障原因在于油流量較小。通過調峰停機的方式對3#瓦進行檢查，發現其潤滑油的進油管道和閥門油泥堆積較為嚴重，使得進油管發生堵塞問題，直接導致潤滑油的流量供給量不足。

表1 正常運行瓦溫參數控制

故障對策：檢修人員對油門與油管進行了清洗（如表2所示）。對3#軸承的進油門開度進行合理調節，對下瓦進行打磨。上述步驟完成后重新啟動1#機的主機油系統，對3#軸承運行狀態進行動態監控，發現回油量顯著提升。同時3#軸承的溫度也由檢修前108℃下降到82℃，因此，最終得出1#、3#軸瓦溫度較高的原因在于潤滑油流量較低。

表2 油系統處理后參數

3.2 設備檢修施工組織要點

3.2.1 加強施工組織設計，設立機構

施工組織設計是確保施工管理、施工控制、資源配置及開展技術工作的必要保證，對檢修工作的順利進行具有積極的促進意義。所以在汽機設備的檢修過程中，需與實際相結合做好施工設計和組織工作。

一方面需從實際應用效果出發，保證汽機設備檢修工作方案設計的合理性，運用精細化的管理模式與創新理念，保證設計方案的科學性和有效性，具有較強的適應性的同時，進一步提升汽機設備檢修的工作效率，為電廠發展提供助力和支持；另一方面，當施工組織設計方案完成后需做好專業的技術指導工作，確保汽機檢修工作順利開展，為汽機的安全性奠定基礎，保障電廠經濟效益的提升。與汽機設備檢修施工實際需求相結合，進一步發揮其優勢作用，從專業角度設計施工組織機構，為電廠的科學發展奠定基礎。

因此，需從兩方面入手：做好制度的優化和完善，做好人員的優化與配置，從而能夠為施工組織機構的設立提供支持和助力，使其在汽機設備檢修施工中能夠發揮自身的積極作用，保證計劃更加專業、合理，防止電廠生產效益以及汽機設備運行質量的降低；在進行施工組織機構設立時，應做好汽機檢修方案的合理編制工作，通過落實切實有效的施工作業方案，綜合考量汽機設備的整體運行狀態和性能，與以往維修方案相結合，總結維修經驗，進一步提升汽機設備的運行效率[4]。

3.2.2 優化施工組織方式，完善機制

在進行汽機設備的維修與組織過程中，為保證維修工作的順利進行，需做好工作方式的優化與完善工作。一方面應重視信息技術的應用，從而獲得汽機設備檢修信息資源的高效整合和利用，為施工組織方式的建立提供助力，保證施工組織方案更加科學合理，提升應用效果，確保汽機設備施工組織工作水平的提升，優化汽機設備性能；另一方面則需注重精細化的工作方式的有效運用，保證汽機設備檢修工作順利實施，嚴格依據檢修工作流程對工作方式進行不斷的優化與完善，有效提升電廠汽機設備的工作水平，為汽機設備的穩定運行提供助力和支持。

重視汽機設備的整體運行狀態與檢修施工組織情況，保證工作水平的提升更重要的是建立科學、完善的制度。綜合檢修實踐經驗的同時，深入落實創新型工作理念，并將其有效應用到施工組織工作機制建立過程中，為制度建設提供決策依據，推動電廠汽機設備檢修施工組織的順利開展，提高專業性和有效性，進一步提升工作質量和工作水平。施工組織工作機制建立完成后需保證其能夠切實落實到位，深入推進汽機設備檢修施工計劃，提升施工組織的工作水平。此外，重視質量、進度與安全的有效落實，保證施工組織工作機制能夠有效落實到實處，有效降低汽機設備檢修過程中發生問題的可能性，保證電廠健康、可持續發展。

3.2.3 落實狀態檢修與計算機化檢修管理

狀態檢修管理主要是指充分借助診斷與狀態監視技術對汽機設備的狀態進行管理和監控，及時掌握設備故障信息，并且對其異常狀況進行合理的判斷，對可能出現的故障問題以及發展趨勢進行合理預測，確保能夠在故障發生前依據設備的實際狀態進行檢修。

計算機化檢修管理則是指利用互聯網等信息技術手段進行設備的維護與管理，利用云計算等智能化管理模式，將故障解決方式及時傳送到云端，實現整個檢修過程的智能化、信息化。設計人員以及電廠檢修人員能夠在汽機檢修過程中對數據進行隨意調取，實現全過程、動態化的管理。作為檢修人員，首先需要從安全出發，進而保證汽機設備的使用壽命以及施工周期，綜合考量維修費用等相關信息，做好汽機設備的檢修施工組織工作。同時，電廠需重視人員專業水平的培訓工作，使其能夠樹立正確的檢修意識，加強對汽機設備維修的重視程度，做好全面檢修工作，使得汽機檢修工作能夠切實落實到實處[5]。