哈汽300MW汽輪發(fā)電機組常見故障分析及對策

郝建明

河北西柏坡發(fā)電有限責任公司 050400

哈汽300MW汽輪發(fā)電機組常見故障分析及對策

郝建明

河北西柏坡發(fā)電有限責任公司 050400

以西柏坡發(fā)電廠300 MW汽輪機為例針對哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的300MW機組汽輪發(fā)電機本體、油系統(tǒng)（包括潤滑油EH油和密封油）和凝汽器在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)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(fā)電機；本體；油系統(tǒng)；凝汽器；故障；維護；防范

西柏坡發(fā)電廠現(xiàn)有四臺機組，單機容量均為300MW，總裝機容量為1200MW，為河北南網(wǎng)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(shù)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(tǒng)振動超標主要體現(xiàn)在新機組投產(chǎn)試運行過程及機組大修后的啟動過程中，容易發(fā)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(fā)電機的軸承）、#5軸承為發(fā)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(zhuǎn)子和發(fā)電機轉(zhuǎn)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(tài)啟動過程中容易發(fā)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(wǎng)發(fā)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(jié)低發(fā)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(jié)短軸，使低發(fā)轉(zhuǎn)子連結(jié)良好，偏差在0~0.02mm以內(nèi)；(二) 啟機前嚴格按規(guī)程要求，確保盤車時間足夠；(三) 沖轉(zhuǎn)前一定要保持大軸偏心在較小的范圍內(nèi)，一般0.06mm以內(nèi)；(四) 沖轉(zhuǎn)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(jiān)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(guī)程要求的曲線范圍內(nèi)，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(xiàn)象，如有應停機處理；(七) 特殊情況如有個別機組采用給轉(zhuǎn)子加配重辦法平衡軸系的偏差，一般經(jīng)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(xiàn)振動問題主要是由于勵磁機前側(cè)與發(fā)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(xiàn)發(fā)電機轉(zhuǎn)子和勵磁機轉(zhuǎn)子連結(jié)后動平衡出現(xiàn)偏差，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要是因為勵磁機轉(zhuǎn)子和發(fā)電機轉(zhuǎn)子連在一起后，高速轉(zhuǎn)動的動平衡條件是完全不一樣的。即使在制造廠內(nèi)已被精確平衡了的勵磁機轉(zhuǎn)子，在電廠現(xiàn)場連成軸系后，它的臨界轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速的振幅也可能增加數(shù)倍，而且一出現(xiàn)振動問題，就會是#7軸承振動最大，而#6軸承受勵磁機轉(zhuǎn)子的影響也產(chǎn)生振動超標現(xiàn)象，但比#7軸承偏小一些。因此做為電廠在新投產(chǎn)機組中，或大修后若出現(xiàn)此類現(xiàn)象，只能靠在現(xiàn)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(jīng)過研究、調(diào)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(jīng)常會發(fā)生凝汽器冷卻水管的腐蝕現(xiàn)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(jīng)濟運行受到影響。通常凝汽器冷卻水管的腐蝕分蒸汽側(cè)和水側(cè)兩種。其中蒸汽側(cè)腐蝕又分為應力腐蝕裂紋、凝結(jié)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(cè)腐蝕主要表現(xiàn)在受循環(huán)水水質(zhì)方面的影響造成冷卻水管內(nèi)水側(cè)結(jié)垢腐蝕及產(chǎn)生應力腐蝕裂紋等現(xiàn)象。為了防止上述腐蝕的發(fā)生經(jīng)常采用如下幾種措施：

（一）在蒸汽側(cè)容易產(chǎn)生腐蝕的空氣區(qū)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(shè)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(shè)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(cè)采用加弱酸的辦法來處理循環(huán)水質(zhì)，改善冷卻水管水側(cè)的工作環(huán)境，減少結(jié)垢。

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

（七）加強凝汽器冷卻水管內(nèi)側(cè)（水側(cè)）鍍膜工作。在新機組分部試運后應及時進行新冷卻水管內(nèi)側(cè)鍍膜工作，第一次鍍膜非常關(guān)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(tǒng)來進行實現(xiàn)冷卻水管鍍膜工作。實現(xiàn)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(xù)、一絲不茍地做好這項監(jiān)督工作，也只有這樣，才能保證凝汽器冷卻水管內(nèi)側(cè)不被腐蝕。

（八）如果冷卻水管水側(cè)已經(jīng)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(jīng)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(jiān)督管理工作，使其做到經(jīng)?；⒅贫然?，特別是現(xiàn)在調(diào)峰機組較多，這樣對凝汽器的工作環(huán)境極為不利，最容易造成冷卻水管腐蝕現(xiàn)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(jié)語

300MW汽輪發(fā)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(wěn)定經(jīng)濟運行，我們還要不斷地努力探索新的途徑和經(jīng)驗辦法去解決更多的常見多發(fā)故障。更好地提高各臺機組的設(shè)備健康水平，最大限度地滿足電網(wǎng)的需要、滿足社會發(fā)展的需要.

[1]西柏坡發(fā)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.