汽輪機(jī)運(yùn)行故障診斷與預(yù)防分析

甄偉麗(唐山三友硅業(yè)有限責(zé)任公司,河北 唐山 063200)

汽輪機(jī)運(yùn)行故障診斷與預(yù)防分析

甄偉麗(唐山三友硅業(yè)有限責(zé)任公司,河北 唐山 063200)

汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)械。又稱蒸汽透平。主要用作發(fā)電用的原動機(jī)，也可直接驅(qū)動各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳等。還可以利用汽輪機(jī)的排汽或中間抽汽滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。從現(xiàn)階段我國電力發(fā)展趨勢來說,汽輪機(jī)的應(yīng)用還非常的普遍。從根本來說，我國的主要發(fā)電形式火力發(fā)電的核心就是汽輪機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的電力，因此如果汽輪機(jī)出現(xiàn)故障將會對整個系統(tǒng)的正常運(yùn)作造成影響,進(jìn)而影響用戶供電的安全性與經(jīng)濟(jì)性。本文歸類總結(jié)了汽輪機(jī)運(yùn)行中幾種主要故障類型,并針對不同故障提出了相應(yīng)的預(yù)防措施,為發(fā)電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行提供保障。

汽輪發(fā)電機(jī)；運(yùn)行故障；診斷；預(yù)防

0 引言

汽輪機(jī)是一種以蒸汽為動力，并將蒸氣的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，是現(xiàn)代火力發(fā)電廠中應(yīng)用最廣泛的原動機(jī)，在化工企業(yè)應(yīng)用的也比較多。汽輪機(jī)具有單機(jī)功率大、效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。近幾年我國經(jīng)濟(jì)及科技發(fā)展的較快，各方面的運(yùn)行條件都得到了明顯的改觀，而其中不可或缺的就是汽輪機(jī)的功勞，汽輪機(jī)作為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其安全可靠的運(yùn)行對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有重要意義。那么目前來講，汽輪機(jī)的運(yùn)行故障問題及安全事故是整個火力發(fā)電系統(tǒng)最為普遍的問題。因此解決汽輪機(jī)的故障問題就是為火力系統(tǒng)更好發(fā)展提供了堅實(shí)的后盾，所以對汽輪機(jī)故障的診斷及預(yù)防是勢在必行的。本文將對汽輪機(jī)在運(yùn)行中的故障問題進(jìn)行相關(guān)的探究，并提出解決措施

1 汽輪機(jī)運(yùn)行故障的基本原因

不同的機(jī)械設(shè)備就具有不同的故障原因，汽輪機(jī)也是如此，不同的運(yùn)行階段都存在著不一樣的故障風(fēng)險，尤其是結(jié)構(gòu)性的故障，會直接影響汽輪機(jī)的工作效率，如果故障嚴(yán)重還會引發(fā)比較大的安全事故，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡，以我國汽輪機(jī)的運(yùn)行狀況來看，其主要的故障原因有以下幾方面。

(1)設(shè)備自身原因：在企業(yè)運(yùn)行的過程中，對于汽輪機(jī)設(shè)備影響的因素有許多，各運(yùn)行環(huán)節(jié)對于汽輪機(jī)的要求也不一樣，如果汽輪機(jī)自身的參數(shù)指標(biāo)與實(shí)際運(yùn)行時的指標(biāo)不相符，就會增加汽輪機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷，長此發(fā)展下去就會造成故障。另外在不同的電壓級別下，汽輪機(jī)的參數(shù)差異性就很大，如果設(shè)備參數(shù)與電壓級別不配套，就會出現(xiàn)高壓低用，或者低壓高用的現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)汽輪機(jī)故障。

(2)操作原因：從汽輪機(jī)能量轉(zhuǎn)換的角度來說，汽輪機(jī)是以蒸汽為動力，并將蒸氣的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，在這個轉(zhuǎn)換的過程中里，需要我們通過對汽輪機(jī)的設(shè)備進(jìn)行操作，才能使汽輪機(jī)接受到指令，完成一系列的能量轉(zhuǎn)化過程。隨著近些年我國科技的進(jìn)步，對于汽輪機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，其中的轉(zhuǎn)子和靜子是汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心部件，如果在操作的時候，技術(shù)有所偏差就會造成內(nèi)部部件受到磨損，隨著汽輪機(jī)運(yùn)行時間的增長，磨損會日益嚴(yán)重，最后發(fā)生故障。例如汽輪機(jī)的葉輪、主軸等部件因運(yùn)轉(zhuǎn)受到磨損，汽輪機(jī)運(yùn)行的速度會下降，致使熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的效率降低。

2 汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中主要故障診斷及處理

汽輪機(jī)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行涉及面廣等特點(diǎn)，通常在故障發(fā)生時，分布的部位各不相同。不同的故障發(fā)生的嚴(yán)重性也有很大的差異性，以下將對汽輪機(jī)幾個主要故障及其診斷方法進(jìn)行分析。

2.1 汽輪機(jī)運(yùn)行時振動異常故障

(1)汽輪機(jī)安裝不標(biāo)準(zhǔn)：在對汽輪機(jī)進(jìn)行安裝時，汽輪機(jī)的底座與機(jī)身基礎(chǔ)貼合不緊密，安裝處有縫隙；底盤用于固定的螺絲沒有擰緊；基礎(chǔ)下沉。在汽輪機(jī)運(yùn)行后，隨著汽輪機(jī)運(yùn)行速度的不斷加快，就很清晰的感覺到機(jī)身基礎(chǔ)與汽輪機(jī)一起振動，但是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)軸變化不明顯，軸底座振動幅度加劇。這些異常的振動都是由于汽輪機(jī)安裝不標(biāo)準(zhǔn)造成的。

最好的處理方式就是，停止運(yùn)行進(jìn)行二次安裝。二次安裝時，要找專業(yè)的安裝人員，對汽輪機(jī)進(jìn)行拆卸和二次組裝，將各項(xiàng)安裝環(huán)節(jié)都標(biāo)準(zhǔn)化，保證其最優(yōu)質(zhì)的的運(yùn)行狀態(tài)。在二次安裝完成后，要進(jìn)行科學(xué)調(diào)試，保證其安裝合格后再進(jìn)行處理。

(2)汽輪機(jī)運(yùn)行操作不合理：汽輪機(jī)運(yùn)行之后產(chǎn)生震動，多是由于操作不合理造成的，操作不合理是汽輪機(jī)多種故障的產(chǎn)生原因。在對汽輪機(jī)進(jìn)行操作時，如果對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)操控錯誤或者不合理，會造成汽輪機(jī)內(nèi)部部件功能下降或者失去效果，進(jìn)而產(chǎn)生故障。另外轉(zhuǎn)子的動平衡受到影響，也會造成振動，還會是葉片斷裂，這種振動多為突發(fā)性的。

處理方式：操作不合理引起的故障，可以通過葉片結(jié)垢后的軸承溫度來判斷，故障嚴(yán)重的話，可以進(jìn)行清洗。

2.2 汽輪機(jī)的油系統(tǒng)故障

漏油：汽輪機(jī)漏油的直接影響就是增加資源消耗，且漏油還會影響汽輪機(jī)機(jī)組的潤滑系統(tǒng)，產(chǎn)生較大的危害，還會對一些內(nèi)部部件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度造成影響。因此如果在汽輪機(jī)進(jìn)行安裝時，密封度不夠，或者運(yùn)行造成密封面損壞，都容易導(dǎo)致汽輪機(jī)滲油或者漏油。因此在運(yùn)行的過程中我們要對漏油部位進(jìn)行檢查，采取相關(guān)的處理措施，消除漏油，更換或者修理油管。

2.3 汽輪機(jī)大軸彎曲故障

如果汽輪機(jī)在運(yùn)行的過程中，機(jī)組震動的頻率過大，或者汽輪機(jī)的氣缸金屬摩擦力過大都會造成大軸彎曲故障，此外如果推力瓦溫度過高也會造成大軸彎曲。針對此項(xiàng)故障，我們一般會進(jìn)行揭缸檢查，或者在轉(zhuǎn)子盤停機(jī)后，禁止強(qiáng)行盤車。

3 對于汽輪機(jī)一些常見故障的防治措施

3.1 汽輪機(jī)超速的防治措施

(1)要認(rèn)真的檢查汽輪機(jī)的內(nèi)部系統(tǒng)。對于保安系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真的檢查，還要定時檢測氣門的密封性。

(2)要提高對于汽輪機(jī)蒸汽質(zhì)量的監(jiān)督力度，對于蒸汽的各個環(huán)節(jié)要嚴(yán)格的把控。避免蒸汽中的水分進(jìn)入到汽輪機(jī)的內(nèi)部。

(3)加強(qiáng)對汽輪機(jī)的檢修和維護(hù)力度，以及加強(qiáng)相關(guān)操作人員的培訓(xùn)力度，提高其技術(shù)水平。

3.2 汽輪機(jī)水沖擊故障的防治措施

(1)對于汽輪機(jī)的過熱器設(shè)備要使用質(zhì)量好的噴水調(diào)節(jié)閥門，還有在汽輪機(jī)的減溫水管道上安裝一個閥門，以便對汽輪機(jī)的水管道進(jìn)行有效控制。

(2)在對汽輪機(jī)給水調(diào)節(jié)閥和水調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行選擇時，也要以高質(zhì)量為主，增強(qiáng)水的控制效果。

(3)對于汽輪機(jī)的疏水系統(tǒng)，要科學(xué)設(shè)置，以便發(fā)生水沖擊故障時及時排水，避免對汽輪機(jī)造成大的損害。

(4)對于汽輪機(jī)相關(guān)的運(yùn)行防水沖擊人員，要進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，提高防水沖擊的技術(shù)水平。

3.3 汽輪機(jī)運(yùn)行中發(fā)生真空下降故障的防治措施

(1)相關(guān)維護(hù)人員要加大對汽輪機(jī)內(nèi)部循環(huán)水供水設(shè)備的維護(hù)力度，做好日常的檢修工作，保證循環(huán)水的供水設(shè)備運(yùn)行正常。

(2)對于汽輪機(jī)的抽氣器也要加重關(guān)注力度，對其工作性能要時常檢查，做好射水泵、真空泵等抽氣設(shè)備的日常維護(hù)工作。

(3)要落實(shí)對汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性的實(shí)驗(yàn)工作，起到監(jiān)督作用，如發(fā)現(xiàn)密封不合格要及時采取相應(yīng)措施。

(4)加強(qiáng)對冷卻塔熱力性能的維護(hù)工作，保證汽輪機(jī)處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。

4 結(jié)語

目前來看，汽輪機(jī)的故障有著不可忽視的影響作用，那么在日常的運(yùn)行中，我們首先要做好的就是汽輪機(jī)的故障診斷及處理工作，如果不及時處理汽輪機(jī)的故障會帶來很多連帶性問題，例如會致使居民用電大范圍的斷開、破壞電網(wǎng)的安全性能以及損壞設(shè)備設(shè)施等，這些問題給火力發(fā)電企業(yè)和相關(guān)使用單位帶來非常大的經(jīng)濟(jì)損失，還為人民安全用電以及整個行業(yè)的發(fā)展造成嚴(yán)重影響。本文通過對汽輪機(jī)的常見故障進(jìn)行探究，提出相應(yīng)故障的應(yīng)對措施，希望對汽輪機(jī)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。

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