汽輪機(jī)本體常見故障分析及處理對(duì)策探討

劉元振

華電國際鄒縣發(fā)電廠 山東 鄒城 273522

正文：

火力發(fā)電仍然是中國電力能源的主要來源，汽輪機(jī)是火力發(fā)電中的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備。汽輪機(jī)的運(yùn)行效能對(duì)火力發(fā)電的正常生產(chǎn)工作效率有著直接的影響。工作人員對(duì)汽輪機(jī)的日常檢修及管理工作對(duì)于火電廠的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要是包括轉(zhuǎn)動(dòng)、固定部分。轉(zhuǎn)動(dòng)部分由葉輪、主軸、葉柵、聯(lián)軸器組成；固定部分由汽缸、噴嘴室、軸承、汽封、軸承座、滑銷系統(tǒng)、隔板套、隔板組成。在汽輪機(jī)實(shí)際高強(qiáng)度運(yùn)行工作中，很容易出現(xiàn)故障。針對(duì)出現(xiàn)的故障，工作人員必須認(rèn)真分析，及時(shí)解決。

1.汽輪機(jī)本體常見故障的分析

1.1 汽輪機(jī)本體振動(dòng)故障

汽輪機(jī)本體非常容易出現(xiàn)振動(dòng)故障，工作人員非常容易忽略振動(dòng)故障。機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)的情況是復(fù)雜的，引起振動(dòng)的原因也是各種各樣的，但多數(shù)情況則是由于質(zhì)量不平衡引起的。最常見的低頻振蕩是軸承的油膜自激振蕩和轉(zhuǎn)子間隙自激振蕩。油膜自激振蕩是由于汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)在軸承油膜上高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，喪失動(dòng)力穩(wěn)定性的結(jié)果。轉(zhuǎn)子間隙自激振蕩由于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子徑向間隙在圓周上不均勻而引起自激振蕩。另外引起汽輪機(jī)組異常振動(dòng)的主要原因還包括轉(zhuǎn)子熱變形、摩擦振動(dòng)等因素。

1.2 汽輪機(jī)本體葉片故障

汽輪機(jī)本體葉片很容易出現(xiàn)蝕損情況，葉片的損耗很容易導(dǎo)致汽輪機(jī)本體出現(xiàn)故障，葉片出現(xiàn)蝕損的根本原因是汽輪機(jī)高速運(yùn)行產(chǎn)生的零件磨損以及水蒸汽蝕損等情況。末級(jí)長葉片是保證汽輪機(jī)高效工作的重要零件。末級(jí)長葉片在汽輪機(jī)高速運(yùn)行中會(huì)受到蒸汽、振動(dòng)等的影響出現(xiàn)蝕損，損耗運(yùn)轉(zhuǎn)效率，工作人員在日常的養(yǎng)護(hù)工作中，對(duì)于末級(jí)長葉片的檢查不夠重視，末級(jí)長葉片的損耗會(huì)使得汽輪機(jī)難以穩(wěn)定運(yùn)行氣流，嚴(yán)重的話可能生成氣流激陣，從而引發(fā)汽輪機(jī)本體振動(dòng)故障。

1.3 汽輪機(jī)本體真空下降

汽輪機(jī)本體出現(xiàn)真空下降問題，很容易降低汽輪機(jī)的工作效率。汽輪機(jī)本體出現(xiàn)真空下降問題，不僅會(huì)增加運(yùn)行成本，還會(huì)使得預(yù)期的動(dòng)力難以達(dá)到。在汽輪機(jī)實(shí)際工作中，發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)、循環(huán)水入口的溫度、水流的大小都會(huì)對(duì)汽輪機(jī)本體的真空狀態(tài)產(chǎn)生影響。若是汽輪機(jī)本體的凝汽器沒有達(dá)到絕對(duì)密封的標(biāo)準(zhǔn)要求，那空氣便會(huì)在氣壓作用下注入汽輪機(jī)，產(chǎn)生真空下降問題。在汽輪機(jī)實(shí)際工作中，凝汽器下降1% ，就會(huì)增加0.6%～1%的熱損耗。

1.4 汽輪機(jī)膨脹不暢故障

汽輪機(jī)膨脹不均勻，通常是由于汽缸膨脹受阻或加熱不均勻造成的。這將會(huì)引起軸承的位置和標(biāo)高發(fā)生變化，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子中心發(fā)生變化。同時(shí)還會(huì)減弱軸承的支撐剛度，改變軸承的載荷，尤其在開停機(jī)階段容易出現(xiàn)汽缸死點(diǎn)處的兩只軸瓦標(biāo)高一個(gè)上抬另一個(gè)下降，溫度發(fā)生明顯變化，有時(shí)還會(huì)引起動(dòng)靜部分的摩擦，造成機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)。

2.對(duì)解決常見故障對(duì)策的探討

2.1 解決振動(dòng)故障的探討對(duì)策

工作人員要解決汽輪機(jī)振動(dòng)故障，首先必須對(duì)汽輪機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)故障的原因有所了解。日常工作中要認(rèn)真收集與機(jī)組振動(dòng)故障有關(guān)的原因，統(tǒng)計(jì)匯總分析，找出最佳解決辦法。在機(jī)組檢修期間，可通過合理調(diào)整軸系中心，必要時(shí)對(duì)做轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)，消除質(zhì)量不平衡因素，合理調(diào)整各軸承負(fù)荷分配，適當(dāng)增加軸瓦比壓，減少油膜振蕩。運(yùn)行工作人員在汽輪機(jī)開停機(jī)過程中嚴(yán)格控制汽缸絕對(duì)膨脹、漲差、軸向位移、缸溫等參數(shù)，充分做好低速暖機(jī)，避免長時(shí)間在臨界轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，防止上下汽缸溫差過大、汽缸進(jìn)水，避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)子熱彎曲，必要時(shí)進(jìn)行悶缸處理。機(jī)組運(yùn)行期間一旦發(fā)現(xiàn)振動(dòng)故障必須立即上報(bào)，及時(shí)并妥善解決，避免汽輪機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重故障，降低經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 解決葉片故障的探討對(duì)策

工作人員要防止汽輪機(jī)的葉片出現(xiàn)蝕損，首先必須對(duì)汽輪機(jī)的葉片出現(xiàn)蝕損的原因有所了解。汽輪機(jī)的葉片出現(xiàn)蝕損的主要原因是汽輪機(jī)處于高強(qiáng)度運(yùn)行狀態(tài)下，內(nèi)部零件互相摩擦。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)汽輪機(jī)葉片出現(xiàn)蝕損的原因，改善汽輪機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，優(yōu)化汽輪機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)，尤其是疏水系統(tǒng)的排布。要重點(diǎn)解決疏水系統(tǒng)漏水、堵塞的問題。首先，可以設(shè)計(jì)多個(gè)疏水點(diǎn)，從而將末級(jí)長葉片的蝕損概率降低。其次，檢修人員應(yīng)當(dāng)利用金屬監(jiān)督手段做好葉片、拉筋、封口銷、轉(zhuǎn)子圍帶的檢查。最后，工作人員在汽輪機(jī)處于低參數(shù)、低負(fù)荷的工作狀態(tài)時(shí)必須將排放管道的水分及時(shí)清除。

2.3 解決真空下降的探討對(duì)策

工作人員要解決真空下降的問題，就必須掌握方法讓汽輪機(jī)處于真空狀態(tài)。工作人員應(yīng)當(dāng)檢查汽輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行真空值，比較理論值找出故障原因。工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際變化改變循環(huán)水泵運(yùn)行，合理進(jìn)行水循環(huán)。此外還要經(jīng)常清理管道，保證管道通暢，水質(zhì)良好。

2.4 膨脹不暢故障的探討對(duì)策

長軸系汽輪機(jī)尤其是針對(duì)四缸四排汽機(jī)組，膨脹不暢往往發(fā)生在中壓缸較多，汽缸的死點(diǎn)在中低壓之間的#3軸承座，轉(zhuǎn)子的死點(diǎn)在推力瓦，機(jī)組開機(jī)階段會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子膨脹快而汽缸膨脹慢，膨脹不暢導(dǎo)致汽缸受阻?？梢栽跈z修中清理更換軸承箱下部的臺(tái)板潤滑脂，檢查滑銷系統(tǒng)間隙，避免出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。機(jī)組改造時(shí)將軸承箱下部的臺(tái)板改進(jìn)，選用先進(jìn)的自潤滑材料戴維斯合金，作為軸承箱與臺(tái)板間自潤滑墊片,減小軸承箱與臺(tái)板間摩擦系數(shù)。開機(jī)時(shí)采用中壓缸啟動(dòng)，使中壓缸先膨脹，增大汽缸自身膨脹推力。

結(jié)束語：

汽輪機(jī)在實(shí)際工作中難免發(fā)生故障，工作人員要對(duì)汽輪機(jī)的常見故障科學(xué)分析，歸納總結(jié)故障原因。對(duì)于不同的故障原因，采用對(duì)應(yīng)的處理對(duì)策及時(shí)處理。工作人員更快速、高效、及時(shí)地處理故障，有助于提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效能，促進(jìn)火力電廠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益。同時(shí)工作人員應(yīng)做好汽輪機(jī)的日常養(yǎng)護(hù)工作，重視管理，有效降低汽輪機(jī)發(fā)生故障的概率。本文的研究與分析仍然有改進(jìn)之處，期望相關(guān)工作人員能夠進(jìn)一步關(guān)注與重視對(duì)汽輪機(jī)常見故障及處理的研究與探討。