電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的故障及其處理對(duì)策探析

曲嘉煒

摘 要：電廠汽輪機(jī)是電廠運(yùn)行的主要設(shè)備，其在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，由于外界因素會(huì)出現(xiàn)不同程度的故障?；诖?，本文將首先介紹電廠汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)，其次，研究電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的故障，最后，分析電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障的解決措施，其中主要包括軸承損壞故障處理措施、真空下降故障處理措施、油系統(tǒng)故障處理措施、葉片受損故障處理措施等。

關(guān)鍵詞：電廠汽輪機(jī)運(yùn)行;葉片受損;真空下降

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）03-0138-02

電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中一旦出現(xiàn)故障，則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電廠設(shè)備出現(xiàn)停機(jī)的情況，進(jìn)而降低工作效率。為了提升電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，則需要針對(duì)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障中的問(wèn)題進(jìn)行研究，并針對(duì)問(wèn)題制定相應(yīng)的解決措施，為維修管理人員提供良好的解決條件，降低電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障的出現(xiàn)概率。

1 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障診斷技術(shù)

目前我國(guó)已經(jīng)擁有多種電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障診斷技術(shù)，例如邏輯診斷、專家診斷、對(duì)比分析以及人工審計(jì)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別等技術(shù)，由于電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障自身存在特點(diǎn)，在故障診斷的過(guò)程中，可以采用振動(dòng)法對(duì)其進(jìn)行診斷，這種方法能夠確定電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障出現(xiàn)的時(shí)間、位置等，根據(jù)以上條件再制定相應(yīng)的診斷措施。除了這種方式之外，還可以使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障診斷，確定電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障特點(diǎn)再進(jìn)行診斷，這種診斷方式具有較強(qiáng)的針對(duì)性。目前電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障技術(shù)中，應(yīng)用價(jià)值最高的就是在線檢測(cè)儀表系統(tǒng)，該系統(tǒng)在大型工業(yè)設(shè)備檢測(cè)中得到了有效應(yīng)用，在確定故障檢測(cè)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的檢測(cè)方法。

2 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障

2.1 軸承損壞故障

軸承損壞問(wèn)題在電廠汽輪機(jī)中較為多見，包括軸承磨損、破裂等，長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的運(yùn)行、外力擠壓均可能造成上述問(wèn)題。此外，設(shè)計(jì)上的缺陷、運(yùn)維工作不到位、惡劣的工作環(huán)境，也會(huì)影響軸承性能，導(dǎo)致故障。如普通軸承應(yīng)以固定間隔進(jìn)行潤(rùn)滑，以免滾珠和金屬結(jié)構(gòu)相互摩擦造成磨損，使用了劣勢(shì)的潤(rùn)滑油、運(yùn)維間隔過(guò)長(zhǎng)，也有可能導(dǎo)致故障，影響軸承的工作精度。較大的濕度、溫度變化，可能導(dǎo)致軸承出現(xiàn)物理?yè)p壞，水流沖擊則會(huì)破壞潤(rùn)滑油作用，降低軸承工作能力[1]。

2.2 真空下降故障

真空下降故障可分為兩種情況，一種是快速下降，另一種是緩慢下降，二者的破壞作用類似，主要影響汽輪機(jī)的運(yùn)行效率。當(dāng)循環(huán)泵的壓力快速下降，達(dá)到“零”的狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)快速真空下降問(wèn)題，導(dǎo)致零部件相互摩擦情況加劇和內(nèi)外壓力驟然變化。當(dāng)出口溫度和進(jìn)口溫度差異過(guò)大、水量不足時(shí)，會(huì)出現(xiàn)緩慢真空下降問(wèn)題，該情況的破壞作用較小，會(huì)小幅降低設(shè)備工作能力，持續(xù)累積后，則可能誘發(fā)其他故障。

2.3 油系統(tǒng)故障

油系統(tǒng)故障多見于各類老舊設(shè)備、運(yùn)維不到位設(shè)備、壓力較大的設(shè)備中，如投入使用超過(guò)5年的電廠汽輪機(jī)，對(duì)機(jī)油的需要較大，未能給予足量的機(jī)油進(jìn)行潤(rùn)滑，機(jī)組的動(dòng)力會(huì)出現(xiàn)下降。部分接觸類構(gòu)件無(wú)法得到潤(rùn)滑甚至?xí)焖倌p、損壞，導(dǎo)致汽輪機(jī)使用壽命下降。油系統(tǒng)故障還包括油壓的快速波動(dòng)、異常增高等，上述問(wèn)題產(chǎn)生的原因多樣，可能導(dǎo)致機(jī)油泄露進(jìn)入汽輪機(jī)其他結(jié)構(gòu)中，也可能導(dǎo)致做功困難、降低汽輪機(jī)工作效率。

2.4 葉片受損故障

葉片受損的原因可概括為設(shè)計(jì)原因和環(huán)境原因兩個(gè)方面。汽輪機(jī)的工作參數(shù)雖然存在變化，但各類構(gòu)件的參數(shù)必然是標(biāo)準(zhǔn)化的，如果設(shè)計(jì)和產(chǎn)生階段未能遵照技術(shù)要求、執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可能導(dǎo)致葉片破損、規(guī)格異常，投入使用后與設(shè)備不相協(xié)調(diào)，增加損壞幾率。環(huán)境因素上，過(guò)大的濕度可能增加葉片氧化的可能，水流破壞、溫度變化，則導(dǎo)致了物理性損傷。此外，規(guī)格較大的葉片也會(huì)與其他結(jié)構(gòu)出現(xiàn)碰撞，導(dǎo)致折斷和缺損。

2.5 調(diào)速系統(tǒng)故障

調(diào)速系統(tǒng)的故障包括閥門、閥桿、閥套等結(jié)構(gòu)故障，也包括漏油、老化等故障。如運(yùn)維周期過(guò)長(zhǎng)，閥桿、閥套會(huì)出現(xiàn)鹽垢，較大的工作負(fù)載，會(huì)使上述構(gòu)件出現(xiàn)磨損甚至裂紋。品質(zhì)較差的機(jī)油，可能影響潤(rùn)滑效果，或者導(dǎo)致漏油情況，腐蝕嚴(yán)重的構(gòu)件未能得到更換，可導(dǎo)致卡澀問(wèn)題，使不同結(jié)構(gòu)配合工作時(shí)，出現(xiàn)較大的縫隙，難以完全嚙合。此外，機(jī)械摩擦較大的情況系下，活塞缸壁可能被破壞，出現(xiàn)油壓不足問(wèn)題，降低汽輪機(jī)的工作效率[2]。

3 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障處理措施

3.1 軸承損壞故障處理措施

如果電廠汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)軸承損壞的情況，則需要根據(jù)電廠的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)整個(gè)軸承進(jìn)行全面檢測(cè)，保證檢測(cè)過(guò)程的全面性以及有效性。如果在此檢測(cè)之后并沒(méi)有確定故障出現(xiàn)的準(zhǔn)確位置，則可以在軸承的部分位置安裝軸承電流，針對(duì)該部位的電流展開有效檢測(cè)，另外，還需要檢測(cè)設(shè)備周圍溫度的變化情況，確定最終故障出現(xiàn)的位置。在完成故障位置檢測(cè)之后，需要在第一時(shí)間對(duì)設(shè)備元件進(jìn)行更換或者維修，排除其中存在的故障問(wèn)題。在軸承故障檢測(cè)的過(guò)程中，需要注意以下問(wèn)題，第一，電廠汽輪機(jī)需要在停止運(yùn)行的狀態(tài)，保證電源切斷，這種方式能夠保證整個(gè)故障處理過(guò)程的安全性。第二，在完成檢修之后，需要先進(jìn)行試運(yùn)行，保證故障完全排除之后，才能夠?qū)㈦姀S汽輪機(jī)正式投入運(yùn)行。由此可以看出，在軸承損壞檢測(cè)的過(guò)程中，需要先確定故障位置再實(shí)施故障檢測(cè)。

3.2 真空下降故障處理措施

在處理真空下降故障的過(guò)程中，需要根據(jù)表計(jì)中的內(nèi)容展開對(duì)照，如果真空表出現(xiàn)明顯下降的情況，加上排氣室中的溫度也下降，則能夠說(shuō)明電廠汽輪機(jī)出現(xiàn)了真空下降故障，在處理中，需要根據(jù)故障的類型制定相應(yīng)的處理方案。第一，循環(huán)水中斷故障，針對(duì)這一類型的故障，需要啟動(dòng)系統(tǒng)中的循環(huán)泵，保證循環(huán)泵在正常的情況下運(yùn)行。如果沒(méi)有循環(huán)泵，則需要將系統(tǒng)中的負(fù)荷量降到最低，打閘停機(jī)。針對(duì)循環(huán)水中的水位進(jìn)行調(diào)整，清理其中存在的雜物等，保證循環(huán)水的正常運(yùn)行。第二，真空泵異常，如果真空泵出現(xiàn)異常的情況，則需要在第一時(shí)間啟動(dòng)備用真空泵，針對(duì)過(guò)低的水位進(jìn)行補(bǔ)水，保證水位的正常運(yùn)行。第三，凝汽器滿水，出現(xiàn)這種情況之后，需要利用水位調(diào)節(jié)閥對(duì)水位進(jìn)行調(diào)整，條件允許的情況下將凝結(jié)水排放到地溝中，保證其中水位處于正常狀態(tài)。第四，軸封供氣終止，導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的主要原因就是壓力調(diào)整器失靈，面對(duì)這種現(xiàn)象，需要將調(diào)節(jié)器的旁路閥門驅(qū)動(dòng)，觀察除氧器是否是滿水狀態(tài)，如果水位是滿水，則需要適當(dāng)降低水位，同時(shí)使用軸封中的備用氣源[3]。

3.3 油系統(tǒng)故障處理措施

油系統(tǒng)故障處理的過(guò)程中，需要對(duì)其中各個(gè)閥門的狀態(tài)進(jìn)行檢查，檢查部件是否出現(xiàn)松動(dòng)的情況，如果松動(dòng)，則需要第一時(shí)間擰緊閥門。并對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行檢查，保證內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的規(guī)范性，避免出現(xiàn)雜物堵塞的情況，如果堵塞需要及時(shí)疏通。另外，如果油系統(tǒng)出現(xiàn)失火故障，則主要原因就是通氣設(shè)備出現(xiàn)腐蝕或者是堵塞，導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)與套之間的間隙過(guò)大，進(jìn)而影響整個(gè)油系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。第一，針對(duì)出現(xiàn)設(shè)備破損的零件進(jìn)行更換，保證零件在實(shí)際運(yùn)行中符合要求。第二，保證調(diào)速系統(tǒng)零件具有較強(qiáng)的靈敏性，避免運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)零件卡頓的情況。第三，檢查氣缸，觀察調(diào)速氣門是否出現(xiàn)磨損，如果磨損過(guò)度，則需要及時(shí)更換。第四，檢測(cè)汽機(jī)水平，避免出現(xiàn)不均勻沉降，同時(shí)根據(jù)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽封間隙進(jìn)行調(diào)整，這種方式能夠保證達(dá)到熱效率指標(biāo)。

3.4 葉片受損故障處理措施

導(dǎo)致出現(xiàn)葉片受損故障出現(xiàn)的原因包括內(nèi)因以及外因，如果是內(nèi)因，則在處理過(guò)程中需要聯(lián)系葉片的生產(chǎn)部門，調(diào)整葉片的設(shè)計(jì)方案以及生產(chǎn)方案，在葉片選擇的過(guò)程中，需要根據(jù)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行要求決定，不同的運(yùn)行要求，對(duì)葉片型號(hào)的要求也不同，因此必須保證二者之間的吻合性。

如果導(dǎo)致葉片受損故障出現(xiàn)的原因?yàn)橥庖颍瑒t需要對(duì)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的水流沖擊力度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)控制葉片周圍的溫度變化，避免葉片在實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)碰撞、斷裂以及折斷等現(xiàn)象，最終達(dá)到減輕葉片磨損程度的目的。例如，在對(duì)水沖擊力進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程中，技術(shù)人員需要先停止設(shè)備電源供應(yīng)，并啟動(dòng)疏水閥門，降低水流的沖擊壓力。在對(duì)故障處理完畢之后，需要對(duì)軸承的溫度進(jìn)行檢測(cè)，并將整個(gè)過(guò)程中的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，符合標(biāo)準(zhǔn)之后再恢復(fù)正常運(yùn)行。如果正常運(yùn)行之后故障依舊存在，則需要再一次斷電處理，直到系統(tǒng)正常運(yùn)行為止。

3.5 調(diào)速系統(tǒng)故障處理措施

一旦電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)調(diào)速故障，則系統(tǒng)內(nèi)部部件將會(huì)出現(xiàn)卡澀的情況，針對(duì)這一現(xiàn)象，需要對(duì)整個(gè)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，定期展開系統(tǒng)設(shè)備檢查，這種方式能夠避免出現(xiàn)設(shè)備卡澀等現(xiàn)象。例如，在檢查蒸汽質(zhì)量的過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際電廠汽輪機(jī)運(yùn)行情況，制定檢測(cè)時(shí)間。在選擇潤(rùn)滑油的過(guò)程中，需要選擇高質(zhì)量的油品，這種方式能夠保證調(diào)速系統(tǒng)內(nèi)部零件之間的潤(rùn)滑性。如果出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)漏油的情況，則要提升油品的過(guò)濾質(zhì)量，管理人員定期對(duì)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行檢查和清洗，保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的密封性，降低漏油概率。針對(duì)磨損問(wèn)題，如果部件磨損程度較為嚴(yán)重，則需要及時(shí)更換部件，提升逆止閥的嚴(yán)密性，使調(diào)速系統(tǒng)中的所有生產(chǎn)部件都能夠在標(biāo)準(zhǔn)中運(yùn)行。

除了以上幾種方式之外，還需要針對(duì)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行制定相應(yīng)的管理措施，例如，針對(duì)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的零部件展開管理，在設(shè)備管理中，零部件非常容易出現(xiàn)磨損以及破損等問(wèn)題，因此需要提升零部件的監(jiān)督管理質(zhì)量。

針對(duì)電廠汽輪機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)，也需要加強(qiáng)管理力度，每次維修完成之后，需要總結(jié)本次維修中存在的問(wèn)題，同時(shí)制定相應(yīng)的保養(yǎng)計(jì)劃，這種方式能夠提升整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。確定故障出現(xiàn)的原因，在此基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的解決方案，在檢測(cè)維修的過(guò)程中，將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用在其中，例如無(wú)損檢測(cè)技術(shù)等，改變傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，提升電廠汽輪機(jī)運(yùn)行維護(hù)效率的同時(shí)，保證最終檢測(cè)結(jié)果的有效性和科學(xué)性，促進(jìn)我國(guó)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障處理技術(shù)的發(fā)展。由此可以看出，故障處理技術(shù)的應(yīng)用，是保證電廠汽輪機(jī)高效運(yùn)行的基本條件，因此需要對(duì)進(jìn)行不斷完善[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著人們對(duì)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的關(guān)注程度逐漸提升，如何保證電廠汽輪機(jī)運(yùn)行質(zhì)量，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。本文通過(guò)研究電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障處理措施發(fā)現(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行研究，能夠大大提升電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠保證電廠汽輪機(jī)運(yùn)行效率，為今后電廠汽輪機(jī)運(yùn)行管理的發(fā)揮奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 張力寰.基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的汽輪機(jī)故障深度分析方法研究[D].浙江大學(xué)，2018.

[3] 王輝.電廠汽輪機(jī)常見故障的原因分析及維修維護(hù)措施[J].河北企業(yè)，2017（07）：207-208.