電廠汽輪機(jī)輔機(jī)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行優(yōu)化

周曉暉

摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步。電廠的發(fā)展也十分迅速。要想提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益，合理控制電廠汽輪機(jī)輔機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行是很重要的。合理控制汽輪機(jī)輔機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，保持機(jī)組的最佳運(yùn)行狀態(tài)，不僅可以減少輔機(jī)的設(shè)備能耗，而且還能夠在節(jié)能減排中起到很大的促進(jìn)作用。對(duì)此，在我國(guó)各大電廠日常運(yùn)營(yíng)中，我們要要知曉汽輪機(jī)輔機(jī)的工作原理，進(jìn)行定期的檢修維護(hù)，在當(dāng)今能源競(jìng)爭(zhēng)較為激烈的社會(huì)背景下，增強(qiáng)電廠汽輪輔機(jī)的節(jié)能減排功效更是我國(guó)電廠未來(lái)發(fā)展所面臨的重要課題。本文首先對(duì)電廠汽輪機(jī)輔機(jī)檢修維護(hù)的具體方式方法，根據(jù)電廠汽輪機(jī)輔機(jī)工作原理進(jìn)行闡述并提出對(duì)電廠汽輪機(jī)輔機(jī)節(jié)能改造的具體措施。

關(guān)鍵詞：電廠;汽輪機(jī);輔機(jī);優(yōu)化

引言

近年來(lái)，電力行業(yè)取得了較快的發(fā)展，電廠作為電能的主要生產(chǎn)企業(yè)，其為了能夠更好的滿足社會(huì)發(fā)展過(guò)程中對(duì)電能的需求，則需要在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上，不斷的通過(guò)調(diào)整來(lái)確保設(shè)備效率的提升，降低設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的消耗，確保設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。汽輪機(jī)作為電廠的主要生產(chǎn)設(shè)備，其主機(jī)無(wú)論是出力還是運(yùn)行效率都處于較高的水平。但長(zhǎng)期以來(lái)由于對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)設(shè)備缺乏重視，無(wú)論是配套裕量還是運(yùn)行效率都達(dá)不到設(shè)計(jì)的水平，從而導(dǎo)致輔機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在著資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此需要對(duì)輔機(jī)的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)其運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，從而確保輔機(jī)運(yùn)行效率和出力的提高，確保汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

1電廠汽輪機(jī)輔機(jī)運(yùn)行概述

1.1高壓加熱器

高壓加熱器存在的主要問(wèn)題是泄漏頻繁、管道異常振動(dòng)、水位調(diào)節(jié)裝置無(wú)法正常使用和水位波動(dòng)較大等。究其原因主要和設(shè)備設(shè)計(jì)不合理而引起局部溫度上升和水位波動(dòng)現(xiàn)象，從而影響水位調(diào)節(jié)器的運(yùn)行，另外管子接口處銜接不到位也會(huì)引起泄漏的問(wèn)題。為解決泄漏的問(wèn)題，首先必須明確故障原因，而泄漏原因大部分和疏水閥門開(kāi)度不合理有關(guān)，所以必須合理調(diào)整閥門的開(kāi)度，在檢修維護(hù)時(shí)采用隔離按鈕進(jìn)行隔離可起到較好的防泄漏作用。

1.2給水泵裝置

給水泵裝置容易出現(xiàn)的問(wèn)題是給水泵異常振動(dòng)、汽化和子磁化、冷卻水入口堵塞等。若動(dòng)靜部件距離較大就會(huì)產(chǎn)生異常振動(dòng)，所以必須改進(jìn)部件的制作工藝。另外也可以通過(guò)合理設(shè)計(jì)磁性濾網(wǎng)來(lái)解決子磁化的問(wèn)題。

1.3凝汽器

凝汽器的主要問(wèn)題是泄漏，原因是因?yàn)槠浔砻娉霈F(xiàn)了大面積的腐蝕，可采用涂抹防腐蝕油漆來(lái)預(yù)防。另外凝汽器排氣壓力和真空度不合理也會(huì)影響汽輪機(jī)輔機(jī)的工作，可采取提高凝汽器真空度和排氣壓力的方式來(lái)解決。具體方法是利用噴射式裝置排出真空裝置中的壓力可有效提高真空度，同時(shí)通過(guò)抽取壓力水來(lái)提升真空度?，F(xiàn)在有不少電廠使用真空泵但是需要的能量較大、能耗較大，為此從經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來(lái)看還是應(yīng)該優(yōu)先選擇真空抽氣裝置進(jìn)行優(yōu)化，不僅能優(yōu)化運(yùn)行方式還能降低經(jīng)濟(jì)成本。

2電廠汽輪機(jī)輔機(jī)常見(jiàn)故障

2.1調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)

調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)是汽輪機(jī)輔機(jī)最常見(jiàn)的故障問(wèn)題之一，也是故障問(wèn)題最為明顯的一種，從汽輪機(jī)輔機(jī)開(kāi)啟時(shí)，轉(zhuǎn)子定速的時(shí)間開(kāi)始逐步延長(zhǎng)，但定速參數(shù)的準(zhǔn)確性卻在不斷下降，工作人員需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行設(shè)備參數(shù)調(diào)整和參數(shù)試驗(yàn)。然后在輔機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，主泵中油壓數(shù)值會(huì)突然出現(xiàn)上下極值變化最后回復(fù)原值，變化時(shí)間長(zhǎng)短不一，且同時(shí)高壓調(diào)速氣門門閥因?yàn)闊o(wú)法承受油壓極端變化，自身跟隨油壓值變化產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)而造成軸瓦結(jié)構(gòu)被損壞。

2.2汽輪機(jī)輔機(jī)油系統(tǒng)出現(xiàn)一定的問(wèn)題

在電廠汽輪機(jī)輔機(jī)進(jìn)行工作的時(shí)候需要進(jìn)行燃煤的工作，燃煤的過(guò)程中帶來(lái)的危害很大，存在一定的灰塵等。在很多的小細(xì)節(jié)方面，人們往往會(huì)忽略對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)的系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題。比如說(shuō)在進(jìn)行汽輪機(jī)輔機(jī)的維修時(shí)，不對(duì)于電廠工作車間存在的雜塵問(wèn)題容易被忽略掉。油系統(tǒng)因此會(huì)混入一些小塵土或者是小顆粒，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生一定的損害。如果汽輪機(jī)輔機(jī)油系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的話，會(huì)使得整個(gè)過(guò)程出現(xiàn)一定的問(wèn)題。原因是什么呢？其實(shí)是因?yàn)橛拖到y(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)會(huì)使得汽輪機(jī)輔機(jī)出現(xiàn)堵塞的情況，導(dǎo)致汽輪機(jī)閘門被卡住，使整個(gè)設(shè)備不能正常的運(yùn)行。

2.3輔機(jī)異常振動(dòng)

常見(jiàn)的汽輪機(jī)輔機(jī)異常振動(dòng)主要以氣流激振、轉(zhuǎn)子熱變形以及摩擦振動(dòng)為主，雖然3種輔機(jī)異常振動(dòng)的原因不相同，但是其主體振動(dòng)表現(xiàn)是一致的，技術(shù)人員在判定輔機(jī)異常振動(dòng)過(guò)程中，需要采集其他信息數(shù)據(jù)才能夠“對(duì)癥治療”，實(shí)現(xiàn)“藥到病除”，氣流振動(dòng)會(huì)存在振動(dòng)故障發(fā)生突然、多項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)發(fā)生不一變化且低頻分量呈現(xiàn)數(shù)值上升的情況，而轉(zhuǎn)子熱變形造成的振動(dòng)是一個(gè)長(zhǎng)期性過(guò)程，前期會(huì)存在設(shè)備以備頻振幅小幅度增加，到了后期1倍頻振幅明顯增加，且冷態(tài)啟機(jī)后振動(dòng)便會(huì)明顯展現(xiàn)出來(lái);若是以上特點(diǎn)都沒(méi)有，同時(shí)汽輪機(jī)輔機(jī)運(yùn)行還存在一定的雜聲，則可以歸屬于摩擦振動(dòng)。

2.4凝汽器真空偏低

凝汽器是汽輪機(jī)輔機(jī)中不可缺少的重要組成部件之一，其能夠通過(guò)抽氣裝置將鍋爐中煤炭燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獬槿肫啓C(jī)設(shè)備中，然后利用凝結(jié)水泵和循環(huán)水泵將高溫?zé)煔庵袩崮芰俊拔　背鰜?lái)，從而帶動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電力能源，要注意的是整個(gè)過(guò)程中都是需要在真空環(huán)境下，一旦真空環(huán)境被破壞或者真空濃度被“稀釋”，則高溫?zé)煔馑鶐?lái)的溫度便會(huì)受到周圍燃燒環(huán)境的影響，隨著周圍環(huán)境溫度共同上升，溫度上升速度超過(guò)凝結(jié)冷卻速度，進(jìn)而造成循環(huán)水溫也逐步上升，溫度差逐步變小所“吸取”的能源自然也會(huì)減少，進(jìn)而凝汽器工作效率和質(zhì)量開(kāi)始下降。

3汽輪機(jī)輔機(jī)運(yùn)行的優(yōu)化方式

3.1調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)檢修方法

針對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)中調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)故障因素，其檢修方式主要以控制調(diào)速系統(tǒng)中各個(gè)零件與運(yùn)行系統(tǒng)為內(nèi)容，深入到調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，首先，為了保障各個(gè)重要零件結(jié)構(gòu)的完整性和清潔性，定期對(duì)其進(jìn)行清潔和檢查，特別是濾網(wǎng)和閥門，濾網(wǎng)容易出現(xiàn)物質(zhì)堵塞，閥門容易被污漬和雜質(zhì)腐蝕，對(duì)已經(jīng)發(fā)生損壞和老化的零件設(shè)備則立即進(jìn)行更換，保障調(diào)速系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，并同時(shí)利用現(xiàn)代監(jiān)控設(shè)備，基于實(shí)時(shí)跟進(jìn)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行情況以及調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)故障特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提前制定相應(yīng)的管理措施和應(yīng)急方案，一旦監(jiān)控設(shè)備發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，監(jiān)控總系統(tǒng)便會(huì)在檢修人員達(dá)到問(wèn)題位置之前，先采取一定應(yīng)急措施，有效控制故障問(wèn)題，避免問(wèn)題影響和破壞擴(kuò)大化，在不影響汽輪機(jī)輔機(jī)正常運(yùn)行的情況下，有效解決調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)故障問(wèn)題，確保火力發(fā)電廠電力能源的正常供應(yīng)。

3.2對(duì)汽輪機(jī)機(jī)油系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)檢修

在發(fā)電廠的運(yùn)行中，保持工作環(huán)境的清潔十分重要，油系統(tǒng)首先做到的就是清潔，目的是為了避免灰塵對(duì)其產(chǎn)生的影響。，油系統(tǒng)的清潔工作做到位的話對(duì)于設(shè)備進(jìn)行工作時(shí)產(chǎn)生的摩擦能夠進(jìn)一步緩解，起到很好的潤(rùn)滑的效果，如果油系統(tǒng)中有一定的混合物，會(huì)產(chǎn)生一定問(wèn)題，比如說(shuō)設(shè)備的摩擦進(jìn)一步增強(qiáng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的溫度有明顯的上升的情況，從而會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行是受到一定的障礙。對(duì)油系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的清理工作時(shí)可以采用油循環(huán)的清理方法，油系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)一步規(guī)避，更好的辦法是，對(duì)濾油工作不容忽視，及時(shí)定期的排查，可以降低此問(wèn)題出現(xiàn)的可能性。另外還可以對(duì)軸瓦進(jìn)行相應(yīng)的檢查工作，檢查軸瓦是否存在摩擦等問(wèn)題的出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)此問(wèn)題需要及時(shí)地進(jìn)行修檢和維護(hù)。

3.3做好汽輪機(jī)異常振動(dòng)的檢修

在運(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)是不可避免的，異常振動(dòng)的原因有多種，我們要根據(jù)不同情況，采取不同的方式進(jìn)行故障排查和維修。如果汽輪機(jī)機(jī)組的振動(dòng)源是汽輪機(jī)葉片，則考慮的是否存在汽流紊亂引起的汽輪機(jī)葉片受力不均勻，需要運(yùn)行工作人員調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，避免發(fā)生汽輪機(jī)發(fā)生激蕩振動(dòng)。如果是由于機(jī)械摩擦引起的振動(dòng)，則可以觀察碰磨情況，通過(guò)降低轉(zhuǎn)速看汽封齒碰磨對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)影響;如果振動(dòng)消除，可以適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速觀察振動(dòng)情況，如果振動(dòng)徹底消失，可以正常升速運(yùn)行，如果振動(dòng)未消除，需要停機(jī)檢查碰磨處，對(duì)其進(jìn)行修復(fù)處理。

3.4凝汽器真空偏低檢修方法

凝汽器真空偏低檢修方法也是“因地制宜”，從造成故障問(wèn)題的源頭進(jìn)行檢修和預(yù)防，首先，因?yàn)殚L(zhǎng)期運(yùn)行造成凝汽器密封位置被污漬和雜質(zhì)所腐蝕和損壞的情況，施工人員需要全面進(jìn)行清理，不僅僅是被腐蝕和損壞位置，而是整體凝汽器都需要進(jìn)行清理，特別是容易出現(xiàn)和存在污漬位置，避免該類問(wèn)題的反復(fù)出現(xiàn)，影響凝汽器正常運(yùn)行生產(chǎn);其次，因?yàn)榘惭b不到位造成的真空問(wèn)題，除了強(qiáng)化施工人員專業(yè)能力水平以外，還需要在結(jié)束凝汽器安裝之后，對(duì)凝汽器進(jìn)行真空密封效果檢測(cè)，通過(guò)采用灌水檢漏試驗(yàn)，對(duì)容易出現(xiàn)真空泄漏的凝汽器汽側(cè)和真空系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，確保凝汽器不泄漏后再進(jìn)行使用和運(yùn)行，以保障汽輪機(jī)輔機(jī)運(yùn)行的高效率和高質(zhì)量。

4電廠汽輪機(jī)輔機(jī)的技術(shù)改進(jìn)措施

4.1改進(jìn)輸送水體系

輸送水體系對(duì)輔機(jī)的正常運(yùn)作有著至關(guān)重要的影響，一旦輸送水體系出現(xiàn)震蕩等問(wèn)題，便會(huì)導(dǎo)致水泵口出現(xiàn)崩裂，甚至是大量漏水的現(xiàn)象，對(duì)電廠造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這種問(wèn)題的產(chǎn)生與輸送水體系不合規(guī)格有著密切關(guān)系，改進(jìn)方法為在凝氣設(shè)備處直接安置與空氣接觸的輸送水泵，這樣便可有效的消除由于水泵沖撞而產(chǎn)生的震動(dòng)情況。

4.2進(jìn)一步對(duì)輸送水位調(diào)控力度進(jìn)行加強(qiáng)

電廠汽輪機(jī)輔機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)受到輸送水位高低的影響，所以為了更好的提高汽輪機(jī)輔機(jī)的工作效率，則需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。在輔機(jī)工作過(guò)程中，其輸送水位通常情況下會(huì)達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，從而導(dǎo)致輸送水處的溫度出現(xiàn)升高的情況，甚至還會(huì)有氣流沖擊問(wèn)題的發(fā)生，所以需要對(duì)輸送水位高度預(yù)期的設(shè)計(jì)進(jìn)行降低，這樣才能提高其靈活性，確保其操作范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)還需要對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)確保方案的最優(yōu)性。另外還需要對(duì)輸送水位的支撐高度進(jìn)行提高，這也會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送水位調(diào)控力度的改進(jìn)。

4.3增加輔機(jī)偶合設(shè)備效率

偶合器、渦輪等儀器都屬于汽輪機(jī)輔機(jī)的偶合設(shè)備，其在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)有較大軸向力產(chǎn)生，但由于在運(yùn)行過(guò)程中渦輪扭矩會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定的情況，而且目前為止還沒(méi)有根本性的解決措施，所以在這些偶合設(shè)備長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，極易趣出現(xiàn)斷裂及振幅過(guò)大的問(wèn)題，對(duì)工作效率產(chǎn)生較大的影響。因此需要采取科學(xué)有效的方法來(lái)確保輔機(jī)偶合設(shè)備的功率能夠增加。在實(shí)際工作中，往往會(huì)通過(guò)焊接偶合機(jī)的箱體來(lái)提高其強(qiáng)度，確保其使用限度能夠提高。同時(shí)還可以對(duì)起動(dòng)扭矩的頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档?，這樣就可以有效的降低阻力所帶來(lái)的影響。另外就是要對(duì)輔機(jī)偶合設(shè)備進(jìn)行定期的維修和養(yǎng)護(hù)，確保設(shè)備的工作性能處于最佳的狀態(tài)。

結(jié)語(yǔ)

電廠檢修工作是維護(hù)電廠安全、正常運(yùn)行的重要保障，對(duì)于汽輪機(jī)輔機(jī)的常見(jiàn)故障必須要通過(guò)日常的定期維護(hù)，提高機(jī)械設(shè)備的各種相關(guān)聯(lián)的優(yōu)化，對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)常見(jiàn)的故障點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)故障方面的原因、解決方法進(jìn)行歸納總結(jié)，便于出現(xiàn)故障時(shí)能夠快速排除故障。同時(shí)電廠汽輪機(jī)輔機(jī)的改造技術(shù)也要有所提升，面向更加節(jié)能的方向發(fā)展，提高能源轉(zhuǎn)換效率，從而提升電廠設(shè)備運(yùn)行效率，提升我國(guó)電廠可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。

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