電廠汽輪機運行中的故障及其處理對策探析

邱以成

華能南通電廠 江蘇南通 226003

火力發(fā)電廠中汽輪機是維系電力能源供應的基礎設施，隨著整個電力供應壓力的增加，汽輪機運行負擔逐漸加大，在高荷載、高工作時長的條件下，汽輪機在運行過程中將產(chǎn)生一定的故障問題，特別是當外部荷載壓力大于設備預期設定值時，將造成大量的能源損耗，提高企業(yè)的運行成本[1]。為此，必須針對此類問題建立相關節(jié)能舉措及優(yōu)化策略，保證汽輪機設備在生命周期內可發(fā)揮出最大的價值效用，保證整個電力供應系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1 汽輪機的基本工作原理

汽輪機由轉動部分和靜止部分組成，內部主要有汽缸、轉子、聯(lián)軸器靜葉片、動葉片、汽封和軸承等構件，每個部件會因不同的因素在運行過程中產(chǎn)生許多故障。解決汽輪機的故障首先應明確汽輪機的工作原理。在鍋爐的蒸汽進入汽輪機后，一次通過一系列環(huán)形配置的噴嘴和動葉，將蒸汽熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。蒸汽在汽輪機中會以不同的方式進行能量轉換，構成了不同工作原理的汽輪機。

2 電廠汽輪機運行中的常見故障

2.1 汽輪機振動過大故障

故障原因：由于氣流激振、轉子熱變形、摩擦振動等原因導致汽輪機振動過大。氣流激振引起的振動具有較大的低頻分量，或在運行參數(shù)的影響下振動明顯增大；如果轉子溫度過高或蒸汽參數(shù)一場，轉子會產(chǎn)生熱變形，引起汽輪機振幅增加；汽輪機內部零件摩擦增加也會導致汽輪機大幅度抖動，轉子內部受熱發(fā)生變化，導致轉子彎曲，產(chǎn)生熱彈性彎曲故障。

2.2 汽輪機凝汽器真空過低

故障原因：凝汽器是經(jīng)常發(fā)生故障的設備，凝汽器真空過低是汽輪機常見的故障之一。凝汽器在汽輪機內具有較大的作用，能夠使進入汽輪機的蒸汽膨脹為相對較低的排氣壓力，使熱效率得到提升；凝汽器能夠為鍋爐提供用水，供鍋爐循環(huán)使用。凝汽器的真空程度能夠直接影響汽輪機的運轉情況，當凝汽器真空過低時，會造成排氣溫度升高以及汽輪機振動過大[2]。當汽輪機外部的溫度升高時，會導致內部的水循環(huán)溫度隨之升高，對凝汽器的正常工作產(chǎn)生干擾。如果溫度過高，會導致凝汽器的排氣壓力處于過較高的狀態(tài)，最終導致凝汽器內的真空程度過低。

3 電廠汽輪機運行中的應對策略分析

3.1 汽輪機振動過大應對措施

負責汽輪機管理的人員在日常工作中要對汽輪機日常運行的數(shù)據(jù)進行記錄，還要記錄機組在滿負荷情況下的數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)上傳處理，通過制作曲線圖的方式，觀察曲線的變化趨勢和范圍，根據(jù)數(shù)據(jù)調整汽輪機不同負荷時高壓調速氣門重調特性，消除氣流激振；如果是熱轉子變形導致汽輪機振動過大，要及時更換新的轉子，以緩解汽輪機機組的異常振動，汽輪機沒有振動力時，振動過大的現(xiàn)象也會消除；要解決因摩擦振動導致汽輪機振動過大的故障，需要對汽輪機內部進行觀察，消除因溫度過高導致內部構件變形的現(xiàn)象，做好振動檢測工作并認真記錄，實現(xiàn)對汽輪機振動過大現(xiàn)象的有效排除。

3.2 汽輪機凝汽器真空過低應對措施

當發(fā)生凝汽器真空過低的故障時，要對汽輪機整體的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析，探查凝汽器真空過低故障的原因[3]。①經(jīng)過檢測人員的技術檢測，確定軸封供汽壓力不足導致凝汽器真空過低后，檢測人員要及時檢查軸封的壓力是否正常，通常情況下，只要把軸封壓力調回正常范圍內即可，如果軸封自身壓力不足，要對抽風氣源進行切換，使軸封壓力進入正常范圍。②當檢測人員觀察到真空表指示數(shù)值過低、汽輪機的排氣缸溫度上升、凝汽器的水位計升高的現(xiàn)象，可以確定是凝汽器水井水位過高導致的真空過低，要找到凝汽器水位上升的原因并及時把凝汽器的水位下降到正常水位值。

3.3 汽缸部分的檢修

工作人員在檢修汽輪機氣缸時，第一步要對上缸體和下缸體中每個零件結構有詳盡的了解。氣缸中的零件有很多，其中包含轉子和隔板等，能預防外界空氣進入的關鍵結構就是汽輪機氣缸里的真空層，只有檢修人員詳盡了解氣缸里的所有零件，確保氣缸檢修工作順利進行，才能保證汽輪機運作正常。汽輪機氣缸檢修工作包括拆除儀表時，工作人員注意將安裝在支架上的螺絲卸掉。為了方便安裝，對拆卸下來的零部件需要按照順序擺放，并且對其進行標號。首先將氣缸上缸的溫度降到120℃左右時，再拆卸汽輪機保溫層。在具體拆卸過程中要做好防護，避免雜物進入保溫層[4]。拆卸汽缸螺栓過程中，螺栓不能出現(xiàn)彎曲或者類似問題。安裝引導桿時，為了提高引導桿平滑性，一般需要先對引導桿做抹油處理，然后按照對角安裝方式安裝。還需要對氣缸結合面檢查，檢查氣缸是否存在變形問題。在組裝汽輪機之前，需要檢查所有的汽輪機零部件，保證零部件完成性的同時，應用封條封堵氣缸內的空洞。

4 結語

綜上所述，汽輪機一旦發(fā)生故障，不僅會給設備自身造成影響，還會威脅整個火力發(fā)電廠的安全運行。因此做好汽輪機日常檢修和保養(yǎng)，嚴格按照規(guī)范操作，避免一切違規(guī)行為，才能保證汽輪機正常穩(wěn)定地運行，提高火力發(fā)電廠輸電質量和效率，促進發(fā)電行業(yè)長足發(fā)展。