蘇曉峰 祁正芳(青海鹽湖工業(yè)有限公司,青海 816000)
汽輪機(jī)的工作原理是,利用蒸汽的流動,推動透平葉輪旋轉(zhuǎn),從而將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,主要是利用沖動和反動作用來實(shí)現(xiàn)。其發(fā)電機(jī)制是通過汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連接,利用回轉(zhuǎn)切割磁力線,實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化。隨著我國工業(yè)汽輪機(jī)的發(fā)展不斷取得進(jìn)步,機(jī)械化時代的工業(yè)生產(chǎn)對電力的需求,使汽輪機(jī)的使用更加廣泛和普遍,除了工業(yè)化的生產(chǎn)使用,居民生活和工作也少不了電力能源的支持,電力企業(yè)保障汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)作才能滿足居民用電需求,保障各項(xiàng)工作順利進(jìn)行。
汽輪機(jī)通過機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)化,為工業(yè)生產(chǎn)和居民生活提供必要的電力保障,保證了生產(chǎn)、生活以及工作的正常進(jìn)行,因此,汽輪機(jī)被我國現(xiàn)有的電力企業(yè)廣泛運(yùn)用。然而實(shí)際生產(chǎn)中,汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中常常會出現(xiàn)各種故障問題,這些故障的出現(xiàn)不利于汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),嚴(yán)重時可能造成設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)安全問題或事故,危害重大。要避免汽輪機(jī)故障和安全隱患的出現(xiàn),就要加強(qiáng)對汽輪機(jī)的檢修工作,對一些常見的故障進(jìn)行記錄、分析并總結(jié)經(jīng)驗(yàn),確認(rèn)檢修關(guān)鍵點(diǎn)并加以重視,這樣才能保證汽輪機(jī)各部件的運(yùn)轉(zhuǎn)正常,提高汽輪機(jī)工作效率。
汽輪機(jī)檢修中常見的故障包括調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障、主軸故障、氣缸體故障以及轉(zhuǎn)子故障。
調(diào)節(jié)系統(tǒng)是汽輪機(jī)整個運(yùn)轉(zhuǎn)中很重要的一部分。但是在高速的汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)作用下,很多零部件問題會影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,導(dǎo)致機(jī)器振動失常,調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制故障。首先,油質(zhì)不達(dá)標(biāo),油內(nèi)雜質(zhì)沒有進(jìn)行有效過濾,導(dǎo)致油箱內(nèi)雜質(zhì)沉積、結(jié)垢,相關(guān)部件卡頓嚴(yán)重;其次,汽輪機(jī)組件的安裝不到位,導(dǎo)致閥門、提板、提桿等部位的安裝間隙過大,無法保證汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性;另外,人員操作不恰當(dāng),設(shè)備的安裝、調(diào)試、以及設(shè)備閥門的開度等沒有按照工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范操作,會造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)的紊亂。
主軸故障的主要表現(xiàn)是主軸的位置偏移,軸向推力過大、主軸無法承受,那么主軸的位置就會發(fā)生變化,這主要是由于汽輪機(jī)偏離正常工作狀態(tài)而導(dǎo)致的結(jié)果。機(jī)械承載超過主軸的負(fù)荷量,軸向推力的變化與內(nèi)部壓力、部件加速度增大和減小有著直接的關(guān)系;而長期進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的汽輪機(jī)葉片由于缺少清潔和保養(yǎng),表面嚴(yán)重積垢會導(dǎo)致系統(tǒng)流量的限制,影響軸向力變化;零件長期磨損,部件間隙變大,無法有效保證主軸具有足夠的應(yīng)力承受能力。
汽輪機(jī)的核心部件是汽缸,是保障汽輪機(jī)運(yùn)作的根本,一旦發(fā)生故障會直接對整個汽輪機(jī)的運(yùn)行造成不良影響。通常汽缸的移動會因?yàn)楦邷睾透邏旱拇嬖诙霈F(xiàn),導(dǎo)致軸系的不規(guī)律振動,并且伴隨有機(jī)械部件的磨損,進(jìn)而影響整個動力系統(tǒng)的正常驅(qū)動。另外,汽缸連接軸承在過大的工作強(qiáng)度下,長期過度運(yùn)作而缺乏保養(yǎng),會出現(xiàn)連接部件松動了,導(dǎo)致汽缸故障率增加。
轉(zhuǎn)子的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行有著極為重要的作用,但是在汽輪機(jī)運(yùn)作中,熱量的大量產(chǎn)生不利于轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性保持,會因?yàn)楦邷匕l(fā)生膨脹而變形,變形后的轉(zhuǎn)子的內(nèi)部熱應(yīng)力也會有所增加,不利于保持正常的汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。關(guān)鍵在于,轉(zhuǎn)子的變形還會影響周圍銜接部件的運(yùn)行故障,進(jìn)而導(dǎo)致整個汽輪機(jī)系統(tǒng)的非正常運(yùn)轉(zhuǎn),具有深遠(yuǎn)影響。
針對汽輪機(jī)檢修中各種故障的出現(xiàn),要想有效控制故障率,就要對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行把握并進(jìn)行分析控制。
KIT監(jiān)測系統(tǒng)就是一種可以對汽輪機(jī)各個部件的工作狀態(tài)進(jìn)行了解的在線監(jiān)測系統(tǒng),根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,直觀地反映哪些部件出現(xiàn)了故障,便于檢修部門的檢修工作開展。要保證在汽輪機(jī)保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)下進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,也不要超過監(jiān)測系統(tǒng)的工作范圍,防止監(jiān)測結(jié)果失準(zhǔn)。另外,要準(zhǔn)確記錄監(jiān)測結(jié)果,避免不全面、遺漏、誤差的出現(xiàn)。
汽輪機(jī)的部件連接主要是軸承連接,很多故障問題的出現(xiàn)都是由于連接不當(dāng)導(dǎo)致。要注意觀察對軸和軸承的位置變化,有發(fā)生偏離移位,零件間的連接要按照規(guī)定要求進(jìn)行間隙預(yù)留,及時檢查連接軸承的磨損狀態(tài)和潤滑情況,避免滑銷系統(tǒng)的卡頓,及時修復(fù)、潤滑和更換受損軸承,保證各部件能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
在汽輪機(jī)檢修中,要注意觀察設(shè)備運(yùn)行的振動幅度、溫度、高溫膨脹等,分析這些差異是由哪些故障造成的,然后根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)部件的檢修、維護(hù),將事故發(fā)生的機(jī)率降到最低,保障設(shè)備和人員的安全。
在汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中,技術(shù)人員要控制高溫、高壓引起的部分部件的膨脹和變形,對于變形度進(jìn)行限制,及時做好恢復(fù)和部件調(diào)試,保證運(yùn)轉(zhuǎn)工作的效果。拆機(jī)檢修時,要認(rèn)真做好清潔工作,無論是機(jī)油替換,還是溝槽、小零部件的清潔保養(yǎng),都不可忽視。
綜上所述,汽輪機(jī)檢修是保障其安全、穩(wěn)定運(yùn)作的重要前提,只有加強(qiáng)對汽輪機(jī)檢修中故障的重視和關(guān)鍵點(diǎn)分析控制,才能有效抑制汽輪機(jī)故障發(fā)生的機(jī)率。采用先進(jìn)的監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控汽輪機(jī)工作狀態(tài),保證及時的發(fā)現(xiàn)和處理故障,提高機(jī)械效率,實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)檢修的真正價值。
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