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        汽輪機常見故障分析及措施

        2015-05-07 17:45:22卜磊
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年14期
        關(guān)鍵詞:常見故障汽輪機

        摘 要:文章對汽輪機的常見故障進行了分析,旨在為汽輪機的正常運作帶來可行性依據(jù),以此來延長汽輪機的使用周期。

        關(guān)鍵詞:汽輪機;常見故障;分析措施

        1 汽輪機常見故障分析

        1.1 汽輪機潤滑油中水分超標(biāo)的原因分析及處理

        國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7596-2000中規(guī)定,發(fā)電機組為300MW時候,汽輪機含油水分不得超過一百毫克每升。油的潤滑性能需要汽輪機在正常運轉(zhuǎn)中油質(zhì)不被乳化,油膜得到保護。否則會損壞汽輪機組的軸承。在汽輪機金屬表面需要避免油中水分在長期中與金屬部件接觸,否則也容易銹蝕金屬表面,銹蝕金屬表面的產(chǎn)物會影響汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的堵塞,嚴重的會造成汽輪機停機。因此,汽輪機潤滑油在使用過程中一定要確保油中水分合理控制,盡量調(diào)節(jié)在最低水平。汽輪機組在正常運轉(zhuǎn)中不需要進水,但由于在操作機組軸時,容易疏忽,促使封口不夠嚴密或調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)臍鈮海@時汽輪機中就會進水,導(dǎo)致汽水漏油。

        汽輪機組封口不嚴密,汽輪機潤滑油含有水分的主要原因:漏出水汽被相近的軸承通過油擋吸人潤滑油的回油中,運行過程中,軸封之間產(chǎn)生的水汽就會滴入潤滑油中,久而久之,就會慢慢深入汽輪機組的主油箱,越發(fā)沉淀,在油箱的底部,此時情況就會出現(xiàn)游離,水要通過汽輪機組主油箱慢慢將水放掉,而少量的溶解水和游離水需要濾油機進行清除。

        在高中壓后汽封加裝擋氣板,可大大減少軸封漏汽竄人軸承箱的數(shù)量。加裝低壓軸封回汽分門,能增加對低壓汽封調(diào)整的靈活性。在保證汽封壓力在較低的情況下(規(guī)定修改為0.021~0.025MPa,能夠維持凝汽器的真空。不斷改善缸體溫度,軸封出在高中壓下的通風(fēng)正常,避免軸承箱竄入漏氣。

        1.2 汽輪機油系統(tǒng)火災(zāi)的原因分析和預(yù)防措施

        汽輪機潤滑油系統(tǒng)漏油,特別是高壓油系統(tǒng)漏油遇到高溫?zé)狍w(處于高阻狀態(tài)的管道、閥門、汽缸等)就會起火供燒。如漏抽得不到有效控制,甚至漏油量突然增加,則火勢將迅速發(fā)展,造成極其嚴重的后果。汽輪機油在高壓系統(tǒng)中,需要特別注意高溫,穩(wěn)定溫度,防止出現(xiàn)大火,引起火燃燒,避免造成新的漏油點,形成惡性循環(huán)。

        防止油系統(tǒng)漏油是預(yù)防火災(zāi)事故發(fā)生的重要措施。因此,要嚴格檢修工藝,提高檢修質(zhì)量,努力消除運行中的漏油、滲油現(xiàn)象。

        汽輪機中的高溫蒸汽、閥門以及疏水管道在使用過程中應(yīng)做好保溫工作以及隔絕工作。最好在蒸汽管道外部做好鐵皮包裹,在高溫區(qū)集中的地方更應(yīng)該做好防水裝置。液壓系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)部件例如滑閥、油管道、油動機需要與高溫?zé)狍w隔離;主要管道或油系統(tǒng)周邊的高溫汽水管道都需要在外面包裹鐵皮或者綠皮進行保護。保持保溫層表面的溫度不能超過50℃,這樣才能做到汽輪機系統(tǒng)沒有火災(zāi)發(fā)生。

        1.3 汽輪機油乳化原因

        汽輪機油乳化會造成油系統(tǒng)腐蝕,機組部件發(fā)生銹蝕。同時,汽輪機油也將失去潤滑、散熱和調(diào)速的作用,嚴重影響機組的安全運行。汽輪機油乳化一般有三個原因:水分、乳化劑和高速攪拌。

        汽輪機組在水分運行的過程中,需要防止油品乳化。機組在汽輪機的運行過程中,如果軸封不夠嚴實、汽封不夠緊密出現(xiàn)漏氣,潤滑油質(zhì)量較差,還有軸承箱內(nèi)的真空不達標(biāo),這些都是導(dǎo)致汽輪機油系統(tǒng)進水的原因。同樣,汽輪機組在安裝過程中出現(xiàn)環(huán)節(jié)漏洞,設(shè)備清潔不到位,就會給汽輪機油帶來質(zhì)量上的困擾,容易出現(xiàn)污物或者雜質(zhì)。

        汽輪機油的相關(guān)性能與水的乳化還有油中的添加品息息相關(guān)。汽輪機油的表面具有抗氧化劑和防銹劑產(chǎn)生的化合物、混合物,在這些物質(zhì)所存有的分子結(jié)構(gòu)中,含有非極性基團和親水性能極性基團,在兩端親油性中各有不同。

        這些物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生,促進水和油的融合,繼而不能分離,出現(xiàn)了乳化現(xiàn)象。所以,在汽輪機油中的添加劑一定要確保質(zhì)量,才能在抗氧化性能中得到提高,并且在親水性能比較強的成分中減少并較低了添加劑,進而促進汽輪機油在抗氧化性能中的指標(biāo)規(guī)定。

        汽輪機在運轉(zhuǎn)速度較快的過程中,油和水相互融合,相互攪拌,出現(xiàn)乳化現(xiàn)象,這時親水基因就增加了油與水的親和力,親和力越大,油和水結(jié)合就更牢固。又因為親油性中的非極性基團可以與油相融,這種物質(zhì)的推動帶動了水和油不可分割。所以就出現(xiàn)了乳化現(xiàn)象。

        2 汽輪機常見故障采取措施分析

        2.1 汽輪機油乳化處理措施

        汽輪機油的乳化給機組運行帶來的后果是嚴重的。保證汽輪機組設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、運行和維護以及汽輪機油品質(zhì)最,對防止和消除汽輪機油系統(tǒng)進水,防止汽輪機油乳化是非常重要的。因此,要注重以下幾方面:(1)防止油系統(tǒng)進水。油中進水是造成油乳化的根本原因,所以首先要提高設(shè)備設(shè)計、制造水平,調(diào)整軸封、油擋徑向間隙在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),減少水分和蒸汽的進入。(2)及時排除油中水分和雜質(zhì)。在機組運行時要投人油凈化裝里,及時對汽輪發(fā)電機組油系統(tǒng)中調(diào)節(jié)和潤滑用油進行油水分離和雜質(zhì)過濾。同時,油系統(tǒng)部件在制造、安裝及運行時要確保設(shè)備部件清潔、密封,符合制造廠規(guī)定的各種清潔度標(biāo)準(zhǔn)。(3)購進的汽輪機油必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 11120-1989規(guī)定的各項技術(shù)指標(biāo),尤其是抗乳化性能及酸值指標(biāo),必須得到保證。同時,汽輪機油在使用中要按照《L-TSA汽輪機油換油指標(biāo)SH/T V0636-1996規(guī)定,定期取樣檢查,發(fā)現(xiàn)間題及時采取措施。(4)添加杭乳化劑。對乳化后的汽輪機油,電廠也可根據(jù)情況采取向油中添加破乳化劑的辦法來提高汽輪機油的抗乳化性能。利用破乳化劑來破壞油水界面上的乳化膜,把水釋放出來,達到除水的目的。

        汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能維持空負荷運布I,一般可分為兩種情況:一種是汽輪機在啟動過程中,不能維持空負荷運行;另一種是汽輪機在甩負荷后,不能維持空負荷運行。

        2.2 汽輪機在啟動過程中,不能維持空負荷運行

        這種情況主要表現(xiàn)為在開機過程中,調(diào)節(jié)汽閥動作關(guān)小后,繼續(xù)開或全開主汽閥或電動主閘閥旁路門后,會發(fā)現(xiàn)以下幾種現(xiàn)象。(1)轉(zhuǎn)速會連續(xù)不斷地上升直到危急保安器的動作轉(zhuǎn)速。(2)轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)擺動。(3)轉(zhuǎn)速雖不擺動,可空轉(zhuǎn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速已經(jīng)超過額定轉(zhuǎn)速,且用同步器也不能將轉(zhuǎn)速降低。

        轉(zhuǎn)速雖不擺動,可空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速達不到額定轉(zhuǎn)速,并且用同步器也加不上轉(zhuǎn)速。

        除第(2)種現(xiàn)象外,其余幾種現(xiàn)象主要由以下幾種原因造成:a.同步器的上下限整定不當(dāng),下限偏高口如壓力變換器或錯油門上部彈簧緊力過大,使空轉(zhuǎn)時同步器下限轉(zhuǎn)速超過了額定轉(zhuǎn)速。另外還有油動機下限行程不夠,使油動機活塞移到卜限時,調(diào)節(jié)汽閥仍處在懸空狀態(tài)。這些可通過正確調(diào)整壓力變換器、錯油門及油動機行程界限以及同步器工作范圍來加以消除。b.同步器的上下限整定不當(dāng),上限偏低口如壓力變換器、錯油門彈簧剛度不夠,或緊力不足,油動機空行程或富裕行程過大,同步器加至上限時,調(diào)節(jié)汽閥仍處在微開狀態(tài),這些缺陷除要更換彈簧外,其他處理方法與a.相同。c.壓力變換器、錯油門、油動機及調(diào)節(jié)汽閥等活動部件卡澀及由于調(diào)節(jié)汽閥的閥桿與閥套或密封片之間的間隙過小或中心不正。致使閥桿歪斜,造成卡澀等。若油中有雜質(zhì)或油中有水,也會造成壓力變換器、錯油門滑閥及油動機活塞卡澀或銹蝕。消除這類缺陷時應(yīng)根據(jù)不同的情況采取相應(yīng)的措施,如加強對蒸汽品質(zhì)和油品質(zhì)的質(zhì)量監(jiān)督,以及在檢修中對閥桿中心加以校正,更換閥套或密封片等。

        參考文獻

        [1]陳大禧,等.機械設(shè)備故障診斷基礎(chǔ)知識[M].長沙:湖南大學(xué)出版社,1989.

        [2]施維新.汽輪發(fā)電機組振動及事故[M].北京:中國電力出版社,2001.

        作者簡介:卜磊(1987.1-),男,吉林白山人,本科,助理工程師,研究方向:電力機械設(shè)備檢修與維護。

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