屠強(qiáng)

探討火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常見(jiàn)運(yùn)行故障及對(duì)策

屠強(qiáng)

（貴州粵黔電力有限責(zé)任公司 貴州盤縣 553505）

汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備，也是確保電力生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件，如果汽輪機(jī)的質(zhì)量不高，將難以確?；鹆Πl(fā)電廠的正常供電，因此，及時(shí)解決汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的各種故障有著重要作用。實(shí)際情況中，我國(guó)汽輪機(jī)雖然有了較大發(fā)展，也起到了一定作用，但是受人為因素及外部客觀因素的影響，依舊存在多種問(wèn)題。汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)多種故障，所以如何有效解決這些故障成為火力發(fā)電廠面臨的重大挑戰(zhàn)。本文主要對(duì)火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常見(jiàn)運(yùn)行故障以及對(duì)策進(jìn)行了分析，提出了一些建議。

火力發(fā)電廠；汽輪機(jī)；故障；對(duì)策

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，我國(guó)火力發(fā)電廠獲得了較大進(jìn)步，汽輪機(jī)也有了較大進(jìn)步，較好滿足了人們的用電需求。汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)作中很容易出現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)故障、異常震動(dòng)故障等故障，而汽輪機(jī)又是確?；鹆Πl(fā)電廠安全供電的基礎(chǔ)條件，所以當(dāng)汽輪機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，如果不及時(shí)進(jìn)行處理，必將出現(xiàn)多種隱患，因此，及時(shí)處理各種故障至關(guān)重要。因此，火力發(fā)電廠必須對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行定期檢查，加強(qiáng)檢修以及維護(hù)，這樣才能更好確?；鹆Πl(fā)電廠的正常供電。

1 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)概要

在工作原理方面，汽輪機(jī)屬于發(fā)電機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，具有單機(jī)工作效率高、使用壽命長(zhǎng)、功率大的特性[1]。如圖1，顯示的是汽輪機(jī)。實(shí)際情況中，汽輪機(jī)在火力發(fā)電廠中得到了廣泛應(yīng)用，不僅能作為驅(qū)動(dòng)裝置，而且還能起到供熱效果。當(dāng)蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能后，汽輪機(jī)便能通過(guò)機(jī)械能對(duì)各種設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，之后便可對(duì)汽輪機(jī)排氣過(guò)程中帶來(lái)的熱能進(jìn)行應(yīng)用，滿足生活生產(chǎn)中的供熱。

圖1 汽輪機(jī)

汽輪機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和靜子構(gòu)成，轉(zhuǎn)子則包括緊固件、葉柵、主軸、葉輪、轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器；靜子則包括蒸汽室、氣缸和汽封、軸承和軸承座、機(jī)座和滑銷系統(tǒng)、噴嘴室、隔板與隔板套，只有確保所有部件正常運(yùn)作，這樣才能維持火力供電的穩(wěn)定性[2]。

火力發(fā)電屬于我國(guó)一種重要的發(fā)電方式，只有當(dāng)火力發(fā)電廠穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，才能保障我國(guó)電力的穩(wěn)定供給，也與發(fā)電廠的安全發(fā)電有著緊密聯(lián)系。實(shí)際情況中，如果火力發(fā)電廠各種設(shè)備出現(xiàn)故障，不僅會(huì)給人們生活帶來(lái)嚴(yán)重影響，而且會(huì)對(duì)各種大型設(shè)備造成較大破壞，進(jìn)而影響火力發(fā)電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，只有加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)的維修與養(yǎng)護(hù)，這樣才能更好確?；鹆Πl(fā)電的正常進(jìn)行，維護(hù)相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)作，滿足人們的供電需求。

基于火力發(fā)電的自身特性，汽輪機(jī)的運(yùn)作環(huán)境也較為復(fù)雜，不僅會(huì)受到環(huán)境溫度、濕度的影響，而且也會(huì)因?yàn)槠啓C(jī)自身制造工藝等局限性出現(xiàn)多種問(wèn)題。在汽輪機(jī)的運(yùn)作過(guò)程中，異常振動(dòng)屬于汽輪機(jī)最易出現(xiàn)的故障，一般異常振動(dòng)具有多種類型，主要包括自激振動(dòng)、普通的強(qiáng)迫振動(dòng)、非正常的強(qiáng)迫振動(dòng)[3]。在普通的強(qiáng)迫振動(dòng)方面，產(chǎn)生原因主要為汽輪機(jī)的質(zhì)量缺乏平衡度、因剛度下降所產(chǎn)生的結(jié)合面差別震動(dòng)過(guò)大、軸承和轉(zhuǎn)子的連接中點(diǎn)偏離等因素。在非正常的強(qiáng)迫振動(dòng)方面，主要產(chǎn)生原因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流較大、氣缸出現(xiàn)膨脹等問(wèn)題、中心孔出現(xiàn)進(jìn)油問(wèn)題、轉(zhuǎn)子出現(xiàn)裂紋問(wèn)題、聯(lián)軸器的螺栓出現(xiàn)松動(dòng)問(wèn)題主軸與軸承出現(xiàn)靜摩擦問(wèn)題。在自激振動(dòng)方面，產(chǎn)生原因主要為汽輪機(jī)存在過(guò)高負(fù)荷、高壓轉(zhuǎn)子出現(xiàn)氣流激振問(wèn)題。

實(shí)際在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行檢修時(shí)，很多火力發(fā)電廠都只是進(jìn)行事后維修，這種方式不僅效率較為低下，難以從根本上解決相應(yīng)問(wèn)題，會(huì)浪費(fèi)相應(yīng)的人力資源、財(cái)力資源、物力資源。因此，隨著時(shí)代的發(fā)展，一些火力發(fā)電廠對(duì)預(yù)防性檢修手段進(jìn)行了應(yīng)用，通過(guò)對(duì)汽輪機(jī)的故障狀態(tài)進(jìn)行分析、比對(duì)，進(jìn)而有效提高了故障的檢修效率，而且檢修成本也較低，較好延長(zhǎng)了汽輪機(jī)組的使用壽命。

在汽輪機(jī)的各種故障中，滲透問(wèn)題以及汽缸變形問(wèn)題是其中的重要故障。實(shí)際情況中，當(dāng)氣缸處于運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，在零部件靜荷載、汽輪機(jī)內(nèi)外蒸汽的壓力差、汽輪機(jī)相連管道問(wèn)題等方面的作用下，很容易出現(xiàn)滲透泄漏以及塑性變形問(wèn)題[4]。所以實(shí)際情況中，需在出廠前對(duì)氣缸進(jìn)行時(shí)效處理，這樣才能清除氣缸在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的內(nèi)應(yīng)力，避免氣缸出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。因此，在對(duì)相應(yīng)的汽缸鑄件進(jìn)行選擇時(shí)，技術(shù)人員必須依照相應(yīng)規(guī)范對(duì)氣缸的接合面進(jìn)行檢查，確保相應(yīng)部件的質(zhì)量，這樣才能更好確保汽輪機(jī)的安全運(yùn)作。

2 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常見(jiàn)運(yùn)行故障及對(duì)策分析

2.1 異常振動(dòng)故障以及對(duì)策分析

汽輪機(jī)出現(xiàn)異常振動(dòng)的原因較多，主要包括轉(zhuǎn)子熱變形、摩擦振動(dòng)等問(wèn)題，一般面對(duì)不同的起因所使用的檢修手段也存在差異[5]。

若汽輪機(jī)的異常振動(dòng)由氣流激振引起，則表現(xiàn)為低頻分量成分較多等情況，所以當(dāng)汽輪機(jī)出現(xiàn)相應(yīng)狀態(tài)時(shí)，技術(shù)人員便可從消除氣流激振方面著手。一般情況下，氣流激振主要由葉片末端氣流不均衡問(wèn)題引起，實(shí)際通過(guò)對(duì)高壓調(diào)速汽門氣流量以及機(jī)組給水量進(jìn)行控制能夠較好解決氣流激振問(wèn)題，所以技術(shù)人員可從這兩方面著手，以更好清除異常振動(dòng)問(wèn)題。

若汽輪機(jī)的異常振動(dòng)由轉(zhuǎn)子熱變形引起，則表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子溫度、一倍頻振幅以及蒸汽參數(shù)之間緊密聯(lián)系。一般可通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行更換來(lái)消除異常振動(dòng)問(wèn)題。

若汽輪機(jī)的異常震動(dòng)由摩擦振動(dòng)引起，則一般表現(xiàn)為渦動(dòng)、抖動(dòng)等情況，嚴(yán)重時(shí)可能造成轉(zhuǎn)子熱彎曲問(wèn)題。所以在對(duì)轉(zhuǎn)子熱彎曲問(wèn)題進(jìn)行處理時(shí)，一般通過(guò)更換轉(zhuǎn)子可解決這種振動(dòng)問(wèn)題。

2.2 調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)故障以及對(duì)策分析

若出現(xiàn)高壓調(diào)速系統(tǒng)故障問(wèn)題，汽輪機(jī)組一般會(huì)表現(xiàn)為啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)較大、轉(zhuǎn)自定速困難等情況。若出現(xiàn)這種問(wèn)題，汽輪機(jī)就會(huì)出現(xiàn)軸瓦加速震動(dòng)等問(wèn)題，進(jìn)而影響汽輪機(jī)組的正常運(yùn)作。調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)故障問(wèn)題一般會(huì)引起左右振動(dòng)，并在多處都有所體現(xiàn)。實(shí)際在對(duì)這種故障進(jìn)行處理時(shí)，技術(shù)人員須定期對(duì)硅藻土過(guò)濾器等設(shè)備進(jìn)行更換，維持油壓以及油質(zhì)的穩(wěn)定。技術(shù)人員需對(duì)電液伺服閥中的螺紋門桿、過(guò)濾網(wǎng)、油動(dòng)機(jī)連接套等部件進(jìn)行定期清洗，進(jìn)而有效解決汽輪機(jī)的系統(tǒng)擺動(dòng)故障。

2.3 凝汽器真空過(guò)低故障以及對(duì)策分析

實(shí)際情況中，汽輪機(jī)凝汽器的真空度與熱效率高低之間有著緊密聯(lián)系，若真空度較低，則會(huì)對(duì)汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)作造成嚴(yán)重問(wèn)題，如果溫度逐漸升高，相應(yīng)的故障問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。一般導(dǎo)致凝汽器出現(xiàn)真空度偏低的問(wèn)題較多，主要包括凝汽器結(jié)垢、真空氣密性等因素。若真空度偏低的產(chǎn)生原因與真空氣密性相關(guān)，技術(shù)人員便可對(duì)灌水檢漏方法進(jìn)行應(yīng)用，檢查并清洗汽輪機(jī)喉部的噴嘴，并對(duì)汽輪機(jī)的機(jī)組漏氣點(diǎn)以及軸封進(jìn)行定期檢查，進(jìn)行有效清除故障。若真空度偏低的原因與凝汽器結(jié)垢問(wèn)題有關(guān)，一般可通過(guò)化學(xué)除垢法進(jìn)行處理，選用有機(jī)酸循環(huán)清洗即可處理相應(yīng)故障。

3 結(jié)束語(yǔ)

火力發(fā)電屬于一種重要的發(fā)電方式，而汽輪機(jī)作為火力發(fā)電中的重要設(shè)備，與火力發(fā)電的正常進(jìn)行有著緊密聯(lián)系，所以加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)的維護(hù)以及檢修有著重要作用。汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)作中會(huì)出現(xiàn)多種故障，不僅對(duì)各種設(shè)備造成影響，而且影響正常供電。因此，火力發(fā)電廠必須定期檢查汽輪機(jī)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種故障并進(jìn)行處理，這樣才能更好確?；鹆Πl(fā)電的正常進(jìn)行，滿足人們的用電需求。

[1]王文鶴.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的常見(jiàn)故障分析與檢修[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2013（22）：192～193.

[2]胡俊，崔國(guó)智.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常見(jiàn)故障分析及解決措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（8）：48.

[3]王雙立.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障檢修[J].低碳世界，2014（3）：40～41.

[4]劉洋.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常見(jiàn)故障與處理技巧探析[J].中國(guó)科技博覽，2012（10）：24.

[5]王瀟.簡(jiǎn)析火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的故障及檢修[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（7）：1402.

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2016-9-12