趙學(xué)辰

摘要：隨著城市現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市內(nèi)部人口也在不斷的增長，在為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供大量人力資源的同時，也成為了城市供電部門的工作負(fù)荷。在這種情況，城市供電部門為滿足城市內(nèi)部對電力日益增漲的需求量，要加強(qiáng)電力設(shè)備的運(yùn)作工效，但近年來卻頻頻發(fā)生發(fā)電設(shè)備故障問題，引起了城市人們對其的重視，如何改善汽機(jī)運(yùn)行中存在的問題和故障成為城市發(fā)電部門的重要關(guān)卡?；诖耍疚膶ζ麢C(jī)運(yùn)行中上下缸溫差大問題的現(xiàn)象進(jìn)行分析，尋找造成現(xiàn)象的主要原因并解決，確保城市發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：汽機(jī)運(yùn)行；上下缸；溫差大；問題；措施

1、引言

從科學(xué)意義上來說，疏水系統(tǒng)與汽封系統(tǒng)是組成完整有效的發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中必不可缺的重要部分，這兩種系統(tǒng)科學(xué)的運(yùn)行會在一定程度上給發(fā)電廠的安全運(yùn)行帶來切實的保障。但是如果疏水系統(tǒng)的接入方式不正確就會導(dǎo)致水擊、振動等安全事故的發(fā)生，更嚴(yán)重的情形就會造成管道或者是高性能的汽輪機(jī)設(shè)備發(fā)生損壞?？v觀中國近幾年來，類似于在疏水系統(tǒng)中因疏水不暢通導(dǎo)致汽輪機(jī)設(shè)備損壞發(fā)生安全事故的情形就已經(jīng)多次發(fā)生，這值得人們?nèi)プ屑?xì)研究并找出問題的根源所在。

2、汽機(jī)運(yùn)行中上下缸溫差大的問題現(xiàn)象

在對汽機(jī)運(yùn)行中上下缸溫差大的問題現(xiàn)象敘述前，對汽機(jī)的簡單概念要有一個了解，確保下文敘述故障現(xiàn)象的理解。汽機(jī)原指蒸汽機(jī)和汽輪機(jī)，但由于隨著現(xiàn)代城市工業(yè)發(fā)展，蒸汽機(jī)這一運(yùn)作設(shè)備已經(jīng)被淘汰掉，則現(xiàn)在所說的汽機(jī)指的是熱力發(fā)電廠中的汽輪機(jī)。

一般汽輪機(jī)會根據(jù)工作壓力、工作原理和排汽壓力三方面進(jìn)行分類，第一類按照工作壓力分為低壓、高壓、超高壓、亞臨界等；第二類按照工作原理分為沖動式、反動式和反動度；第三類按照排汽壓力分為凝汽式、背壓式、帶抽汽等。而上下缸設(shè)置的目的是，在汽機(jī)整體正常運(yùn)作時，通過比較進(jìn)水后缸壁之間的溫度差確定是否有水流進(jìn)行氣缸之中。

由于不同種類汽機(jī)運(yùn)行中上下缸溫差大的問題現(xiàn)象都不同，則為準(zhǔn)確敘述汽機(jī)運(yùn)行中上下缸溫差大現(xiàn)象，在此設(shè)定超高壓、反動式、抽汽凝汽式的汽輪機(jī)出現(xiàn)上下缸溫差問題：在發(fā)生上下缸溫差過大問題時，設(shè)備操作人員可以清楚發(fā)現(xiàn)設(shè)備中盤車電流出現(xiàn)不穩(wěn)定的晃動，并可以清楚的聽到高中缸重軸封部位有清楚的摩擦聲，接連著其他設(shè)備部分也出現(xiàn)各種摩擦聲和雜音，調(diào)動汽輪機(jī)疏水系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)上下缸溫差會隨著調(diào)動而改變，進(jìn)而上下缸內(nèi)溫度差越來越大，無法正常檢測氣缸進(jìn)水現(xiàn)象，氣缸變形、盤車停止工作，甚至出現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部螺栓拉斷，熱力發(fā)電設(shè)備被損壞停止運(yùn)作。

3、汽機(jī)運(yùn)行中上下缸溫差大造成的危害

汽機(jī)在運(yùn)行中上下氣缸出現(xiàn)溫差是一種正常現(xiàn)象。一般來說，上下氣缸溫差大于50℃時就屬于故障問題，它會給汽機(jī)的運(yùn)行造成嚴(yán)重危害。具體包括以下兩個方面：（1）影響汽機(jī)的正常啟動。汽機(jī)在啟動調(diào)整試運(yùn)行過程中，若是采用冷態(tài)額定參數(shù)方式啟動，機(jī)組啟動沖轉(zhuǎn)后進(jìn)行中速、高速暖機(jī)時上下缸升溫的速度不同。一般情況，上缸升溫速度明顯大于下缸，當(dāng)溫差大于50℃時，就會被迫自動停機(jī)。待汽缸溫差冷卻至10℃以內(nèi)時才能再次盤車啟動，這樣不但延長了汽機(jī)啟動時間，同時也增加了鍋爐的能源損耗，加大了電廠的運(yùn)營成本。（2）容易造成汽缸變形。汽機(jī)的上下缸溫差大，致使氣缸上下缸的熱漲冷縮情況不同，容易使汽缸變形，造成氣缸密封不好，產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象。特別是在高壓缸調(diào)節(jié)級處，因動靜間隙小，汽缸發(fā)生變形后很容易發(fā)生動靜摩擦現(xiàn)象，還會造成大軸彎曲，引起汽機(jī)振動加劇，嚴(yán)重時會使汽機(jī)損壞，影響電網(wǎng)正常供電。

4、汽機(jī)運(yùn)行中上下缸溫差大問題及措施

4.1汽機(jī)概述

某熱力發(fā)電廠采用了國外進(jìn)口機(jī)組，這種機(jī)組的特點(diǎn)是雙缸雙排氣以及中間自熱，可產(chǎn)生超高壓，其操作為反動式，并且高中壓布置為合缸對稱式。

4.2問題現(xiàn)象

當(dāng)在日常檢查的時候發(fā)現(xiàn)盤車的電流出現(xiàn)晃動的狀況，使用聽針可以聽到高中壓缸封處有摩擦，就會導(dǎo)致重音的轉(zhuǎn)動與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的同時進(jìn)行，此外還摻雜著其他類型的連續(xù)雜音，并且管理人員還可以在盤面的顯示高中壓缸溫差較大的時候發(fā)現(xiàn)普通的疏水系統(tǒng)進(jìn)入到了汽輪機(jī)之中，導(dǎo)致汽輪機(jī)的疏水開大，溫差進(jìn)一步的增大，并使得本體的疏水立刻關(guān)閉，導(dǎo)致汽機(jī)機(jī)組的真空環(huán)境被破壞，出現(xiàn)了水泵循環(huán)停止、盤車停止的狀況，之后還會導(dǎo)致汽機(jī)的出現(xiàn)悶缸的狀況。當(dāng)汽機(jī)運(yùn)行的上下缸的溫度差距超過90℃的時候，悶缸的上下缸溫差就會有所降低，一般情況下，上午5點(diǎn)到6點(diǎn)時間內(nèi)的上下缸的溫差降低至66℃、60℃、58℃的時候，在每一個階段都要必需進(jìn)行一次人工盤車，在這種情況下，盤車的工作會相對比較輕松，上下缸的溫度差距也會相應(yīng)地縮小，之后在10點(diǎn)的時候進(jìn)行電動盤車，導(dǎo)致汽機(jī)機(jī)組的偏心大小為55，而由此導(dǎo)致汽機(jī)機(jī)組的工作電流大概在29A左右，這是一個十分良好的現(xiàn)象。

4.3汽機(jī)運(yùn)行中上下缸溫差大的原因分析

經(jīng)過分析大量的設(shè)計圖紙與多次進(jìn)行現(xiàn)場考察，人們發(fā)現(xiàn)造成機(jī)組上下缸溫差大，主要是由于沒有合理的布置疏水，沒有按照逐級疏水的原則進(jìn)行疏水。如圖1所示，由于A側(cè)主汽門具有很高的疏水壓力，而導(dǎo)管的實際疏水壓力相對較低，A點(diǎn)實際壓力比導(dǎo)管疏水入口處的實際壓力高，這樣會導(dǎo)致從導(dǎo)管中流出疏水困難，引發(fā)疏水倒流，造成疏水由導(dǎo)管疏水管道流流向了汽輪機(jī)，以致出現(xiàn)汽機(jī)上下缸溫差過大現(xiàn)象，引發(fā)盤車電流晃動急劇，盤車比較困難。

4.4解決措施

將導(dǎo)管疏水和調(diào)節(jié)級高壓缸疏水接入單個疏水?dāng)U容器，然后進(jìn)入凝汽器，不與A側(cè)主汽門前疏水相連接，杜絕水倒流的可能性。高壓缸疏水參數(shù)較高，直接進(jìn)入凝汽器熱損失增大，經(jīng)過調(diào)節(jié)后，可在啟、停機(jī)時開啟疏水手動閥、高壓外缸疏水高排管道，經(jīng)高排逆止閥前疏水排走，一旦啟動，高壓外缸疏水可匯入高壓缸排氣，經(jīng)再熱進(jìn)入中壓缸做功。這樣不僅可以減少排向凝汽器的熱負(fù)荷，還可以減少因排入凝汽器疏水溫度過高引起的能量損失。主汽門前疏水A、B側(cè)和高旁閥門前仍保持原位置不變。

5、汽機(jī)運(yùn)行管理維護(hù)措施

要想保證汽機(jī)正常穩(wěn)定地運(yùn)行，就須針對引起汽機(jī)上下缸溫差大問題原因，采取合理有效的管理維護(hù)措施。

5.1優(yōu)化設(shè)計，合理安裝

汽機(jī)設(shè)計時，一般對疏水系統(tǒng)設(shè)計主要考慮疏水壓力分布情況，而未能將機(jī)組運(yùn)行后的負(fù)荷量因素予以充分考慮。這樣就會造成機(jī)組沖轉(zhuǎn)前開啟本體動力弱，造成疏水情況不理想。所以，在設(shè)計時，要將疏水壓力分布情況與汽機(jī)運(yùn)行負(fù)荷合并考慮，并對疏水管、進(jìn)排氣系統(tǒng)要合理布置，做到在全部疏水門開啟時各疏水管內(nèi)壓力要高于疏水箱及擴(kuò)容器的壓力。汽機(jī)安裝時，要嚴(yán)格按照設(shè)備廠商要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，同時更要做好管與氣缸連接處的密封工作。

5.2做好上下缸溫差的檢測工作

汽機(jī)在運(yùn)行進(jìn)程中，由于蒸汽溫度高和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦影響會產(chǎn)生很大熱量。因此及時做好汽機(jī)測溫工作，詳細(xì)做好記錄，并認(rèn)真分析采集的數(shù)據(jù)，掌握氣缸各測溫點(diǎn)位的溫度及上下缸溫差變化情況，如果發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時采取對策予以處理，保障溫控指標(biāo)能夠處在正常范圍以內(nèi)。

5.3嚴(yán)格控制設(shè)備及零件質(zhì)量

在設(shè)備及零件采購時要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。要嚴(yán)格按照電廠設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)購置，對所購置的噴嘴、輸水管、進(jìn)排氣管，抽氣管、密封墊等零部件型號、材質(zhì)等要嚴(yán)格把關(guān)，并與汽機(jī)原廠部件相比較，確保新購零部件不低于原廠設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，各項指標(biāo)均符合國家相關(guān)要求。運(yùn)輸時要做好安全防護(hù)，防止設(shè)備及配件損壞。入庫時要整齊排放，做好防碰撞和防銹措施，保證設(shè)備及零部件質(zhì)量。

5.4正確操作，加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)

汽機(jī)開啟之前，要仔細(xì)檢查疏水系統(tǒng)密封情況以及是否暢通，檢查進(jìn)、排氣管、抽氣管狀態(tài)，查驗測溫設(shè)備是否完好等。確保正常后，開始進(jìn)行暖管和沖轉(zhuǎn)工作。在汽機(jī)啟動、試運(yùn)轉(zhuǎn)時，要時刻關(guān)注上下氣缸溫差變化情況，并定期做好汽機(jī)維護(hù)保養(yǎng)工作，對易損零件進(jìn)行及時更換，從而防止上下缸溫差大問題的發(fā)生。

6、結(jié)束語

在整個的熱力發(fā)電廠體系當(dāng)中，疏水系統(tǒng)可以說是發(fā)電廠整體性熱力系統(tǒng)當(dāng)中十分重要且不能缺失的重要的組成部分，并且對發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行安全有著非常重要的影響。如果疏水系統(tǒng)的接入方式不恰當(dāng)，輕則能夠引發(fā)震動、水擊等責(zé)任事故，嚴(yán)重的甚至能夠造成設(shè)備或者是管道的損壞，在國內(nèi)已經(jīng)發(fā)生了很多起因為汽輪機(jī)在疏水過程中的不順暢而導(dǎo)致的責(zé)任事故，甚至還出現(xiàn)過嚴(yán)重的大軸彎曲的責(zé)任事故。在對疏水系統(tǒng)進(jìn)行改造之后，盤車的電流穩(wěn)定性會加強(qiáng)，這種情況下汽機(jī)運(yùn)行中的上下缸的問溫差就會出現(xiàn)明顯縮小的趨勢，在投入較小的運(yùn)行費(fèi)用的前提之下，汽機(jī)的熱經(jīng)濟(jì)性也會得到明顯的提高，更好的保障了發(fā)電廠的健康、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：平朔煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司）