于洋
摘要:在蒸汽時代,汽輪機是一項較為偉大的發(fā)明,在電力產(chǎn)業(yè)領域,汽輪機是重要動力來源。在溫度較高、壓力較大、速度較快的情況下,再加上長時間的運轉,汽輪機極容易發(fā)生故障,基于此,對汽輪機開展檢修是重要的。本文對汽輪機常見故障進行了分析,對如何解決常見故障進行了探討,本人能力有限,希望能幫助到相關人士。
關鍵詞:汽輪機;葉片飾損;振動異常;故障檢修
引言:在絕大多數(shù)情況下,在電力產(chǎn)業(yè)方面,汽輪機得到積極應用,在發(fā)電過程中,汽輪機是關鍵能源轉換器。對于電力水平而言,在很大程度上,其能影響到經(jīng)濟發(fā)展,基于此,人們相當重視汽輪機的維護保養(yǎng),在高強度的情況下,不易對汽輪機進行檢修保養(yǎng)。一般而言,對于汽輪機常見故障,主要包括振動異常、葉片飾損、系統(tǒng)真空下降等。
1.汽輪機常見故障
汽輪機的作用機理就是將蒸汽轉變成動能,然后蒸汽液化,進而可形成熱能,由此可為動力提供來源,最終轉化為別的能。經(jīng)過汽輪機形成的能量,較為充足且不間斷,因此在發(fā)電廠中得到積極應用。汽輪機通常由兩部分組成,一是轉動部分,也就是轉子,二是固定部分,也就是靜子或者是靜體。其中對于轉動部分來說,包含諸多旋轉部件,比如聯(lián)軸器以及葉輪,葉柵以及主軸等。對于固定部件而言,亦包括多個部件,比如滑銷系統(tǒng)與軸承座,機座與氣封,以及蒸汽室等。總的來說,汽輪機具有較為復雜的結構,在長時間、高強度的情況下運轉,如果沒有做好對汽輪機的維護保養(yǎng)工作,進而引起汽輪機發(fā)生故障,最終將會影響火電廠的正常運轉,給企業(yè)造成一定的經(jīng)濟損失。若情況較為嚴重,將會引發(fā)安全事故,進而對員工人身安全造成極大威脅。由此可以得知,做好汽輪機的檢修工作是非常重要的。對于汽輪機常見故障,本文主要從振動異常、葉片飾損等方面進行分析,以供參考。
1.1振動異常
在汽輪機故障中,振動異常是較為常見的故障,實際上,汽輪機的結構較為復雜,再加上諸多因素的存在,導致這一故障的發(fā)生,在對汽輪機進行檢修的過程中,振動異常是一大難題。當發(fā)生振動異常故障時,為避免造成威脅,通常情況下,常采用減小汽輪機負荷的方法,來改善振動異常故障,實際上,采用這種方法取得的效果并不是很理想。當機器處于運轉狀態(tài)時,當葉片受到氣體沖擊時,該氣體存在一定的不均衡性,此時極容易引起汽流激陣;對于大型機組而言,其末級是很長的,在葉片膨脹的末端,如果氣體形成流道絮亂的現(xiàn)象,在此時亦極容易引起激流激陣。當轉子熱變形時,也會引起振動異常的故障。當機組處于啟動狀態(tài)時,而且速度是恒定的,在帶負荷的環(huán)節(jié),轉子溫度會呈現(xiàn)上升的趨勢,進而促使材質內的應力得到釋放,最終引起轉子彎曲變形。當汽輪機處于運轉狀態(tài)時,每個點的摩擦都不一樣,相比于輕摩擦側而言,重摩擦側的溫度較高,基于此,在轉子的徑向上,存在不均勻的溫度,局部的加熱,促使轉子熱彎曲的形成。轉子形成不均勻的作用力,進而引發(fā)振動異常的故障。
1.2葉片飾損
汽輪機若長時間運行,會對有的零件造成磨損。在功率較大的汽輪機葉片中,末級長葉片是主要的葉片,在離心力較大的情況下,以及腐蝕介質的環(huán)境下,將承受多種力,比如激振力,蒸汽作用力,甚至包括水滴沖刷力,而且這些力是相當大的,在汽輪機中,末級長葉片極容易受到損害。在引起葉片飾損的原因中,進水是關鍵原因,有諸多因素可促使汽輪機進水,比如疏水管道被水垢堵塞,或者在檢修時有鐵屑或其他雜物進入疏水孔,都會對旋轉的葉片造成水沖擊,嚴重情況下會使葉片斷裂,導致停機。另外,對于葉片出汽側而言,若其受到?jīng)_蝕,也極有可能引起葉片飾損。當出現(xiàn)葉片飾損故障時,汽流將出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,引起汽流激陣,進而導致葉片飾損的發(fā)生。
2.常見故障解決
對于汽輪機而言,零部件眾多,結構復雜,運行狀態(tài)下受復合力,若長時間處于強度較高的情況下進行運轉,極有可能發(fā)生故障,若不能在較短時間內處理好,將會影響汽輪機壽命,提高汽輪機報廢的概率,給企業(yè)造成經(jīng)濟損失?;谄啓C經(jīng)常出現(xiàn)的故障,提出了以下幾種處理方法,以便能確保機器正常的運行,降低意外發(fā)生的幾率,促使汽輪機的功能得到積極發(fā)揮,延長使用壽命,為企業(yè)贏來更多的經(jīng)濟利益。在汽輪機處于運行狀態(tài)時,實際上,對于部分較為常見的汽輪機故障,可通過多種方式,來對這些故障進行改善,比如對于發(fā)生故障概率較高的零部件,及時將這些部件更換掉;定期對汽輪機進行清理,并做好對汽輪機的維修工作等,通過這些方式,在一定程度上,可減小機器出現(xiàn)故障的概率。對于常見故障的解決,本文主要從振動異常的解決、葉片飾損的解決等方面進行探討,以供參考。
2.1振動異常的解決
引起振動異常的因素有很多,需綜合考慮并分析,以便找出行之有效的方法,對于汽輪機故障的分析,這是一項較為棘手的問題。一旦汽輪機發(fā)生振動異常的情況,需對異常狀態(tài)進行仔細的觀察,同時做好相關的記錄,對汽輪機的負荷進行標注,基于不一樣的負荷狀態(tài),來制作出相應的圖表。總的來說,針對于振動異常情況,在確定是因為汽流激陣引起之后,來對圖表進行觀察,當汽輪機處于運轉狀態(tài)時,盡可能避免形成汽流激陣負荷,進而實現(xiàn)對汽流激陣的消除。當轉子出現(xiàn)熱變形時,也能引起振動異常的現(xiàn)象。若汽輪機長時間處于運行狀況,極有可能引起轉子熱變形,當處于壓力較高、強度較大以及溫度較大的情況下,將難以避免熱變形的發(fā)生。一般而言,當發(fā)生振動異常障礙時,常常采用轉子回火直軸的方式來處理。此外,需重視對轉子的保養(yǎng),當汽輪機處于運轉狀況時,即便處于溫度較高的環(huán)境,亦不可忽視轉子溫度,降低轉子熱變形的概率,減小對轉子的修復頻率,進而可減小成本費用。
2.2葉片飾損的解決
對于低壓段的葉片而言,常常因為水的沖擊作用,進而受到損傷,在引起葉片斷裂損壞的原因中,這是重要的原因。如果汽輪機的葉片受損,在很大程度上,可對汽輪機的功率造成影響,若情況嚴重,將對致使機組不能正常運行。對于汽輪機而言,有著較為復雜的結構,而且存在較多的零部件,這些部件較為精細,因此,在設計中難以考慮周全,進而因設計存在的失誤,導致汽輪機運轉出現(xiàn)問題。大多數(shù)情況下,都是因為進水而導致葉片受損,發(fā)生進水問題主要源于設計的不足,在對汽輪機進行設計的過程中,沒有高度重視疏水系統(tǒng)。這個因素的存在,進而導致葉片受損,因此,有必要不斷對設計進行優(yōu)化,在設計中設計數(shù)個疏水點,最近幾年來,在汽輪機生產(chǎn)過程中,這一問題基本上得以解決;在對汽輪機進行檢修時,需著重檢查疏水系統(tǒng),盡可能防止發(fā)生疏水點阻塞的現(xiàn)象。如果機組處于參數(shù)較低、負荷較低的情況下運行,為有效排放管道中的水,需將疏水閥置于啟動狀態(tài),而且要啟動所有的疏水閥;在對葉片沖蝕進行解決時,鉻化鎳涂層是有效手段。對于鉻化鎳涂層而言,不但具備較好的耐磨能力,而且也擁有一定的隔熱性,可有效避免葉片受損破裂。為降低葉片發(fā)生受損的概率,可在葉片上添加涂層。
結論:通過以上的分析可以得知,如果汽輪機發(fā)生振動異常的情況,需對異常狀態(tài)進行仔細的觀察,同時做好相關的記錄,對汽輪機的負荷進行標注,基于不一樣的負荷狀態(tài),來制作出相應的圖表;在對汽輪機進行檢修時,需著重檢查疏水系統(tǒng),盡可能防止發(fā)生疏水點阻塞的現(xiàn)象;在溫度較高、壓力較大、速度較快的情況下,再加上長時間的運轉,汽輪機極容易發(fā)生故障;對于發(fā)生故障概率較高的零部件,及時將這些部件更換掉;定期對汽輪機進行清理,并做好對汽輪機的維修工作,以此可減小機器出現(xiàn)故障的概率。
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