陳慧
摘要:目前電力仍是人類(lèi)生活和工作的主要的能源,現(xiàn)階段火力發(fā)電在我國(guó)電力供應(yīng)體系中充當(dāng)著不可取代的地位。在火力發(fā)電的整套設(shè)備中汽輪機(jī)是將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一個(gè)主要設(shè)備,汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。因此汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)直接決定了發(fā)電廠的發(fā)電效率以及整個(gè)供電體系的供電穩(wěn)定性,同時(shí)也會(huì)影響到發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過(guò)結(jié)合本人的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)在工作時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題因素以及相應(yīng)的改進(jìn)策略進(jìn)行簡(jiǎn)單的研究。
關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);發(fā)電廠;維護(hù)檢修
一、汽輪機(jī)的工作原理
按照物理學(xué)原理,鍋爐受熱所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)化為了轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能。汽輪機(jī)根據(jù)不同的工作原理,又可以細(xì)分為背壓式,凝汽式和抽氣式等多種類(lèi)型。早些時(shí)期發(fā)電廠所用到的能源主要有木材,石油,天然氣,煤炭等,而隨著現(xiàn)代碳中和以及環(huán)保力度的加大,化石燃料的使用量逐漸降低,火電廠所用到的化石能源逐漸被生物質(zhì)能和生活垃圾焚燒代替,汽輪機(jī)除了可以完成機(jī)械動(dòng)力傳輸之外,還可以對(duì)外供熱。由于汽輪機(jī)是有多個(gè)機(jī)械組件組成,所以在運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)軸承故障、潤(rùn)滑油故障、調(diào)速系統(tǒng)故障等多種問(wèn)題,影響到汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、汽輪機(jī)運(yùn)行中常見(jiàn)的故障及原因分析
1、軸承振動(dòng)嚴(yán)重
導(dǎo)致汽輪機(jī)軸承振動(dòng)的原因較為復(fù)雜,比如軸承在正常的運(yùn)行過(guò)中缺乏必要的維護(hù)和保養(yǎng),導(dǎo)致內(nèi)部磨損嚴(yán)重,在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,帶動(dòng)了整個(gè)汽輪機(jī)的振動(dòng)。第二是軸承做工不良,材料選品不佳,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在受熱之后出現(xiàn)了體積膨脹,部分配件因?yàn)闊嶙冃螌?dǎo)致無(wú)法高密度吻合,在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候形成了震動(dòng)。第三就是有異物進(jìn)入到汽輪機(jī)里面引入的震動(dòng),比如說(shuō)在安裝維護(hù)過(guò)程中進(jìn)了一些雜物,或在維修過(guò)程中各配件之間緊扣不到位,導(dǎo)致的震動(dòng)等。
2、潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障
設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)為了減少機(jī)械磨損必須使用潤(rùn)滑油,汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率高,工作時(shí)間長(zhǎng),若潤(rùn)滑油加注不到位或潤(rùn)滑油質(zhì)量不佳的話,比如潤(rùn)滑油雜質(zhì)超標(biāo),小顆粒物超標(biāo)必然會(huì)導(dǎo)致軸承之間磨損嚴(yán)重,甚至?xí)?dǎo)致汽輪機(jī)出現(xiàn)配合偏差加大磨損度。同樣也有些潤(rùn)滑油的品質(zhì)比較差,比如里面的水分超標(biāo),酸性物質(zhì)超標(biāo),不僅會(huì)使?jié)櫥偷臐?rùn)滑性能大打折扣,同時(shí)也會(huì)加大設(shè)備腐蝕。
3、調(diào)速系統(tǒng)故障
調(diào)速系統(tǒng)是確保汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、對(duì)外功率輸出穩(wěn)定的一個(gè)重要部分,因此對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的要求比較高,在正常狀態(tài)下可以通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)嚴(yán)格控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果調(diào)速系統(tǒng)損壞的話,會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速異?;驀?yán)重超速的情況。尤其是嚴(yán)重超速時(shí),會(huì)出現(xiàn)很多的危險(xiǎn)因素,機(jī)組出現(xiàn)暴震、異響等。
4、真空下降故障
真空下降故障是一個(gè)相對(duì)常見(jiàn)的故障類(lèi)型,引發(fā)因素比較多,但通常也好排除。最常見(jiàn)的原因就是循環(huán)水泵的出口的壓力下降,導(dǎo)致循環(huán)水要無(wú)法滿足實(shí)際的工作需要。除此之外,當(dāng)真空抽取系統(tǒng)密封不嚴(yán)或系統(tǒng)閥門(mén)不開(kāi)等情況時(shí),也會(huì)導(dǎo)致真空下降。當(dāng)出現(xiàn)真空下降時(shí),應(yīng)及時(shí)的處理,否則很可能會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)的停止運(yùn)行。
三、解決汽輪機(jī)常見(jiàn)故障的策略探討
1、加大對(duì)軸承的監(jiān)控
為了避免汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中軸承振動(dòng)過(guò)大,在設(shè)備安裝好之后技術(shù)人員要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)計(jì)算機(jī)的軸承進(jìn)行檢驗(yàn)。在正式運(yùn)轉(zhuǎn)之前要進(jìn)行必要的試運(yùn)轉(zhuǎn)磨合,經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)滿足施工需要時(shí)方可正式投入運(yùn)轉(zhuǎn)。在汽輪機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)期間,要加大對(duì)于軸承的監(jiān)控力度。比如在軸承
上面加裝軸電流檢測(cè)裝置,溫度檢測(cè)裝置,實(shí)時(shí)的獲取軸承的振動(dòng)狀態(tài)以及運(yùn)行溫度,當(dāng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)超標(biāo)時(shí)及時(shí)處理以免問(wèn)題擴(kuò)大。
加大對(duì)汽輪機(jī)軸承的日常維護(hù)檢修,每一次檢修之后,經(jīng)過(guò)必要的試運(yùn)行才能正式投入使用。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,如果軸承溫度過(guò)高,比如說(shuō)在溫度達(dá)到60度甚至70度的時(shí)候,要及時(shí)的對(duì)軸承降溫,使其表面溫度在55度以下。在外部冷水降溫的時(shí)候,一定要選擇正確合適的方法,以免冷卻水通過(guò)出油孔進(jìn)入軸承內(nèi)部,導(dǎo)致內(nèi)部配件的損壞。
2、加大對(duì)潤(rùn)滑油系統(tǒng)的監(jiān)控
潤(rùn)滑油系統(tǒng)也是導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障的一個(gè)主要因素,所以在設(shè)備安裝好之后加注潤(rùn)滑油之前也必須檢測(cè)潤(rùn)滑油的質(zhì)量,卻保潤(rùn)滑油品質(zhì)能夠滿足使用需求。在使用過(guò)程中和每一次設(shè)備啟用之前都要監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油系統(tǒng)的油壓,當(dāng)潤(rùn)滑油的油壓下降或出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)及時(shí)的啟動(dòng)備用油泵,如果備用油泵啟動(dòng)之后仍然無(wú)法提升油壓或出現(xiàn)其他異常情況,應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況采取緊急措施及時(shí)聯(lián)系維修人員,必要時(shí)先停機(jī)整修以免損壞過(guò)大。
在日常維護(hù)中要加大對(duì)潤(rùn)滑油的質(zhì)量檢測(cè),當(dāng)潤(rùn)滑油質(zhì)量無(wú)法滿足潤(rùn)滑需求時(shí)要及時(shí)的濾油,定期檢查和記錄油箱的油位,當(dāng)油位出現(xiàn)異?;蛳到y(tǒng)出現(xiàn)漏油的時(shí)候要及時(shí)的補(bǔ)油,并及時(shí)的查找問(wèn)題以免因油量不足導(dǎo)致設(shè)備磨損停工。
3、針對(duì)調(diào)速系統(tǒng)和真空下降的應(yīng)對(duì)策略
首先加大對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的監(jiān)控,合理的計(jì)算汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在工作狀態(tài)下的磨損和壽命以及不同溫度下的變形情況,詳細(xì)的記錄轉(zhuǎn)子在不同溫度下的膨脹系數(shù),加大對(duì)結(jié)構(gòu)組織的溫度監(jiān)控,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)及時(shí)的調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)速率,維護(hù)當(dāng)前負(fù)荷的情況下降低溫度。加大對(duì)調(diào)速系統(tǒng)各部件之間的溫度膨脹差和振動(dòng)的監(jiān)測(cè)力度,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常情況并作出改進(jìn)措施。
在汽輪機(jī)運(yùn)行的時(shí)候及時(shí)監(jiān)測(cè)真空表,當(dāng)真空表出現(xiàn)異常時(shí),首先啟用備用的真空水泵,觀察其中之后的真空表指數(shù),根據(jù)指數(shù)的變化調(diào)整真空泵的工作狀態(tài),若無(wú)明顯緩解的話,應(yīng)適當(dāng)?shù)慕档蜋C(jī)組負(fù)荷,并及時(shí)的排查原因。
四、結(jié)束語(yǔ)
結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)情況可知,汽輪機(jī)在火力發(fā)電站起到不可代替的作用,同樣也是保證發(fā)電站穩(wěn)定電量輸出的一個(gè)核心所在,汽輪機(jī)的工作狀態(tài)也直接決定了發(fā)電廠的效率和經(jīng)濟(jì)效益。因此應(yīng)全方位控制汽輪機(jī)各部分的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行質(zhì)量,來(lái)保證電廠穩(wěn)定功率輸出,提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益,避免沒(méi)必要的經(jīng)濟(jì)損失。由于汽輪機(jī)所組成的部件比較多,而且影響到汽輪機(jī)正常運(yùn)行的因素比較多,所以必須加大對(duì)汽輪機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)控,不斷的總結(jié)問(wèn)題處理的方法,確保汽輪機(jī)穩(wěn)定高效的運(yùn)行。
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