肖從付

廣州珠江電力有限公司，廣東 廣州 510000

0 引言

汽機(jī)是火力發(fā)電廠的主要設(shè)備，其狀態(tài)對(duì)火力發(fā)電廠的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用。機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行之后，部件磨損、工況的頻繁變化、疲勞損害、流通蒸汽沖擊、潤(rùn)滑油及控制油的油質(zhì)變化都會(huì)對(duì)汽機(jī)工作狀態(tài)產(chǎn)生影響，影響汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行。要想維持其正常運(yùn)行的常態(tài)化和規(guī)范化，保證汽機(jī)可靠運(yùn)行，就要及時(shí)對(duì)汽機(jī)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行檢查分析，采取相應(yīng)處理措施，消除汽機(jī)設(shè)備隱患，為發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行提供保障。

1 火力發(fā)電廠汽機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題

（1）汽機(jī)葉片損壞問(wèn)題。汽機(jī)葉片分為動(dòng)葉片和靜葉片，其中動(dòng)葉片出現(xiàn)故障的概率較大。發(fā)電廠汽機(jī)轉(zhuǎn)速較高，受到較大離心力作用就會(huì)縮減其使用壽命。并且，汽機(jī)蒸汽流速較快，動(dòng)葉片受到蒸汽沖擊力和往復(fù)振動(dòng)力也會(huì)造成嚴(yán)重的損壞。若是汽機(jī)自身的振動(dòng)過(guò)大，可能會(huì)出現(xiàn)葉片斷裂問(wèn)題。若斷裂的葉片在高中壓缸動(dòng)靜間隙較小的部位產(chǎn)生碰磨，使動(dòng)靜部分產(chǎn)生摩擦，輕則局部通流部損壞，重則造成軸系斷裂損壞，造成汽機(jī)設(shè)備重大損失。而且碎片進(jìn)入凝汽器，還會(huì)嚴(yán)重影響管束的安全及運(yùn)行效果，造成不良后果[1]。

（2）軸承振動(dòng)增大。發(fā)電廠汽機(jī)振動(dòng)問(wèn)題較為常見(jiàn)，主要原因如下：①汽機(jī)組轉(zhuǎn)子校正不準(zhǔn)確，使得汽機(jī)的轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡；②潤(rùn)滑油油質(zhì)不合格，或潤(rùn)滑油控制參數(shù)不合適，造成軸承油膜振蕩；③汽機(jī)檢修或安裝質(zhì)量不合格，軸承或軸瓦間隙超出標(biāo)準(zhǔn)；④汽機(jī)進(jìn)汽閥門(mén)配汽順序不合理，汽機(jī)進(jìn)汽不均造成某段負(fù)荷區(qū)間振動(dòng)增大；⑤汽機(jī)內(nèi)部部件脫落，造成碰撞或動(dòng)平衡破壞；⑥汽機(jī)啟動(dòng)時(shí)參數(shù)選擇控制不佳，或正常運(yùn)行在蒸汽帶水造成水沖擊；⑦汽機(jī)啟動(dòng)階段加熱不良，汽缸膨脹不均，造成轉(zhuǎn)子中心偏移；⑧啟動(dòng)或惰走過(guò)程中軸系處于臨界轉(zhuǎn)速；⑨發(fā)電機(jī)的影響；⑩汽機(jī)基礎(chǔ)不牢固，等等。在機(jī)組運(yùn)行中需根據(jù)不同的情況進(jìn)行科學(xué)分析。

（3）汽機(jī)油系統(tǒng)問(wèn)題。汽機(jī)設(shè)置EH控制油系統(tǒng)和潤(rùn)滑油系統(tǒng)。EH油為高壓抗燃防爆油，為汽機(jī)DEH系統(tǒng)提供調(diào)節(jié)、遮斷用油，油質(zhì)要求高，油質(zhì)不合格主要是含雜質(zhì)。EH油含雜質(zhì)后會(huì)堵塞汽機(jī)調(diào)門(mén)伺服閥油口，造成調(diào)門(mén)調(diào)節(jié)不暢或失調(diào)。汽機(jī)潤(rùn)滑油的品質(zhì)參差不齊，軸瓦或者軸頸異常磨損都會(huì)對(duì)機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生制約作用。潤(rùn)滑油質(zhì)不合格常常出現(xiàn)油含水量超標(biāo)和油顆粒度招標(biāo)。顆粒度超標(biāo)主要是由運(yùn)行部件磨損的金屬屑及其他雜質(zhì)造成。油中雜質(zhì)會(huì)使旋轉(zhuǎn)部位產(chǎn)生磨損，在油管道節(jié)流孔、閥門(mén)等處積聚堵塞油路，減小油流量，降低潤(rùn)滑和冷卻效果。潤(rùn)滑油帶水主要是因?yàn)槠麢C(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，軸封磨損漏汽，水汽從汽機(jī)油封回油檔漏入回油管造成油中含水量超標(biāo)。潤(rùn)滑油長(zhǎng)期帶水會(huì)造成油乳化，降低潤(rùn)滑油黏度，使整個(gè)機(jī)組運(yùn)行質(zhì)量下降。并且，潤(rùn)滑油含雜質(zhì)多會(huì)使汽機(jī)轉(zhuǎn)子軸頸表面粗糙化，不利于汽機(jī)安全運(yùn)行[2]。

2 火力發(fā)電廠汽機(jī)問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略

（1）加強(qiáng)汽機(jī)油系統(tǒng)的監(jiān)控。在發(fā)電廠汽機(jī)控制工作中，要將油系統(tǒng)故障問(wèn)題作為關(guān)鍵，建立完整且有效的控制機(jī)制，利用啟動(dòng)備用油系統(tǒng)減少運(yùn)行不暢產(chǎn)生的影響。與此同時(shí)，要著重分析和研究油系統(tǒng)故障原因和范圍，確保能制訂更加貼合實(shí)際情況的運(yùn)行控制方案。為了保證汽機(jī)油系統(tǒng)正常工作、機(jī)組安全運(yùn)行，制訂一系列措施。①根據(jù)油系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置，制定潤(rùn)滑油和EH油的定期試驗(yàn)和設(shè)備定期輪換運(yùn)行，包括EH油系統(tǒng)油泵聯(lián)鎖切換試驗(yàn)、EH油壓低聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)油泵聯(lián)鎖試驗(yàn)、潤(rùn)滑油壓聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)等。根據(jù)試驗(yàn)狀況做好記錄跟蹤，若發(fā)現(xiàn)異常，則及時(shí)進(jìn)行分析處理。②做好油質(zhì)監(jiān)督跟蹤。對(duì)汽機(jī)用油進(jìn)行定期取樣化驗(yàn)，并跟蹤分析化驗(yàn)結(jié)果。油質(zhì)不合格時(shí)及時(shí)采取濾油、換油等措施，保證油質(zhì)合格。③將汽機(jī)油系統(tǒng)所有設(shè)備建立檔案，對(duì)檢修和更換的備品備件做到持續(xù)跟蹤，閉環(huán)管理。相關(guān)部門(mén)落實(shí)好設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)制，利用停機(jī)或機(jī)組大、小修時(shí)對(duì)油系統(tǒng)進(jìn)行檢修清理，避免劣質(zhì)油產(chǎn)生的雜質(zhì)對(duì)機(jī)組系統(tǒng)管道運(yùn)行產(chǎn)生影響。④在汽機(jī)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，運(yùn)行人員做好油系統(tǒng)的日常監(jiān)控維護(hù)工作，對(duì)油箱底部進(jìn)行定期放水并做好記錄，根據(jù)放水的量?jī)?yōu)化調(diào)節(jié)軸封汽壓力。⑤加強(qiáng)油濾網(wǎng)壓差監(jiān)視，差壓增大時(shí)，及時(shí)清洗濾網(wǎng)。在汽機(jī)檢修工作中，要利用油循環(huán)處理機(jī)制集中清潔，并且配合油泵的循環(huán)操作工序增添濾網(wǎng)，以便完成雜質(zhì)的過(guò)濾處理。相關(guān)人員要及時(shí)更換濾網(wǎng)，從而維持應(yīng)用效果，提升發(fā)電廠汽機(jī)運(yùn)行的水平。

（2）加強(qiáng)葉片質(zhì)量控制。在發(fā)電廠汽機(jī)質(zhì)量管控工作中，要對(duì)葉片質(zhì)量予以管理，踐行規(guī)范化管控機(jī)制，正確掌握安裝和質(zhì)量管理機(jī)制，匹配先進(jìn)工藝技術(shù)，提升精確安裝的水平，避免葉片斷裂或損壞。與此同時(shí)，要對(duì)管道和閥門(mén)予以集中檢查，清理調(diào)節(jié)氣門(mén)的同時(shí)，避免雜物進(jìn)入汽機(jī)葉片區(qū)域?qū)ζ溥\(yùn)行質(zhì)量效果產(chǎn)生影響；關(guān)注汽機(jī)葉片的金屬狀態(tài)，及時(shí)檢查問(wèn)題，及時(shí)落實(shí)相應(yīng)的控制措施，確保汽機(jī)葉片的根部位置和根部周圍都能維持牢固性，減少松動(dòng)問(wèn)題對(duì)其運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生的影響。

（3）加強(qiáng)汽機(jī)軸承振動(dòng)的控制。根據(jù)汽機(jī)振動(dòng)的原因進(jìn)行分析判斷，制定相應(yīng)策略。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的汽輪機(jī)振動(dòng)診斷系統(tǒng)是近年來(lái)該領(lǐng)域較為先進(jìn)的研究成果，是一種計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)。這一系統(tǒng)根據(jù)汽機(jī)振動(dòng)信號(hào)、分析原理方法以及故障特征提取方法構(gòu)建汽輪機(jī)振動(dòng)故障識(shí)別系統(tǒng)，收集汽機(jī)振動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后給出振動(dòng)類別，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整和維修。在運(yùn)行工作中，為了控制汽機(jī)振動(dòng)在正常范圍內(nèi)，要落實(shí)好以下措施：①控制汽機(jī)潤(rùn)滑油溫、油壓在正常范圍內(nèi)，且油質(zhì)可靠；②選擇合適的啟動(dòng)蒸汽參數(shù)，嚴(yán)格控制汽機(jī)加熱暖機(jī)速率，保證足夠的暖機(jī)時(shí)間；③正常運(yùn)行中做好汽溫、汽壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)，防止參數(shù)大幅波動(dòng)，防止蒸汽帶水；④汽機(jī)檢修時(shí)嚴(yán)控檢修質(zhì)量；⑤汽機(jī)檢修后做好動(dòng)平衡試驗(yàn)；⑥對(duì)影響汽機(jī)振動(dòng)的因素做好監(jiān)視調(diào)整，有故障時(shí)及時(shí)檢修，嚴(yán)控設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)隱患。

除此之外，要對(duì)汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性予以監(jiān)督管理，優(yōu)化汽機(jī)的參數(shù)，結(jié)合電廠汽機(jī)的運(yùn)行情況分析強(qiáng)度允許條件，并結(jié)合實(shí)際工況進(jìn)行汽機(jī)調(diào)控，從而維持應(yīng)用控制的基本水平。同時(shí)，調(diào)控汽機(jī)運(yùn)行方式和結(jié)構(gòu)，在高效運(yùn)行的同時(shí)節(jié)省資源。

3 案例分析

文章以某廠電廠一二期4×320 MW機(jī)組汽機(jī)為例展開(kāi)分析。機(jī)組為亞臨界、一次中間再熱、單軸雙缸雙排汽、凝汽式汽輪機(jī)，由哈爾濱汽輪機(jī)廠制造。#1、#2軸承為自位式可傾瓦軸承（4瓦塊），#3、#4為自位式2瓦塊可傾瓦軸承、半圓形上半瓦，#5、#6、#7、#8軸承為圓筒形。

（1）事故發(fā)生經(jīng)過(guò)。2020年5月，檢查人員按照計(jì)劃對(duì)#1機(jī)組完成A修，啟動(dòng)運(yùn)行正常168 h后汽機(jī)由單閥切至順序閥運(yùn)行。但是，在2020年9月19日的操作檢查中發(fā)現(xiàn)，閥切換后#1軸承振動(dòng)偏大，且對(duì)應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)大于報(bào)警值（見(jiàn)表1）。經(jīng)專業(yè)人員對(duì)其故障問(wèn)題進(jìn)行分析后認(rèn)為，是#1、#2軸承間隙偏大，保持單閥運(yùn)行振動(dòng)正常。利用調(diào)峰停機(jī)時(shí)進(jìn)行#1、#2軸頂部間隙調(diào)整，開(kāi)機(jī)后順序閥運(yùn)行振動(dòng)正常，但#8瓦溫升高至報(bào)警值[3]。

表1 正常運(yùn)行瓦溫參數(shù)控制

（2）事故原因判定。經(jīng)分析，判斷事故原因?yàn)橛土髁科?。技術(shù)部門(mén)利用長(zhǎng)時(shí)間調(diào)峰停機(jī)進(jìn)行#8瓦檢查發(fā)現(xiàn)，#8軸承潤(rùn)滑油進(jìn)油管道及閥門(mén)油泥堆積嚴(yán)重，造成進(jìn)油管道部分堵塞，并且潤(rùn)滑油流量供給不足。

（3）事故處理對(duì)策?；趯?duì)油系統(tǒng)優(yōu)化方案的落實(shí)，檢修人員對(duì)進(jìn)油門(mén)及部分油管作了清洗處理（見(jiàn)表2）；同時(shí)適當(dāng)調(diào)大#8軸承進(jìn)油門(mén)開(kāi)度，對(duì)#8軸承下瓦進(jìn)行簡(jiǎn)單打磨后復(fù)裝。處理完成后啟動(dòng)#1機(jī)主機(jī)油系統(tǒng)運(yùn)行，觀察#8軸承發(fā)現(xiàn)，回油量明顯增加。機(jī)組啟動(dòng)后#8軸承溫度由檢修前的105 ℃左右降至85 ℃左右。

表2 油系統(tǒng)處理后參數(shù)

由此可見(jiàn)，#1機(jī)#8軸瓦溫度偏高的原因是潤(rùn)滑油流量偏低。相關(guān)汽機(jī)專業(yè)組將后續(xù)持續(xù)跟蹤觀察瓦溫變化情況，加強(qiáng)監(jiān)督#1機(jī)主機(jī)潤(rùn)滑油水分、顆粒度等油質(zhì)情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在發(fā)電廠汽機(jī)管理工作中，要結(jié)合其實(shí)際運(yùn)行工況落實(shí)對(duì)應(yīng)工作，及時(shí)檢查和監(jiān)督，了解問(wèn)題后落實(shí)相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，充分融合新的操作方案和技術(shù)處理機(jī)制，提升汽機(jī)應(yīng)用效能，減少安全隱患問(wèn)題造成的經(jīng)濟(jì)損失，為電廠的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。