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      淺談汽輪機(jī)常見(jiàn)故障及維護(hù)

      2013-09-09 01:02:58達(dá)富林
      關(guān)鍵詞:常見(jiàn)故障維護(hù)汽輪機(jī)

      達(dá)富林

      【摘 要】汽輪機(jī)設(shè)備一旦發(fā)生重大損壞事故,就需相當(dāng)長(zhǎng)的檢修時(shí)間才能恢復(fù)發(fā)電。能否避免嚴(yán)重的設(shè)備損壞事故以及減輕設(shè)備損壞的嚴(yán)重程度,則和設(shè)備檢修技術(shù)、運(yùn)行技術(shù)以及運(yùn)行人員對(duì)事故判斷和處理方法正確與否有直接的關(guān)系。本文著重探討一下汽輪機(jī)的常見(jiàn)故障及維護(hù)技術(shù)。

      【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī);常見(jiàn)故障;維護(hù)

      0.引言

      現(xiàn)代化的生產(chǎn)設(shè)備雖然大幅度地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,節(jié)省了人力和物力,但同時(shí)也大幅度地增加了設(shè)備的維修費(fèi)用,設(shè)備故障單位時(shí)間造成的損失也成倍地增加。電力供給是城市發(fā)展的關(guān)鍵,為了增加城市用電的穩(wěn)定,電廠維修部門(mén)都會(huì)定期對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢修與維護(hù)。汽輪機(jī)作為發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,其故障率的減少對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)都有著重要的意義。汽輪機(jī)設(shè)備一旦發(fā)生重大損壞事故,就需相當(dāng)長(zhǎng)的檢修時(shí)間才能恢復(fù)發(fā)電。能否避免嚴(yán)重的設(shè)備損壞事故以及減輕設(shè)備損壞的嚴(yán)重程度,則和設(shè)備檢修技術(shù)、運(yùn)行技術(shù)以及運(yùn)行人員對(duì)事故判斷和處理方法正確與否有直接的關(guān)系。本文著重探討一下汽輪機(jī)的常見(jiàn)故障及維護(hù)技術(shù)。

      1.汽輪機(jī)的常見(jiàn)故障及維護(hù)技術(shù)

      1.1真空下降

      汽輪機(jī)運(yùn)行中,凝汽器真空下降,將導(dǎo)致排汽壓力升高,同時(shí)機(jī)組出力降低;排汽缸及軸承座受熱膨脹,軸承負(fù)荷分配發(fā)生變化,機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng);凝汽器銅管受熱膨脹產(chǎn)生松弛、變形,甚至斷裂;若保持負(fù)荷不變,將使軸向推力增大以及葉片過(guò)負(fù)荷,排汽的容積流量減少,末級(jí)要產(chǎn)生脫流及旋流;同時(shí)還會(huì)在葉片的某一部位產(chǎn)生較大的激振力,有可能損傷葉片。

      維護(hù)技術(shù):若循環(huán)泵電機(jī)電流和水泵出口壓力到零,即可確認(rèn)為循環(huán)泵跳閘,此時(shí)應(yīng)立即啟動(dòng)備用循環(huán)泵。若強(qiáng)合跳閘泵,應(yīng)檢查泵是否倒轉(zhuǎn);若倒轉(zhuǎn),嚴(yán)禁強(qiáng)合,以免電機(jī)過(guò)載和斷軸。如無(wú)備用泵,則應(yīng)迅速將負(fù)荷降到零,打閘停機(jī)。循環(huán)水泵出口壓力、電機(jī)電流擺動(dòng),通常是循環(huán)水泵吸入口水位過(guò)低、網(wǎng)濾堵塞等所致,此時(shí)應(yīng)盡快采取措施,提高水位或清降雜物。如果循環(huán)水泵出口壓力、電機(jī)電流大幅度降低,則可能是循環(huán)水泵本身故障引起。如果循環(huán)泵在運(yùn)行中出口誤關(guān),或備用泵出口門(mén)誤門(mén),造成循環(huán)水倒流,也會(huì)造成真空急劇下降。軸封供汽中斷如果軸封供汽壓力到零或出現(xiàn)微負(fù)壓,說(shuō)明軸封供汽中斷,其原因可能是軸封壓力調(diào)整節(jié)器失靈,調(diào)節(jié)閥閥芯脫落或汽封系統(tǒng)進(jìn)水。此時(shí)應(yīng)開(kāi)啟軸封調(diào)節(jié)器的旁路閥門(mén),檢查除氧器是否滿水(軸封供汽來(lái)自除氧器時(shí))。如果滿水,迅速降低其水位,倒換軸封的備用汽源。

      1.2汽輪機(jī)超速

      汽輪發(fā)電機(jī)組是在高速下工作的精密配合的機(jī)械設(shè)備,汽輪機(jī)作為原動(dòng)機(jī),具有強(qiáng)大的動(dòng)力矩,在運(yùn)行中調(diào)節(jié)系統(tǒng)一旦失靈。就可能使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速急劇升高,轉(zhuǎn)子零件的應(yīng)力將達(dá)到不允許的數(shù)值,可能使葉片甩脫、軸承損壞、轉(zhuǎn)子斷裂,甚至整個(gè)機(jī)組報(bào)廢。因此,汽輪機(jī)超速是對(duì)人身安全和設(shè)備危害極大的惡性事故。

      維護(hù)技術(shù):調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)定期試驗(yàn)是檢查調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)是否處于良好狀態(tài),在異常情況下是否能迅速準(zhǔn)確動(dòng)作,防止機(jī)組嚴(yán)重超速的主要手段之一。新安裝機(jī)組或大修后,或危急保安器解體或調(diào)整后、或停機(jī)一個(gè)月后再交啟動(dòng)時(shí)、或機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)前,應(yīng)提升轉(zhuǎn)速進(jìn)行危急保安器動(dòng)作試驗(yàn)。提升轉(zhuǎn)速試驗(yàn)時(shí),應(yīng)滿足制造廠對(duì)轉(zhuǎn)子溫度的要求。機(jī)組每運(yùn)行2000h后應(yīng)進(jìn)行危急保安器充油試驗(yàn)。部分200MW機(jī)組在高壓缸脹差超過(guò)+3mm時(shí)進(jìn)行危急保安器充油試驗(yàn),可能出現(xiàn)危急保安器杠桿脫不開(kāi),而造成機(jī)組跳閘。每天進(jìn)行一次自動(dòng)主汽門(mén)活動(dòng)試驗(yàn)。帶固定負(fù)荷的機(jī)組,每天或至少每周進(jìn)行一次負(fù)荷較大范圍的變動(dòng),以活動(dòng)調(diào)速汽門(mén)。裝有中壓調(diào)整汽門(mén)定期活動(dòng)裝置的機(jī)組,每天或至少每周進(jìn)行一次中壓調(diào)速汽門(mén)活動(dòng)試驗(yàn)。每月進(jìn)行一次抽汽止回閥關(guān)閉試驗(yàn),當(dāng)某一抽汽止回閥存在缺陷時(shí),禁止汽輪機(jī)使用該段抽汽運(yùn)行。

      1.3汽輪機(jī)水沖擊

      水或冷蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī),可能造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。水沖擊將造成葉片的損傷、動(dòng)靜部分碰磨、汽缸裂紋或產(chǎn)生永久變形,推力軸承損壞等。對(duì)此,設(shè)計(jì)和運(yùn)行部門(mén)必須高度重視。關(guān)于汽輪機(jī)進(jìn)水事故,應(yīng)以預(yù)防為主,若運(yùn)行中一旦發(fā)生,必須采取迅速果斷的措施進(jìn)行處理。

      維護(hù)技術(shù):當(dāng)主蒸汽溫度和壓力不穩(wěn)定時(shí),要特別注意監(jiān)視,一旦汽溫急劇下降到規(guī)定值,通常為直線下降50℃時(shí),應(yīng)按緊急停機(jī)處理。注意監(jiān)視汽缸的金屬溫度變化和加熱器、凝汽器水位,即使停機(jī)后也不能忽視。如果發(fā)覺(jué)有進(jìn)水危險(xiǎn)時(shí),應(yīng)立即查明原因,迅速切斷可能進(jìn)水的水源。熱態(tài)啟動(dòng)前,主蒸汽和再熱蒸汽要充分暖管、保證疏水暢通。當(dāng)高壓加熱器保護(hù)裝置發(fā)生故障時(shí),加熱器不以投入運(yùn)行。運(yùn)行中定期檢查加熱器水位調(diào)節(jié)裝置及高水位報(bào)警裝置,應(yīng)保證經(jīng)常處于良好狀態(tài)。加熱器管束破裂時(shí),應(yīng)迅速關(guān)閉抽汽管上相應(yīng)的進(jìn)汽門(mén)及止回閥。在鍋爐熄火后蒸汽參數(shù)得不到保證的情況下,不應(yīng)向汽輪機(jī)供汽。對(duì)除氧器水位加強(qiáng)監(jiān)督,杜絕事故發(fā)生?;瑓?shù)停機(jī)時(shí),汽溫、汽壓按著規(guī)定的變化率逐漸降低,保持必要的過(guò)熱度。定期檢查再熱蒸汽和I、Ⅱ級(jí)旁路的減溫水閥的嚴(yán)密性,如發(fā)現(xiàn)泄漏應(yīng)及時(shí)檢修處理。只要汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),各種保護(hù)就必須投入,不準(zhǔn)退出。運(yùn)行人員應(yīng)該明確,汽輪機(jī)在低轉(zhuǎn)速下進(jìn)水,對(duì)設(shè)備的威脅更大,此時(shí)尤其要注意監(jiān)督汽輪機(jī)進(jìn)水的可以能性。

      1.4通流部分

      動(dòng)靜磨損中間再熱式汽輪機(jī),參數(shù)高、容量大、汽缸數(shù)目多,又有內(nèi)外缸之分,因此汽缸和轉(zhuǎn)子的膨脹關(guān)系比較復(fù)雜。汽輪機(jī)通流部分的磨損,一般發(fā)生在機(jī)組啟、停和工況變化時(shí),產(chǎn)生磨損的主要原因是:汽缸與轉(zhuǎn)子不均勻加熱和冷卻;啟動(dòng)與運(yùn)行方式不合理;保溫質(zhì)量不良及法蘭螺栓加熱裝置使用不當(dāng)?shù)取?dòng)靜部分在軸向和徑向磨損的原因,往往很難絕對(duì)分開(kāi),但仍然有所區(qū)別。在軸向方面,沿通流方向各級(jí)的汽缸與轉(zhuǎn)子的溫差并非一致,因而熱膨脹也不同。在啟動(dòng)、停機(jī)和變工況運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子與汽缸膨脹差超過(guò)極限數(shù)值,使軸向間隙消失,便造成動(dòng)靜部分磨損,在消失的時(shí)候,便產(chǎn)生汽封與轉(zhuǎn)子摩擦,同時(shí)又不可避免地使轉(zhuǎn)子彎曲,從而產(chǎn)生惡性循環(huán)。

      維護(hù)技術(shù):認(rèn)真分析轉(zhuǎn)子和汽缸的膨脹關(guān)系。在啟動(dòng)、停機(jī)和變工況下,加強(qiáng)對(duì)脹差的監(jiān)視。在正常運(yùn)行中,由于某種原因造成鍋爐熄火,應(yīng)根據(jù)蒸汽參數(shù)下降情況和脹差的變化,將機(jī)組負(fù)荷減到零。合理調(diào)整通流部分間隙。防止上下缸溫差過(guò)大和轉(zhuǎn)子熱彎曲,以防振動(dòng)過(guò)大等。正確使用汽封供汽、防止汽封套變形。調(diào)整節(jié)級(jí)導(dǎo)流環(huán)必須牢固可靠,保證掛耳的焊接質(zhì)量。

      2.結(jié)束語(yǔ)

      綜上所述,汽輪機(jī)故障是國(guó)內(nèi)電廠普遍存在問(wèn)題,不僅給電廠造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,也影響了機(jī)組的安全運(yùn)行。因此,我們應(yīng)積極加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)常見(jiàn)故障的監(jiān)測(cè)工作,將汽輪機(jī)故障控制在規(guī)定范圍內(nèi),保證機(jī)組更加安全可靠地運(yùn)行。

      【參考文獻(xiàn)】

      [1]彭斌,李燕勇.汽輪機(jī)組檢修后啟動(dòng)振動(dòng)故障中的共性問(wèn)題[J].云南電力技術(shù),2013,A01.

      [2]邵文濤.關(guān)于汽輪機(jī)故障分析方法與檢修的探討[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2013,04.

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