林建業(yè)(中國石油天然氣集團公司玉門油田分公司水電廠,甘肅 酒泉 735000)
電廠汽輪機故障檢修探究
林建業(yè)
(中國石油天然氣集團公司玉門油田分公司水電廠,甘肅 酒泉 735000)
汽輪機組的維護與檢修在電廠工作運行中占有非常大的比重,汽輪機之所以會高頻率的發(fā)生故障是因為其本身復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和特殊的運行環(huán)境造成的,而且發(fā)生故障后很可能會造成很大的危險。為了保證電廠的工作安全,只能從過往的事故中吸取教訓(xùn),總結(jié)經(jīng)驗,尋找可以減少一般事故發(fā)生的普遍規(guī)律,進而杜絕重大事故的發(fā)生。
故障及檢修內(nèi)容;檢修經(jīng)驗總結(jié);前景展望
汽輪機組在工作過程中常常會發(fā)生異常的振動,產(chǎn)生異常振動時,要對設(shè)備的振動情況進行詳細且全面的觀察,從而可以找到故障產(chǎn)生的原因,并且對故障進行分類,常見的振動主要可以分為以下三類:
(1)普通的強迫振動,故障特征通常表現(xiàn)為:(a)由于汽輪機質(zhì)量不平衡導(dǎo)致的振動平衡問題;(b)剛度下降導(dǎo)致結(jié)合面差別振動大(常出現(xiàn)在落地軸承部位);(c)在運行過程中出共振問題;(d)轉(zhuǎn)子不對中導(dǎo)致軸承晃度較大。
(2)非正常的強迫振動,故障表現(xiàn)為:(a)汽輪機轉(zhuǎn)子因局部摩擦發(fā)熱變彎曲;(b)膨脹使氣缸不暢通,定速后軸承座的振動慢慢增大;(c)發(fā)電機出現(xiàn)熱彎曲;(d)主軸與軸承之間發(fā)生動靜摩擦;(e)聯(lián)軸器螺栓松動;(f)中心孔進油。
(3)自激振動(由機組自身運動引起)。機組振動故障形態(tài)林林總總算下來有十幾種,實際經(jīng)驗告訴我們常見的故障發(fā)生概率竟然達到了96%以上。相關(guān)人員對我國汽輪機組故障處理的歷史經(jīng)驗分析,機組發(fā)生振動故障的根本原因不會有太大的差別,可是要想確定故障發(fā)生的具體原因,還是需要對發(fā)生的故障機理進行分析,避免錯誤判斷原因,對今后汽輪機的改造產(chǎn)生不了好的影響。所以為了避免上述情況的發(fā)生,排障人員除了熟悉掌握一定的理論基礎(chǔ)和科學(xué)的分析能力外,還要積累大量的實戰(zhàn)經(jīng)驗,在面對故障的突然發(fā)生時,可以準(zhǔn)確迅速的排除錯誤因素,找準(zhǔn)關(guān)鍵,一次性解決問題,不為以后留后患。避免故障周而復(fù)始,大大縮減了機組壽命,也使得電廠經(jīng)濟效益趨向下降。
要想提高汽輪機組的運行壽命,減少正常運行時的修理費用支出,保證企業(yè)的生產(chǎn)安全,就必須把汽輪機組的檢修工作當(dāng)做企業(yè)管理工作的第一要務(wù)。汽輪機的計劃檢修通常分為兩種,即為大修、小修。一般來說,大修間隔為2-3年,但是新安裝的機組在運行工作一年后也應(yīng)該進行一次大修。小修間隔通常為6-8個月。另外,對于新開發(fā)的汽輪機組的維修情況要在積累較多經(jīng)驗時才可決定,否則不可以貿(mào)然行事。
(1)大修分為一般項目和特殊項目。一般項目,主要有以下內(nèi)容:(a)對汽輪機組進行較全面的檢查、清掃和修理;(b)對設(shè)備缺陷及時修補;(c)定期對機組進行的必要試驗和故障鑒定。一般檢修項目又分為常修項目(即每次大修都需進行檢修的項目)和不常修項目(即不一定每次都要檢修的項目)。特殊項目,指一般檢修項目以外的項目。例如工作量大、技術(shù)復(fù)雜、耗用器材多、費用高,以及系統(tǒng)或設(shè)備結(jié)構(gòu)需要有重大改變的項目。
(2)電廠根據(jù)設(shè)備實際情況自行決定小修項目。機組一般的小修內(nèi)容:(a)消除運行中發(fā)生的常見小缺陷;(b)對機組的易磨、易損部件進行重點檢查,并針對問題進行處理,或進行必要的清掃和試驗。
(1)必須定期對設(shè)備進行維護,且必須走標(biāo)準(zhǔn)化的程序;為了電廠的安全運行,必須提高設(shè)備管理人員的專業(yè)素養(yǎng);如培養(yǎng)管理人員的安全意識,提高對管理人員專業(yè)技能的要求等。
(2)嚴格把守設(shè)備的質(zhì)量關(guān);良好的設(shè)備質(zhì)量關(guān)是設(shè)備安全、平穩(wěn)運行的基礎(chǔ),因此,為了在電廠創(chuàng)造價值的過程中安全運行,必須把好質(zhì)量觀,對不合格的產(chǎn)品采取零容忍。
(3)提高設(shè)備安裝水平,保證安裝質(zhì)量;為了保障設(shè)備的安全運行關(guān)鍵是擁有精湛的安裝工藝,但在安裝完畢后,也需要測試設(shè)備的合格率,降低設(shè)備產(chǎn)生故障的概率。
很多學(xué)者和研究人員都表示汽輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展,會和未來電廠企業(yè)的經(jīng)濟運行息息相關(guān),因此進行了大量相應(yīng)的研究工作。研究表示,以下幾個方面在汽輪機故障診斷技術(shù)的研究中在得到重視,且有很大的收獲。
(1)能夠全方位檢測故障的檢測技術(shù)。如果能夠在一個系統(tǒng)中全面檢測到故障的發(fā)生及應(yīng)用各種新檢測技術(shù),出現(xiàn)許多重要成果,這將是人類邁出的一大步。
(2)在線診斷系統(tǒng)的研制與開發(fā)。在線診斷系統(tǒng)的研制與開發(fā),其實是指對各研究領(lǐng)域的有效成果進行集成,所謂的集成,既包括硬件方面的集成,又包括軟件方面的集成。在線診斷系統(tǒng)在實際投入使用后,就可以在線對汽輪機組的狀態(tài)和故障進行詳細的診斷與分析。
(3)信號的采集與分析。大多數(shù)電廠采用快速傅立葉變換(FFT)對汽輪機組故障診斷系統(tǒng)中的振動信號進行處理。FFT之所以能夠廣泛的應(yīng)用,是因為其對許多平穩(wěn)信號的情況具有廣泛性??墒?,現(xiàn)實生活中的大多信號都是非線性、非平穩(wěn)的,因此為了提高分辨精度,新的信號分析與處理方法成為該領(lǐng)域的重要研究課題之一。目前,研究的信號分析與處理方法有變時基FFT、短時基FFT、Winger變換、小波變換、全息譜分析、延時嵌陷分析、信號的分維數(shù)計算等。
汽輪機是否正常工作決定了電廠經(jīng)濟效益的好壞,因此,汽輪機的正常維修在日常生活中至關(guān)重要。作為一項專門的技術(shù)作業(yè),汽輪機的檢修工作需要投入大量的人力和物力,有時候還可能需要一些特殊的材料和工具。為了保證檢修工作展開順利,必須對汽輪機中可能存在的一切問題進行認真分析,設(shè)計完善的檢修計劃,保障汽輪的安全與經(jīng)濟運行。
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