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摘 要:新时期我国经济快速发展,人们对电的需求更高。汽轮机组的稳定对火电厂的安全、稳定运行有着重要的影响意义。汽轮机组结构复杂,对运行的环境有着一定的要求,在运行中容易受到外界多重因素的影响,在运行中容易出现故障。汽轮机组一旦出现故障,会导致汽轮机组停止运行,甚至导致生产中安全事故的发生,对火电厂的运行造成严重的损害。
关键词:火电厂;汽轮机;常见故障;诊断;检修
1、汽轮机的工作原理
汽轮机的结构较为复杂,根据热力特征可分为凝气式、背压式、抽气式、供热式和饱和蒸汽等类型的汽轮机,汽轮机的工作原理是将蒸汽的能量转化成机械功的旋转式动力机械能。火电厂的汽轮机采用煤炭、石油、天然气作为燃料,将能量转化为电能。汽轮机的主要运动过程是将燃料燃烧,将水加热形成蒸汽,蒸汽通过主气阀和调节阀进入到汽轮机,然后经过环形的喷嘴栅和动叶栅膨胀,将热能转化为机械能,推动汽轮机转子的旋转,最后通过联轴器驱动发电机进行发电。蒸汽完成膨胀做工后,经过汽轮机的排气部分排出,蒸汽进入凝汽器后凝结成水,再次进入到锅炉的加热器中,形成蒸汽,进行循环利用。
2、汽轮机故障检修的一般流程
我国传统火电厂生产运行中,通常是汽轮机发生了障碍或者出现故障后才进行维修,不仅影响了汽轮机的使用寿命,还对企业的生产造成了损失,浪费了大量的人力、物力和财力,不利于企业的发展。随着我国经济的发展以及科学技术的进步,火电厂的管理人员的维护意识也随之提高,通常采取预防性检修结合状态检修的方法对汽轮机进行鼓掌状态的预测和分析,系统化的检修和维护汽轮机,提高了故障诊断的效率,减少了设备检修费用,促进了汽轮机的稳定运行,保障火电厂的安全运行。汽轮机常见的设备故障主要时汽轮机的渗透现象和气缸变形两种。因此,要严格选用合格、高质量的气缸铸件,气缸的结合面要严密,不能选用低质量的产品,防止影响汽轮机的运行。当汽轮机出现故障时,要仔细检查气缸的变形情况,寻找气缸泄漏的原因,并且将问题和原因记录形成档案。
3、汽轮机运行中常见故障的诊断和处理
3.1汽轮机异常振动的诊断和处理
(1)油膜振荡的诊断和处理
汽轮机组在发电运行过程中,尤其是启动加速的过程,通常会出现油膜振荡的问题,主要是因为汽轮机发电机转子在轴承油膜上快速旋转时,受到的载荷作用较大,转子的初始稳定性不再平衡。汽轮机出现油膜振荡时,汽轮机的振动受到转速的影响而加大,振幅也增加,导致转轴出现强烈的震动。汽轮机一旦发生油膜振荡,维修人员要严格按照要求选用润滑剂,润滑剂的湿度和压力要符合各项标准,减少汽轮机转子与轴承之间的摩擦力。与此同时,要降低润滑动力的粘度,降低油墨的承载力。另外,要适当的减小轴颈与轴瓦间的接触角,减小轴瓦的顶部间隙,适当的增加轴瓦承合金的宽度,从而处理油膜振荡的问题。
(2)转子热弯曲的诊断和处理
汽轮机的转子是进行能量转化的重要组成部分,转子在发电过程中有着重要的作用,承载较大的工作量。通常情况下,转子会发生热弯曲的问题,在电厂汽轮机组冷态起机定速后,带负荷运行中,转子容易发生热弯曲的问题。主要是因为,在该运行阶段中,转子在高温的环境下,高速的运转,转子的主轴、叶片和叶轮载荷较大的应力,会发生热弯曲的故障。因此,汽轮机中的转子要选用特殊的材料制作,能够在高温和腐蚀的环境下持续工作。而工作人员在定期维护过程中,要仔细检查汽轮机的转子是否发生热弯曲故障,如果出现热弯曲现象,要及时的更换零件,防止安全事故的发生。
(3)摩擦振动的诊断和处理
汽轮机的长期运行过程中,转动零件包括主轴、联轴器、叶轮以及叶栅等都会出现热弯曲问题,受到热弯曲和作用力的影响,这些部件的初始稳定性早到破坏,会出现摩擦振动。汽轮机转子出现摩擦振动时,振动的频率和幅值出现波动的特征,摩擦振动时间过长还会出现涡动现象。汽轮机转动零件长期受到高温、高湿度和高压环境的侵害,转动部件还受到气流和高速旋转的作用力,很容易发生摩擦振动的故障。维修人员在维护过程中,要仔细检查摩擦振动情况,如果发生摩擦振动故障,要及时更换相关零部件或者维修相应的零部件,确保汽轮机组的稳定、安全运行。
(4)汽流激荡的诊断和处理
汽轮机的高中压转子部件在运行过程中会发生气流激荡的故障,主要是因为蒸汽在做膨胀工时,对高中压转子产生切向力的转矩和轴向力,高中压转子的叶片受到了不均衡的气流冲击,最终出现了气流激荡的故障。维修人员在检修过程中,要定期对转子进行平衡检查,确认转子的质量中心和旋转中心是否在同一点,且統计收集的转子振动数据,制作出振动曲线,对汽轮机的高中压转子气流激荡故障进行诊断。
3.2凝汽器真空偏低的诊断和处理
凝汽器对膨胀后的蒸汽进行凝结和再次循环利用,凝汽器的排汽压力直接影响了汽轮机组的效率。凝汽器的真空度又是影响汽轮机热效率的重要因素,因此,维修人员要定期对凝汽器的真空度进行检查。凝汽器的真空度对汽轮机组的正常稳定运行有着重要的影响,温度越高其影响越高。汽轮机凝汽器冷却过程中,冷却效果受到受热面积的影响,当出现结垢现象时,凝汽器的阻力增加,凝汽器的冷却效果降低;而结垢严重,凝汽器的真空度降低,汽轮机组难以稳定运行。一旦出现结垢导致凝汽器真空降低,维修人员可采用浓度5%的氨基磺酸、0.5%的铜缓蚀剂和酸性缓蚀剂循环清洗铜管,在清洗过程中,可加入适量的渗水剂和浓度为0.2%的氢氟酸,以40℃的水温进行0.1m/s速度的冲洗工作。完成铜管冲洗后,维修人员要检测铜管的酸性值,两次的酸性值相同,表明铜管已经清洁干净。
3.3油系统故障的诊断和处理
油系统的质量直接影响了汽轮机组的运行,如果油质中出现杂质,将会降低机组润滑效果,增加轴颈和轴瓦的磨损,导致轴颈的表面粗糙增加。汽轮机组出现油系统故障时,要对轴颈和轴瓦磨损部位进行堆焊和抛光处理。维修人员检修时,要注重对油系统的清洁,首先要利用清洗剂对轴瓦以及各零部件进行清洗,用压缩空气将零部件吹净,确保清洁后再进行零部件的组装。清洁轴承箱时,要清除轴承箱内的存油,用面粉团对轴承箱清洗。疏油阀门、止回阀以及油阀门都要拆分清洗,可用白绸布检验清洁程度,组装时避免将杂质带到油系统中。另外,维修人员要对冷油器和油箱进行清洁,清除油器后,打磨抛光,更换、维修油箱的滤网。维修人员还要加强对油系统管道的清洁,避免杂质进入油系统中。
参考文献
[1] 赵立民,代军礼,都占军,杜富生.汽轮机的运行和故障分析[J].化工装备技术.2012(03)
[2] 杨泞.汽轮机本体常见故障检修[J].湖南农机.2009(11)
[3] 李光.200MW汽轮机轴承故障的诊断与处理[J].中国电力.2004(01)
关键词:火电厂;汽轮机;常见故障;诊断;检修
1、汽轮机的工作原理
汽轮机的结构较为复杂,根据热力特征可分为凝气式、背压式、抽气式、供热式和饱和蒸汽等类型的汽轮机,汽轮机的工作原理是将蒸汽的能量转化成机械功的旋转式动力机械能。火电厂的汽轮机采用煤炭、石油、天然气作为燃料,将能量转化为电能。汽轮机的主要运动过程是将燃料燃烧,将水加热形成蒸汽,蒸汽通过主气阀和调节阀进入到汽轮机,然后经过环形的喷嘴栅和动叶栅膨胀,将热能转化为机械能,推动汽轮机转子的旋转,最后通过联轴器驱动发电机进行发电。蒸汽完成膨胀做工后,经过汽轮机的排气部分排出,蒸汽进入凝汽器后凝结成水,再次进入到锅炉的加热器中,形成蒸汽,进行循环利用。
2、汽轮机故障检修的一般流程
我国传统火电厂生产运行中,通常是汽轮机发生了障碍或者出现故障后才进行维修,不仅影响了汽轮机的使用寿命,还对企业的生产造成了损失,浪费了大量的人力、物力和财力,不利于企业的发展。随着我国经济的发展以及科学技术的进步,火电厂的管理人员的维护意识也随之提高,通常采取预防性检修结合状态检修的方法对汽轮机进行鼓掌状态的预测和分析,系统化的检修和维护汽轮机,提高了故障诊断的效率,减少了设备检修费用,促进了汽轮机的稳定运行,保障火电厂的安全运行。汽轮机常见的设备故障主要时汽轮机的渗透现象和气缸变形两种。因此,要严格选用合格、高质量的气缸铸件,气缸的结合面要严密,不能选用低质量的产品,防止影响汽轮机的运行。当汽轮机出现故障时,要仔细检查气缸的变形情况,寻找气缸泄漏的原因,并且将问题和原因记录形成档案。
3、汽轮机运行中常见故障的诊断和处理
3.1汽轮机异常振动的诊断和处理
(1)油膜振荡的诊断和处理
汽轮机组在发电运行过程中,尤其是启动加速的过程,通常会出现油膜振荡的问题,主要是因为汽轮机发电机转子在轴承油膜上快速旋转时,受到的载荷作用较大,转子的初始稳定性不再平衡。汽轮机出现油膜振荡时,汽轮机的振动受到转速的影响而加大,振幅也增加,导致转轴出现强烈的震动。汽轮机一旦发生油膜振荡,维修人员要严格按照要求选用润滑剂,润滑剂的湿度和压力要符合各项标准,减少汽轮机转子与轴承之间的摩擦力。与此同时,要降低润滑动力的粘度,降低油墨的承载力。另外,要适当的减小轴颈与轴瓦间的接触角,减小轴瓦的顶部间隙,适当的增加轴瓦承合金的宽度,从而处理油膜振荡的问题。
(2)转子热弯曲的诊断和处理
汽轮机的转子是进行能量转化的重要组成部分,转子在发电过程中有着重要的作用,承载较大的工作量。通常情况下,转子会发生热弯曲的问题,在电厂汽轮机组冷态起机定速后,带负荷运行中,转子容易发生热弯曲的问题。主要是因为,在该运行阶段中,转子在高温的环境下,高速的运转,转子的主轴、叶片和叶轮载荷较大的应力,会发生热弯曲的故障。因此,汽轮机中的转子要选用特殊的材料制作,能够在高温和腐蚀的环境下持续工作。而工作人员在定期维护过程中,要仔细检查汽轮机的转子是否发生热弯曲故障,如果出现热弯曲现象,要及时的更换零件,防止安全事故的发生。
(3)摩擦振动的诊断和处理
汽轮机的长期运行过程中,转动零件包括主轴、联轴器、叶轮以及叶栅等都会出现热弯曲问题,受到热弯曲和作用力的影响,这些部件的初始稳定性早到破坏,会出现摩擦振动。汽轮机转子出现摩擦振动时,振动的频率和幅值出现波动的特征,摩擦振动时间过长还会出现涡动现象。汽轮机转动零件长期受到高温、高湿度和高压环境的侵害,转动部件还受到气流和高速旋转的作用力,很容易发生摩擦振动的故障。维修人员在维护过程中,要仔细检查摩擦振动情况,如果发生摩擦振动故障,要及时更换相关零部件或者维修相应的零部件,确保汽轮机组的稳定、安全运行。
(4)汽流激荡的诊断和处理
汽轮机的高中压转子部件在运行过程中会发生气流激荡的故障,主要是因为蒸汽在做膨胀工时,对高中压转子产生切向力的转矩和轴向力,高中压转子的叶片受到了不均衡的气流冲击,最终出现了气流激荡的故障。维修人员在检修过程中,要定期对转子进行平衡检查,确认转子的质量中心和旋转中心是否在同一点,且統计收集的转子振动数据,制作出振动曲线,对汽轮机的高中压转子气流激荡故障进行诊断。
3.2凝汽器真空偏低的诊断和处理
凝汽器对膨胀后的蒸汽进行凝结和再次循环利用,凝汽器的排汽压力直接影响了汽轮机组的效率。凝汽器的真空度又是影响汽轮机热效率的重要因素,因此,维修人员要定期对凝汽器的真空度进行检查。凝汽器的真空度对汽轮机组的正常稳定运行有着重要的影响,温度越高其影响越高。汽轮机凝汽器冷却过程中,冷却效果受到受热面积的影响,当出现结垢现象时,凝汽器的阻力增加,凝汽器的冷却效果降低;而结垢严重,凝汽器的真空度降低,汽轮机组难以稳定运行。一旦出现结垢导致凝汽器真空降低,维修人员可采用浓度5%的氨基磺酸、0.5%的铜缓蚀剂和酸性缓蚀剂循环清洗铜管,在清洗过程中,可加入适量的渗水剂和浓度为0.2%的氢氟酸,以40℃的水温进行0.1m/s速度的冲洗工作。完成铜管冲洗后,维修人员要检测铜管的酸性值,两次的酸性值相同,表明铜管已经清洁干净。
3.3油系统故障的诊断和处理
油系统的质量直接影响了汽轮机组的运行,如果油质中出现杂质,将会降低机组润滑效果,增加轴颈和轴瓦的磨损,导致轴颈的表面粗糙增加。汽轮机组出现油系统故障时,要对轴颈和轴瓦磨损部位进行堆焊和抛光处理。维修人员检修时,要注重对油系统的清洁,首先要利用清洗剂对轴瓦以及各零部件进行清洗,用压缩空气将零部件吹净,确保清洁后再进行零部件的组装。清洁轴承箱时,要清除轴承箱内的存油,用面粉团对轴承箱清洗。疏油阀门、止回阀以及油阀门都要拆分清洗,可用白绸布检验清洁程度,组装时避免将杂质带到油系统中。另外,维修人员要对冷油器和油箱进行清洁,清除油器后,打磨抛光,更换、维修油箱的滤网。维修人员还要加强对油系统管道的清洁,避免杂质进入油系统中。
参考文献
[1] 赵立民,代军礼,都占军,杜富生.汽轮机的运行和故障分析[J].化工装备技术.2012(03)
[2] 杨泞.汽轮机本体常见故障检修[J].湖南农机.2009(11)
[3] 李光.200MW汽轮机轴承故障的诊断与处理[J].中国电力.2004(01)