火力發(fā)電廠汽輪機檢修管理研究

張洪偉

(大連泰山熱電有限公司,遼寧大連 116021)

火力發(fā)電廠汽輪機檢修管理研究

張洪偉

(大連泰山熱電有限公司,遼寧大連 116021)

電力企業(yè)安全、健康、穩(wěn)定的發(fā)展關(guān)系著國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活的各個環(huán)節(jié),火力發(fā)電廠的核心設備汽輪機的穩(wěn)定性直接影響著火電廠的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟效益。本文首先闡述了汽輪機的工作原理及重要性,分析了汽輪機的常見故障,針對火電廠汽輪機的檢修管理進行了分析和研究,旨在為汽輪機技術(shù)人員提供參考與經(jīng)驗交流。

火電廠 汽輪機 檢修管理

1　引言

近年來，為了滿足日益增長的社會經(jīng)濟、生產(chǎn)發(fā)展和居民用電需求，我國深化改革電力體制和火電廠檢修管理體制，逐步由計劃檢修向狀態(tài)檢修過渡，為設備運行設計最合理的檢修周期，增加設備運行壽命，降低電廠成本。

火力發(fā)電仍然是我國發(fā)電廠的主要形式，火電廠的關(guān)鍵設備包括鍋爐、汽輪機和發(fā)電機等，汽輪機結(jié)構(gòu)復雜，運行環(huán)境特殊，汽輪發(fā)電機組的故障率也較高，故障危害性極大，汽輪機的工作運行和維護水平影響著火電廠發(fā)電機組的安全運營，加強汽輪機狀態(tài)檢修管理，發(fā)揮設備最大的可靠性能，是保證電力企業(yè)正常、安全發(fā)展的關(guān)鍵。

當前，發(fā)電廠汽輪機管理和技術(shù)人員，要善于總結(jié)和吸取他人處理事故的經(jīng)驗和教訓，提高設備在出現(xiàn)異常時的判斷能力和應變能力，深入研究汽輪機相關(guān)故障和檢修方法，在遇到緊急情況或特殊情況時，及時有效地處理相應故障，保證設備的健康穩(wěn)定運行。

2　汽輪機概述

在火力發(fā)電廠中，汽輪機是目前應用最為廣泛的原動機，它是以蒸汽為動力，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機械功的旋轉(zhuǎn)機械設備，具有單機功率較大、效率高、壽命長等特點，汽輪機作為拖動動力裝置廣泛應用于冶金、化工、石化和煤炭等行業(yè)。在需要幾千至上萬千瓦功率的情況下，由于大型電動機制造困難且成本較高，大型電動機拖動的平均轉(zhuǎn)換效率還不到40%，而采用技術(shù)相對成熟的工業(yè)汽輪機直接拖動工作機時，系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)換效率可達80%以上，具有非常明顯的節(jié)能效果，經(jīng)濟效益顯著。

汽輪機發(fā)電機組在運行過程中若出現(xiàn)故障，將會對人們的生活將會造成很大的不便，阻礙經(jīng)濟的發(fā)展。目前國內(nèi)發(fā)電廠維護部門的首要任務就是提高汽輪機組運行的可靠性、穩(wěn)定性和維護水平，減少故障發(fā)生，保持設備完好，提高發(fā)電效率，加大發(fā)電廠汽輪機組維修人才的培養(yǎng)力度，積累故障維護經(jīng)驗。

3　汽輪機常見故障及檢修

(1)汽流激振、轉(zhuǎn)子熱變形、摩擦振動等因素常常引起汽輪機組異常振動故障。引起氣流激振的原因主要是由于汽輪機葉片運行中受到不均衡氣流沖擊，葉片末端氣流紊亂造成氣流不均衡，導致汽輪機組異常振動，同時出現(xiàn)較大量的低頻分量或受運行參數(shù)影響振動突發(fā)性地明顯增大。轉(zhuǎn)子熱變形也可引起汽輪機異常振動，由于轉(zhuǎn)子熱變形與轉(zhuǎn)子溫度、蒸汽參數(shù)密切相關(guān)，轉(zhuǎn)子的熱變形會引起一倍頻振幅的增加，且待機組冷態(tài)啟機定速符合后，機組發(fā)生異常振動。此外，摩擦可以產(chǎn)生抖動、渦動等現(xiàn)象，使得轉(zhuǎn)子內(nèi)部受溫不均勻，造成轉(zhuǎn)子彎曲的熱彈性彎曲，繼而產(chǎn)生新的不平衡力，摩擦嚴重時，振幅急劇增大。

檢修汽輪機異常振動故障時，可采取不斷調(diào)節(jié)整個機組的給水量、調(diào)整整個高壓調(diào)速的汽門等，最后再確定機組產(chǎn)生這種氣流激振的具體狀態(tài)，采用減低負荷變化率和避開產(chǎn)生汽流激振的負荷范圍的方式來避免汽流激振的產(chǎn)生。

(2)凝汽器在汽輪機排汽口建立并保持一定的真空度，凝汽設備使進入汽輪機的蒸汽能膨脹為相對較低的排氣壓力，提高汽輪機的熱效率;并將汽輪機排汽凝結(jié)成潔凈的凝結(jié)水，作為鍋爐給水循環(huán)使用。若凝汽器產(chǎn)生真空氣密性不良、結(jié)垢等問題時，則會導致凝汽器真空度降低，尤其在高溫環(huán)境下[1]，循環(huán)水溫急劇升高，影響了凝汽器的吸熱量和蒸汽的冷凝溫度，使得排氣壓力和溫度升高，機組出現(xiàn)振動等相關(guān)故障。

對于這類故障，通?？梢酝ㄟ^對喉部以下凝汽器汽側(cè)和真空系統(tǒng)進行罐水檢漏，定期檢查清理噴嘴和汽輪機軸封，消除機組漏氣點、加強抽汽效率。必要時可采用化學方法對凝汽器除垢。

(3)汽輪機組調(diào)速汽門在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)擺動的現(xiàn)象，將導致汽輪機軸瓦振動加大，主要表現(xiàn)為開機時轉(zhuǎn)子定速困難，轉(zhuǎn)速擺動達±20r/min;機組運行時，頻繁發(fā)生主泵出口油壓瞬間下降然后回到原值;高壓調(diào)速汽門在機組運行期間，出現(xiàn)左右振動大的情況，閥門處振動尤為劇烈，有的致使軸瓦損壞，嚴重影響機組的安全穩(wěn)定運行。

檢修此類故障時，要全面考慮油管路與油動機整體系統(tǒng)的組合動態(tài)特性，改進系統(tǒng)的油管路;加強油質(zhì)管理， 定期對抗燃油進行取樣檢查和化驗以確保油質(zhì);定期更換硅藻土過濾器和系統(tǒng)中所有精密過濾器，保持濾網(wǎng)的通暢;定期檢查儲能器氮壓，維持油壓穩(wěn)定;對油質(zhì)濾油化驗合格后，更換電液伺服閥內(nèi)濾網(wǎng)和電液伺服閥，定期對電液伺服閥內(nèi)濾網(wǎng)進行清洗或更換;保證汽門門桿與連接套擰到位，確保接觸面達75%以上，消除振動引起的缺陷。

(4)若水質(zhì)不好或設備其它原因會使汽輪機產(chǎn)生鹽垢，導致汽輪機出力急速下降。為預防積鹽現(xiàn)象發(fā)生，各單位要嚴格控制水質(zhì)，嚴格監(jiān)測飽和蒸汽和過熱蒸汽的含鹽量。正常運行時，飽和蒸汽含鹽量比過熱蒸汽含鹽量略高或相當。一旦減溫器穿孔內(nèi)漏，則過熱蒸汽含鹽量比飽和蒸汽含鹽量高。

汽輪機產(chǎn)生嚴重鹽垢時，要先先拆開汽輪機汽缸，吊出轉(zhuǎn)子、隔板等，采用手工除垢或噴砂處理等方法處理，必要時可使用軟水或檸檬酸溶液進行清洗[2]。

(5)汽輪機油系統(tǒng)承擔調(diào)速系統(tǒng)、軸承的潤滑等工作，在火電廠汽輪機組安裝過程中或中軸頸部分容易進入雜質(zhì)導致軸頸劃傷，油系統(tǒng)故障還可能造成汽輪機組中壓主汽門伺服閥門卡死、伺服機構(gòu)節(jié)流孔堵等故障，嚴重影響機組的運行。

檢修汽輪機油系統(tǒng)過程中要注意清潔，使用煤油或清洗劑清洗干凈軸瓦、各油閥門、止回閥、疏油閥、油箱和冷油器等。此外，在檢修后可對機組油系統(tǒng)采用整體油循環(huán)的方式清潔。

4　做好汽輪機檢修管理工作的措施

(1)做好汽輪機檢修前期準備工作，汽輪機在檢修前要事先了解設備的技術(shù)狀況與缺陷，做好數(shù)據(jù)采集工作，為汽輪機監(jiān)視保護系統(tǒng)調(diào)整和軸系中心調(diào)整提供有效的數(shù)據(jù)支持;收集汽輪機在運行中的各種振動、軸瓦溫度和啟/停時的頂軸壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)，在進行檢修前要先對汽輪機找中心并進行調(diào)整，使軸瓦負荷分配合理化。此外，要根據(jù)同類型汽輪機發(fā)生異常、同類型汽輪機合理化改進點，上次大修時遺留問題等情況編制出詳細檢修項目計劃，同時制訂出備品備件計劃，充分結(jié)合汽輪機廠家制造能力，對汽輪機隔板、汽封環(huán)和汽缸大螺栓等備品備件預先分批次訂購。

(2)加強汽輪機檢修工作的領(lǐng)導，班組管理人員在開展檢修工作時要時刻在現(xiàn)場，協(xié)調(diào)處理各個工作組的工作。汽輪機檢修工作涉及點多、面廣，且檢修工期較長，班組管理人員要統(tǒng)攬全局，優(yōu)化工序、合理安排工作進度，處理難點，嚴格控制每一個工作組的工作質(zhì)量，嚴格核查汽輪機異物控制工作和作業(yè)區(qū)的隔離工作。

(3)火電廠汽輪機在進行檢修前要根據(jù)制定的檢修項目計劃、檢修工序和工期，逐一排查、統(tǒng)計和制作完成全部專業(yè)工器具并試驗合格，以便保證檢修工作的順利安全運行，檢修時要做好技術(shù)支持和工器具的規(guī)范化統(tǒng)一管理。

(4)要根據(jù)檢修項目計劃，清楚地掌握和了解汽輪機主油泵和發(fā)電機等零件的準確拆裝時間點以及所需的相關(guān)技術(shù)要求，有效避免出現(xiàn)返工工作。行車協(xié)調(diào)人員要對所使用的行車進行科學合理的統(tǒng)籌，保障汽輪機檢修工作的順利開展。

(5)檢修過程要根據(jù)檢修工序迅速展開解體檢查和測量，充分分析和研究設備技術(shù)狀態(tài)，針對發(fā)現(xiàn)的問題及時調(diào)整檢修項目，明確落實檢修方案和方法，并由專人負責準確、完整的紀錄檢修測量調(diào)整過程以及其它技術(shù)狀況[3]。班組長要親自復測下一工序不可再復測的重要數(shù)據(jù)，例如，由于必須對汽輪機發(fā)電機組轉(zhuǎn)子軸系軸向檢修前進行定位，使用內(nèi)徑千分尺測量推力瓦軸承箱體和高壓轉(zhuǎn)子的軸向間隙值，作為高壓轉(zhuǎn)子的軸向永久性定位值。

5　結(jié)語

汽輪機是火電廠生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，做好汽輪機的檢修管理工作關(guān)系著火電廠的正常運行和發(fā)展。汽輪機在運行過程中不可避免的會發(fā)生故障，可通過定期清洗、更換易損部件、定期檢查常見故障點等方式減少或者避免發(fā)生故障。同時，要引進和應用先進管理手段，對汽輪機常見故障及解決方法進行統(tǒng)計統(tǒng)計、分析、總結(jié)和歸類，以便及時有效地處理故障。在檢修汽輪機時，養(yǎng)成良好的檢修習慣，正確地使用檢修器具，熟練的掌握檢修技術(shù)，提高檢修效率，不斷地從發(fā)生的故障中總結(jié)經(jīng)驗，加強技術(shù)性人才的培養(yǎng)，促進汽輪機的穩(wěn)定運行。

[1]尹魯,李明濤.淺談汽輪機的常見故障及檢修方法[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(5).

[2]楊文輝.論熱電力建設中汽輪機故障及其檢修[J].中國科技縱橫, 2010(23).

[3]黃雅羅,黃樹紅.發(fā)電設備狀態(tài)檢修[M].北京:中國電力出版社, 2000.

張洪偉(1974—),男,遼寧大連人,大學?？?主要從事火力發(fā)電廠汽輪機檢修工作。