火電廠汽輪機(jī)輔機(jī)常見(jiàn)故障及檢修方法研究

孫景楊

摘 要：電力已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)最為重要的能源之一。目前，我國(guó)電力來(lái)源主要是靠火力發(fā)電，因而確?；痣姀S的穩(wěn)定安全運(yùn)行就顯得尤為重要。汽輪機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境較為特殊，加之汽輪機(jī)輔機(jī)本身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，因而運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障的幾率也就比較大，汽輪機(jī)組運(yùn)行的異常會(huì)直接對(duì)火電廠工作效率及其質(zhì)量產(chǎn)生影響。火電廠需要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的檢修隊(duì)伍對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)進(jìn)行定期的維護(hù)和故障檢修，為火電廠的正常工作提供保障。針對(duì)于此，本文就火電廠汽輪機(jī)輔機(jī)的常見(jiàn)故障進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的檢修方法。

關(guān)鍵詞：火電廠 汽輪機(jī)輔機(jī) 常見(jiàn)故障 檢修方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）08（b）-0055-03

汽輪機(jī)作為火電廠發(fā)電工作系統(tǒng)的重要組成部分之一，其運(yùn)行的正常與否會(huì)直接反映在發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)上。當(dāng)汽輪機(jī)電機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，火電廠發(fā)電也會(huì)受到阻礙，進(jìn)而對(duì)人們的生活和社會(huì)生產(chǎn)造成負(fù)面影響。汽輪機(jī)輔機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，故障的類(lèi)型也較為多樣，因而在實(shí)際的火電廠工作中，必須要對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)的運(yùn)行給予足夠的重視，采取恰當(dāng)有效的故障處理措施，確保火電廠發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1 火電廠汽輪機(jī)輔機(jī)檢修的重要性

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)方式的變革，社會(huì)的用電需求量不斷提升，與此同時(shí)，我國(guó)電力系統(tǒng)也日漸完善。對(duì)于火電廠來(lái)說(shuō)，汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)直接影響到發(fā)電系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和效率。為了確保發(fā)電的連續(xù)性必須要確保發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，因而火電廠需要對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)進(jìn)行定期檢修，確?；痣姀S的經(jīng)濟(jì)效益，為社會(huì)生產(chǎn)和人們的生活提供更多便利，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展。發(fā)電廠的維護(hù)部門(mén)工作中，保障汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性與可靠性是其重要的工作內(nèi)容，很多火電廠已經(jīng)設(shè)置了專(zhuān)門(mén)的人員負(fù)責(zé)汽輪機(jī)的日常保養(yǎng)和故障檢修處理。檢修相關(guān)技術(shù)人員要提高對(duì)汽輪機(jī)組維護(hù)的重視程度，火電廠要加強(qiáng)檢修人員的上崗培訓(xùn)和在職培訓(xùn)，不斷提高檢修人員的專(zhuān)業(yè)水平。檢修人員要在日常工作中積累設(shè)備養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，提高自身實(shí)際問(wèn)題的解決能力。定期的保養(yǎng)維護(hù)可以減少汽輪機(jī)輔機(jī)故障的出現(xiàn)，汽輪機(jī)組可以在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)行。對(duì)故障發(fā)生率進(jìn)行有效的控制，可以降低汽輪機(jī)的維修成本，保障火電廠的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)安全事故可以得到有效控制，保障了火電廠工作人員的生命安全。

2 火電廠汽輪機(jī)輔機(jī)常見(jiàn)故障分析

2.1 循環(huán)水泵故障

循環(huán)水泵是火電廠汽輪機(jī)組十分重要的組成部分，一旦出現(xiàn)故障將嚴(yán)重影響火力發(fā)電的效率和持續(xù)性。我國(guó)目前大多數(shù)火電廠采用節(jié)流調(diào)節(jié)作為發(fā)電機(jī)組的主要工作方式，這種手段操作難度較小且成本較低，但是其弊端也十分明顯，節(jié)流調(diào)節(jié)較為粗糙，因而調(diào)節(jié)的效果無(wú)法得到保證，無(wú)法對(duì)循環(huán)水泵的運(yùn)行速度和工作狀態(tài)進(jìn)行有效控制，容易造成真空不穩(wěn)定情況的出現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)整個(gè)汽輪機(jī)組乃至火電廠發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，造成供電穩(wěn)定性和可靠性的下降。此外，汽輪機(jī)組受負(fù)荷狀態(tài)的影響明顯，當(dāng)汽輪機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，循環(huán)水泵的運(yùn)行效率大大降低，而能耗隨之提高，造成了火電廠經(jīng)濟(jì)效益的降低，因而必須要對(duì)循環(huán)水泵故障進(jìn)行有效處理。

2.2 前置泵故障

前置泵泄漏是火電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行中十分常見(jiàn)的故障形式，造成這種故障的主要原因是設(shè)備機(jī)械部分的腐蝕。前置泵工作運(yùn)行需要與水進(jìn)行接觸，經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，前置泵的機(jī)械密封表面容易受到嚴(yán)重的腐蝕，加之空氣或者是其他介質(zhì)的作用就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得整個(gè)機(jī)械部位被侵蝕，泄漏問(wèn)題隨之發(fā)生，且前置泵的材質(zhì)較為容易受到腐蝕，因而泄漏故障發(fā)生幾率也比較高。泄漏故障的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行穩(wěn)定性的降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成安全事故的出現(xiàn)，威脅工作人員的生命健康安全。除了泄漏故障之外，機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)接觸面磨損也是前置泵常見(jiàn)的故障。

2.3 給水泵故障

火電廠汽輪機(jī)組給水泵主要的故障表現(xiàn)為無(wú)法在汽輪機(jī)啟動(dòng)之前完全掛閘，熱控回路以及汽輪機(jī)機(jī)械問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致掛閘的失常。首先是熱控回路的影響，給水泵熱控回路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)指定的保護(hù)動(dòng)作無(wú)法得到落實(shí)，設(shè)備反應(yīng)遲鈍，給水泵在汽輪機(jī)啟動(dòng)之后無(wú)法順利進(jìn)行掛閘，造成汽輪機(jī)組運(yùn)行失常，發(fā)電效率大大下降；其次是汽輪機(jī)機(jī)械部分的問(wèn)題，給水泵在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，掛閘電磁閥門(mén)前濾網(wǎng)會(huì)堆積很多的灰塵或者是其他的雜物，如果沒(méi)有進(jìn)行定期的保養(yǎng)和清理，過(guò)濾網(wǎng)就會(huì)出現(xiàn)堵塞情況，進(jìn)而造成給水泵的故障。

2.4 凝汽器真空度偏低

凝汽器是汽輪機(jī)輔機(jī)凝器設(shè)備的主要組成部分，包括凝結(jié)水泵、抽氣裝置和循環(huán)水泵等結(jié)構(gòu)?；痣姀S汽輪機(jī)組的凝汽器一般設(shè)置在汽輪機(jī)的排氣口，在工作過(guò)程中凝汽器需要保持高度的真空狀態(tài)，從而確保汽輪機(jī)內(nèi)的蒸汽可以膨脹為排氣壓力，促進(jìn)汽輪機(jī)熱效率的提高。真空度是影響凝汽器使用的關(guān)鍵因素，低壓軸封斜口、軸封加熱器運(yùn)行市場(chǎng)、負(fù)壓部位出現(xiàn)泄漏以及低壓缸安全膜破損等情況都會(huì)導(dǎo)致凝汽器的真空度出現(xiàn)下降，進(jìn)而導(dǎo)致排氣溫度的上升或者是機(jī)組異常振動(dòng)等情況。如果汽輪機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境內(nèi)溫度較高，凝汽器真空度下降的負(fù)面效果會(huì)更為明顯，這主要是因?yàn)樵诟邷貤l件下機(jī)組內(nèi)循環(huán)水的溫度也會(huì)相應(yīng)提高，凝汽器的吸收熱量受到影響，在高溫下蒸汽冷凝難度更大，汽輪機(jī)組的排氣壓力隨之提高，凝汽器內(nèi)部陷入惡性循環(huán)，真空度逐漸降低。真空氣密性受損以及凝汽器結(jié)垢是導(dǎo)致其真空度下降的主要原因。

2.5 汽輪機(jī)異常振動(dòng)

異常振動(dòng)的情況在汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中十分常見(jiàn)，造成汽輪機(jī)異常振動(dòng)的原因也各不相同，其中氣流激振、摩擦振動(dòng)和轉(zhuǎn)子受熱變形引起的汽輪機(jī)異常振動(dòng)占據(jù)了絕大部分。在氣流激振的條件下，汽輪機(jī)會(huì)有大量低頻分量的出現(xiàn)，如果汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)設(shè)置不恰當(dāng)，設(shè)備本身振動(dòng)的幅度會(huì)明顯增大，出現(xiàn)異常振動(dòng)情況。摩擦振動(dòng)主要是指汽輪機(jī)內(nèi)部機(jī)械件相互摩擦引起的異常振動(dòng)，機(jī)械元件之間的摩擦?xí)?dǎo)致抖動(dòng)、渦動(dòng)情況的出現(xiàn)，這時(shí)轉(zhuǎn)子的內(nèi)部溫度會(huì)出現(xiàn)變化，不同部位的溫度出現(xiàn)顯著差異，轉(zhuǎn)子的不均勻溫度作用下出現(xiàn)熱彈性彎曲，變形的轉(zhuǎn)子工作就會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)的異常振動(dòng)。導(dǎo)致轉(zhuǎn)子熱變形的一個(gè)重要原因就是摩擦，除此之外，蒸汽參數(shù)、轉(zhuǎn)子溫度等也會(huì)對(duì)其變形指數(shù)產(chǎn)生影響，當(dāng)轉(zhuǎn)子的變形超出正常范圍內(nèi)時(shí)，汽輪機(jī)的一倍頻振幅會(huì)顯著增加，在待機(jī)組冷態(tài)啟機(jī)定速達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下機(jī)組振動(dòng)就會(huì)發(fā)生異常。endprint

3 汽輪機(jī)輔機(jī)檢修方法

3.1 循環(huán)水泵檢修

檢修人員要明確循環(huán)水泵的常見(jiàn)故障，根據(jù)故障表現(xiàn)判斷具體的故障部位，提高檢修的效率。當(dāng)負(fù)荷條件正常，循環(huán)水泵異常出現(xiàn)水量不足的情況時(shí)，其故障的發(fā)生部位很可能是在凝汽器。循環(huán)水泵在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中凝汽器很容易堆積一些雜物，發(fā)生堵塞情況造成循環(huán)水量不足的故障。當(dāng)出現(xiàn)此類(lèi)故障時(shí)，技術(shù)人員可以采用輔助抽氣器對(duì)凝汽器內(nèi)堵塞的雜物進(jìn)行清理，當(dāng)循環(huán)水泵凝汽器出口恢復(fù)真空狀態(tài)時(shí)便可以正常使用了。在實(shí)際的工作中也可以對(duì)凝汽器內(nèi)的水量進(jìn)行適當(dāng)增加，確保循環(huán)水泵水量的充足。操作閥門(mén)作為循環(huán)水泵的重要部件，承擔(dān)著調(diào)節(jié)冷卻水進(jìn)水量的重要作用，同時(shí)，還可以對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)行定速控制，是汽輪機(jī)輔機(jī)正常運(yùn)行的重要保障?；痣姀S可以在現(xiàn)代化技術(shù)的支持下，利用PLC、PID設(shè)計(jì)出專(zhuān)門(mén)的反饋控制系統(tǒng)，嚴(yán)格控制循環(huán)水泵的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)對(duì)水量也可以進(jìn)行小范圍調(diào)控，確保汽輪機(jī)的真空運(yùn)行狀態(tài)，盡可能減少故障情況的發(fā)生。

3.2 前置泵檢修

火電廠要制定科學(xué)合理的設(shè)備檢修制度，技術(shù)人員要根據(jù)汽輪機(jī)組不同設(shè)備的特點(diǎn)選擇恰當(dāng)?shù)臋z修方案和故障處理方法。前置泵的檢修要堅(jiān)持周期性的原則，定期地對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，確保其運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性。軸承、機(jī)封以及聚四氟乙烯墊都是容易受到磨損從而影響前置泵運(yùn)行的部位，檢修人員對(duì)容易出現(xiàn)問(wèn)題的泵體零件、管道密封件以及其他密封零件等進(jìn)行及時(shí)更換，避免零件問(wèn)題影響到整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行。根據(jù)發(fā)電廠規(guī)模、前置泵型號(hào)以及工作強(qiáng)度的不同，檢修的周期包括一年、半年、季度、月以及班次，其中不同周期檢修的側(cè)重點(diǎn)也存在明顯的差異，每個(gè)班次都需要對(duì)前置泵的軸承潤(rùn)滑程度以及進(jìn)出水壓力進(jìn)行檢查，月檢修的重點(diǎn)在軸承潤(rùn)滑油情況，半年檢修是要對(duì)機(jī)械密封程度、泵軸承與井巷以及左右緊固部件的可靠性等情況進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，在進(jìn)行前置泵的年檢修時(shí)需要對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行更換，檢查泵的磨損程度。檢修人員要將定期檢修制度落實(shí)到實(shí)處，嚴(yán)格執(zhí)行檢修方法堅(jiān)持檢修原則，排除設(shè)備部件故障，為其運(yùn)行穩(wěn)定性提供保障。

3.3 給水泵檢修

現(xiàn)代化的火電廠受到工業(yè)生產(chǎn)模式變革和科技的影響，汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中充分應(yīng)用了重新設(shè)計(jì)和改造的思想。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，減少經(jīng)濟(jì)損失，火電廠建立了科學(xué)合理的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，即使是在汽輪機(jī)組正常運(yùn)行的狀態(tài)下監(jiān)控系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)行工作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)給水泵運(yùn)行的實(shí)時(shí)全過(guò)程監(jiān)控。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況下給水泵汽輪機(jī)跳閘沒(méi)有正常工作時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)也不會(huì)受到影響，在一定程度上保障了火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中，擴(kuò)展繼電器的合理應(yīng)用至關(guān)重要，必須要對(duì)其給予足夠的重視。監(jiān)控系統(tǒng)的順序控制系統(tǒng)、水泵汽輪機(jī)危機(jī)跳閘系統(tǒng)以及信號(hào)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的合理銜接，關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用效益。熱控掛閘不達(dá)標(biāo)是常見(jiàn)的水泵汽輪機(jī)故障，為了避免這種情況的發(fā)生，設(shè)備操作人員需要加強(qiáng)日常管理控制。當(dāng)水泵汽輪機(jī)滿(mǎn)足熱控掛閘條件時(shí)，操作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備的機(jī)械部分進(jìn)行針對(duì)性的故障排查，濾網(wǎng)是檢查的關(guān)鍵部位，只有當(dāng)濾網(wǎng)過(guò)濾正常時(shí)掛閘才可以實(shí)現(xiàn)。

3.4 凝汽器真空度檢修

汽輪機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中凝汽器真空度偏低的故障十分常見(jiàn)。目前我國(guó)大多數(shù)火電廠采用灌水檢漏的方式對(duì)凝汽器的真空度進(jìn)行檢修。主要方法為對(duì)真空系統(tǒng)停機(jī)和后部下凝汽器側(cè)進(jìn)行灌水，檢查是否有漏水情況發(fā)生，當(dāng)出現(xiàn)漏水時(shí)則說(shuō)明凝汽器的密封性受到破壞，因而造成了真空度偏低的情況。除了真空度偏低檢修之外，在實(shí)際的火電廠機(jī)輪機(jī)輔機(jī)檢修中，汽輪機(jī)噴嘴以及軸封也是檢修的重點(diǎn)，需要按照既定的周期進(jìn)行檢查和清理，從而對(duì)汽輪機(jī)組的泄漏部位進(jìn)行排除，當(dāng)泄漏情況得到改善之后，抽汽效率也會(huì)得到顯著的提升。同時(shí)，還可以采取化學(xué)除垢的方法對(duì)凝汽器進(jìn)行處理，避免凝汽器真空度下降問(wèn)題的出現(xiàn)。有經(jīng)驗(yàn)的檢修人員可以對(duì)凝汽器進(jìn)行補(bǔ)焊、打磨處理，提高真氣度，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)凝汽器存在的問(wèn)題，火電廠要根據(jù)自身的實(shí)際情況制定設(shè)備定期保養(yǎng)方案，檢修人員要按照既定的周期對(duì)凝汽器進(jìn)行檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備硬件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)要進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整完善，或者是進(jìn)行設(shè)備部件的更換，盡可能地避免真氣度過(guò)低的情況出現(xiàn)。

3.5 汽輪機(jī)異常振動(dòng)檢修

轉(zhuǎn)子熱變形、氣流激振以及摩擦振動(dòng)等情況都有可能造成汽輪機(jī)的異常振動(dòng)，檢修人員在工作過(guò)程中，需要根據(jù)異常振動(dòng)的具體情況推斷引起振動(dòng)的原因。影響因素不同所采取的具體的檢修方法也應(yīng)當(dāng)有所區(qū)別，只有這樣才能確保檢修工作成效的最大化，從而實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)維護(hù)保養(yǎng)的目標(biāo)。對(duì)于轉(zhuǎn)子熱變形引起的汽輪機(jī)異常，當(dāng)檢修中發(fā)現(xiàn)并確定是摩擦振動(dòng)引起的異常振動(dòng)時(shí)，可以進(jìn)行轉(zhuǎn)子的更換，轉(zhuǎn)子更換后觀察汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，沒(méi)有異常振動(dòng)時(shí)不需要再去采取其他的措施。轉(zhuǎn)子熱變形也會(huì)引發(fā)汽輪機(jī)的異常振動(dòng)，該問(wèn)題的檢修措施參考摩擦振動(dòng)。氣流激振產(chǎn)生主要是因?yàn)槿~片末端的氣流不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致汽輪機(jī)輔機(jī)的氣流不均衡，氣流沖擊引發(fā)氣流激振，汽輪機(jī)便會(huì)出現(xiàn)異常振動(dòng)，針對(duì)該故障可以對(duì)汽輪機(jī)組的積水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并觀察高壓調(diào)速氣門(mén)的情況，必要的情況可以進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)，通過(guò)上述措施可以對(duì)氣流激振情況進(jìn)行有效的改善。

4 結(jié)語(yǔ)

汽輪機(jī)輔機(jī)故障會(huì)對(duì)火電廠其他設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到火電廠的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益。相關(guān)技術(shù)人員需要提高對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)的重視程度，定期進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)好維護(hù)，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗，對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)容易出現(xiàn)故障的地方要給予足夠關(guān)注，對(duì)易受損的部件進(jìn)行定期的更換，盡可能減少汽輪機(jī)輔機(jī)故障的發(fā)生?；痣姀S要對(duì)當(dāng)前的設(shè)備維護(hù)管理模式進(jìn)行創(chuàng)新，采用先進(jìn)的設(shè)備故障檢修技術(shù)和管理手段，做好故障分析總結(jié)，為后續(xù)工作中的問(wèn)題提供經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)要加強(qiáng)員工培訓(xùn)，提高設(shè)備檢修人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和能力，全面提高汽輪機(jī)輔機(jī)的故障檢修工作水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝小華.火電廠鍋爐輔機(jī)設(shè)備檢修的常見(jiàn)故障與排除研究[J].通訊世界，2017（10）：145-146.

[2] 張興華.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)凝汽器真空度低原因分析及措施探討[J].科技展望，2016（25）：59，61.

[3] 馬運(yùn)翔，薛江濤，劉曉鋒，等.1000MW二次再熱超超臨界汽輪機(jī)組摩擦故障分析與處理[J].電力工程技術(shù)，2017（1）：113-116.

[4] 陳曉陽(yáng).淺析汽輪機(jī)運(yùn)行中調(diào)節(jié)系統(tǒng)的常見(jiàn)故障及處理措施[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016（36）：81-82.

[5] 汪棟金.大型火電廠汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大的原因分析及處理[J].工程技術(shù)研究，2016（8）：105-106.endprint