燃氣輪機故障分析及維護措施

崔明旭

摘? ? 要：伴隨著我國經(jīng)濟的的飛速提升，社會生產(chǎn)生活對于電力的需求也越來越多，而我國的電力生產(chǎn)主要方式就是火力發(fā)電。而伴隨著人們對于環(huán)境問題的重視，使用清潔能源，優(yōu)化電力資源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)逐漸受到人們的關(guān)注。因此，引進燃氣輪機設(shè)備到電力生產(chǎn)中去，是減少占地面積、解決生產(chǎn)成本、保護環(huán)境的重要措施。但就我國的技術(shù)水平來講，不僅不足以設(shè)計與制造良好的燃氣輪機，更是在設(shè)備的檢修上還存在相當(dāng)多的問題。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;燃氣輪機;運行與檢修

1? 前言

良好的運行狀況和優(yōu)良嚴謹?shù)木S修作風(fēng)，對延長燃氣輪機壽命以及減少停機時間和減少檢查間隔都有著重要的作用。燃氣輪機在實際運行中有很多因素如燃料、滑油、啟動循環(huán)以及我們的維修思想和外部環(huán)境都直接影響著燃氣輪機、重要部件或附件的壽命。我們在掌握了燃氣輪機的結(jié)構(gòu)原理的同時，還必須清楚這些因素的影響，以利于制定合理的運行方式和維修計劃，最大限度的延長燃氣輪機的壽命，最大限度的減少運行維修費用和停機時間。

2? 燃氣輪機應(yīng)用研究現(xiàn)狀

與國際對燃氣輪機的故障分析相比，我國起步較晚。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷改進以及國內(nèi)航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展，國家現(xiàn)已投人大量的技術(shù)在研發(fā)方面，并已取得了顯著成就。燃氣輪機主要工作原理便是提供扇葉旋轉(zhuǎn)的動力，將外界連續(xù)流動的氣體經(jīng)過軸流壓縮機的高強度壓縮，將壓縮后的氣體經(jīng)過燃燒室與燃料混合后，推動外負荷轉(zhuǎn)子做功。整體而言，我國燃氣輪機的狀態(tài)的監(jiān)測和故障診斷方面還存在著較多問題，一些可靠的專家系統(tǒng)還沒有得到真正的應(yīng)用。因此，在我國，燃油輪機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的研究還有很大的空間，值得相關(guān)技術(shù)人員的研究。

3? 汽輪機常見問題分析

3.1? 軸承損壞

軸承損環(huán)主要包括三種，推力軸承損壞、氣流軸承出現(xiàn)激振和軸承振動。如果推力軸承出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，那么軸向通常情況下就會發(fā)生移動，隨之而至的就是推力瓦的烏金溫度升高，嚴重的時候推力瓦塊會甚至?xí)霈F(xiàn)冒煙或者局部及全部熔化的情況。然后就是氣流軸承出現(xiàn)激振，這個問題的出現(xiàn)一般都是由于汽輪在機運行的時候蒸汽的密度大、壓力高所導(dǎo)致的，因為蒸汽渦流的干擾能力是被蒸汽密度、軌道上的激振點所影響的。所以在通常情況下，蒸氣流激振的出現(xiàn)頻率隨著蒸汽密度的升高而升高。軸承振動是火電廠汽輪機最常出現(xiàn)的問題，跳閘事故也會因為這個問題的處理不當(dāng)而被引發(fā)，進而會影響到電廠的正常運作。軸承振動的發(fā)生主要是因為汽輪機機組中的轉(zhuǎn)子的剛性和自振頻率受轉(zhuǎn)子的長度容量和撓度的影響，而當(dāng)轉(zhuǎn)子長度容量和撓度都較大的時候，它的剛性和自振頻率就會隨之而降低，而這個時候蒸汽對轉(zhuǎn)子作用的頻率就比較接近，因此振動就會出現(xiàn)。

3.2? 葉片受損

電廠的汽輪機葉片是很脆弱的，它總是很容易受損，出現(xiàn)掉落、裂痕等現(xiàn)象，嚴重的時候會發(fā)生葉片被水腐蝕等問題。當(dāng)然，這些問題都是可以得到解決的，我們可以通過分析研究葉片的內(nèi)部制造因素和外部使用因素對其進行一定的維護。它的內(nèi)部原因一般情況下都是在生產(chǎn)汽輪機葉片的時候，生產(chǎn)商偷工減料不按要求制作，導(dǎo)致設(shè)計和材料等不達標(biāo)。外部原因主要就是更大的負荷需要汽輪機去承載以及不合理的人為操作等。

3.3? 蒸汽溫度

電廠各汽輪機組其所能承受的主蒸汽溫度及再熱蒸汽溫度都有額定值，汽輪機組的進汽部分、噴嘴部分、動葉部分以及轉(zhuǎn)子部分、氣缸部分等關(guān)鍵部件，它們所用的材質(zhì)都應(yīng)能承受高溫。在汽輪機日常作業(yè)過程中，若其主蒸汽溫度或再熱蒸汽溫度顯著高于額定值，則汽輪機的這些關(guān)鍵部件受高溫影響時常會出現(xiàn)高溫蠕變現(xiàn)象，這樣會嚴重縮短部件正常使用壽命，甚至?xí)l(fā)機組故障。若主蒸汽溫度尤其是再熱蒸汽溫度比額定值低，而蒸汽壓力仍維持在額定值的情況下，這樣會造成汽輪機排汽濕度加大，低壓缸的最末幾級工作于濕蒸汽區(qū)后，輕者可能引發(fā)動葉汽蝕現(xiàn)象，重者可能導(dǎo)致動葉出現(xiàn)疲勞裂紋。

4? 汽輪機故障處理及維護

4.1? 強化對汽輪機的監(jiān)測工作

強化對汽輪機的監(jiān)測是保證汽輪機正常運行的重要條件，在汽輪機的正常運行中應(yīng)該及時做好監(jiān)測工作。在汽輪機的運行過程中，通過計算機強大的攝影、攝像功能，對其進行必要的檢測，同時應(yīng)該建立汽輪機正常運行參數(shù)系統(tǒng)，當(dāng)其發(fā)生故障的時候，即其參數(shù)不符合計算機設(shè)定的時候，能夠自動啟動報警系統(tǒng)，以便維修人員及時進行維修，這樣對于汽輪機零件的損傷，異常振動都能夠及時的進行監(jiān)測，以便進行維修，保證汽輪機的正常運行。

4.2? 汽輪機葉片損壞的處理

對于外部作用使汽輪機葉片出現(xiàn)損壞的情況，在采購和使用汽輪機的葉片時應(yīng)加強管理，注意葉片的規(guī)格型號、韌性強度、耐腐蝕和老化性等，使其能最大限度滿足汽輪機的生產(chǎn)負荷及工作環(huán)境的要求。另外，當(dāng)汽輪機處于正常運行狀態(tài)時，加大可能出現(xiàn)生產(chǎn)故障與安全隱患的運行關(guān)鍵環(huán)節(jié)的維護力度，避免對葉片造成損壞。針對已有損壞的葉片及時進行檢修和更換，以防對機組軸系造成損壞，影響安全生產(chǎn)。

4.3? 蒸汽溫度影響因素的解決對策

（1）在任何工況下，蒸汽溫度不得超過金屬允許最高溫度。（2）在正常運行中，蒸汽溫度低于額定值應(yīng)及時開啟疏水，當(dāng)發(fā)現(xiàn)蒸汽溫度短時間內(nèi)急劇下降，立即故障停機。（3）啟、停機時，嚴格按滑參數(shù)啟、停曲線，進行升溫升壓、降溫降壓，不得大范圍被動。特別是熱態(tài)啟機，應(yīng)進行充分疏水。（4）在任何工況下，加熱器不得滿水，且保護可靠、動作正常，必須保證蒸汽過熱度〉80℃，蒸汽、軸封不得帶水，防止水沖擊事故發(fā)生。（5）加大蒸汽品質(zhì)監(jiān)督，不合格時查找原因并處理，增加鍋爐定排和連排量。

4.4? 強化汽輪機維護工作的質(zhì)量監(jiān)控

對電廠的汽輪機常見故障進行分析、總結(jié)后發(fā)現(xiàn)，零部件的更換和設(shè)備維修質(zhì)量是汽輪機出現(xiàn)故障的重要因素。為了保證汽輪機的維修質(zhì)量，不僅需要提高維修人員的職業(yè)素質(zhì)，同時也要不斷對其維護工作進行必要的監(jiān)測，如零件的安裝，如果零件安裝不到位，不僅會影響汽輪機的正常運行，甚至還會造成更為嚴重的負面影響。因此在典藏設(shè)備的維修養(yǎng)護工作中，電廠應(yīng)該對其養(yǎng)護工作質(zhì)量，保證其維修質(zhì)量。同時應(yīng)該設(shè)置專業(yè)的技術(shù)人員進行必要的監(jiān)督，及時指出維修工作的不足和確定。

5? 結(jié)束語

總之，燃氣輪機因體積較小，啟動較快，較少對環(huán)境的污染，應(yīng)用范圍十分廣泛。但是它作為主要的動力設(shè)備，一旦發(fā)生故障，將會給機器的運行帶來巨大的影響，因此應(yīng)及時排除各種故障，以保證設(shè)備 正常運行。盡管燃氣輪機具有一系列的優(yōu)點，而且 也在各行各業(yè)發(fā)揮了越來越重要的作用，但在運行的過程中也存在許多故障問題，需要專業(yè)的人員對其進行診斷，以保證燃氣輪機處于安全的運行環(huán)境中，提高機組運行的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。同時，要加強維護工作的進行，定期的對其進行檢測，避 免重大安全事故的發(fā)生。這需要公司的專業(yè)人員和相關(guān)部門高度重視對故障維護以及培訓(xùn)工作的進行，保證在燃氣輪機出現(xiàn)問題時能夠得到及時的維修，將損失降到最低。

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