汽輪機(jī)的常見故障分析及處理對(duì)策研究

摘要：本文對(duì)汽輪機(jī)的常見故障及處理對(duì)策進(jìn)行了探討，從闡述汽輪機(jī)概念入手，進(jìn)一步分析了汽輪機(jī)故障維護(hù)管理工作的重要性以及汽輪機(jī)常見故障，最后提出了汽輪機(jī)故障處理方法。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);故障維護(hù)管理;重要性;常見故障;處理方法

0 ?引言

汽輪機(jī)是電廠運(yùn)行過程中極其需要的一種設(shè)備類型，但其在長(zhǎng)期過程中由于器件磨損、外在環(huán)境傷害等原因，往往會(huì)出現(xiàn)一系列故障問題——汽輪機(jī)軸承損壞、真空降低、調(diào)速系統(tǒng)故障、積鹽引起故障是最為常見的，因此如何對(duì)其進(jìn)行妥善處理，值得思考。

1 ?關(guān)于汽輪機(jī)及其故障維護(hù)管理工作的概述

1.1 汽輪機(jī)概述

汽輪機(jī)的運(yùn)行形式表現(xiàn)在經(jīng)過高壓和高溫的蒸汽穿過固定噴嘴，從而形成一定的加速氣流，這類氣流在噴射到葉片位置后就推動(dòng)葉片一步步旋轉(zhuǎn)起來，并且還能向外做功，這就使得汽輪機(jī)獲得了蒸汽透平發(fā)動(dòng)機(jī)的名稱，它屬于一種帶有旋轉(zhuǎn)式特征的動(dòng)力裝置，該設(shè)備被廣泛運(yùn)用在火力發(fā)電、化學(xué)、冶金等不同的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)。和國(guó)際上汽輪機(jī)的發(fā)展情況相比，國(guó)內(nèi)汽輪機(jī)發(fā)展的起步時(shí)間較晚，這就要求相關(guān)部門安排專門的檢修工作者對(duì)有關(guān)技術(shù)工藝進(jìn)行持續(xù)的創(chuàng)新。而汽輪機(jī)的運(yùn)行原理不同，其具體分類也各有差異，形成了按照設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作原理、使用性能及熱力水平等不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類的慣例。

1.2 汽輪機(jī)故障維護(hù)管理工作的重要性

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)進(jìn)步的背景下，群眾生活與社會(huì)生產(chǎn)對(duì)電力資源提出了越來越多的需求。為滿足巨大的需求量，電廠就必須不斷優(yōu)化其供電水平，生產(chǎn)足量的電力資源。而在汽輪機(jī)等設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，會(huì)不可避免地面臨部件磨損、老化等問題，這就為設(shè)備故障埋下了隱患，進(jìn)而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，做好電廠的設(shè)備管理就顯得尤為必要，相關(guān)單位也要明確加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理的重要價(jià)值所在，在完善有關(guān)管理制度基礎(chǔ)上，安排專門的管理人員對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的問題，并采取針對(duì)性的解決措施，把問題控制在可控范圍內(nèi)，避免問題惡化，造成系統(tǒng)癱瘓、企業(yè)蒙受重大經(jīng)濟(jì)損失等嚴(yán)重后果。

2 ?汽輪機(jī)常見故障分析

2.1 汽輪機(jī)軸承損壞

軸承作為汽輪機(jī)運(yùn)行的關(guān)鍵性部件，也構(gòu)成了促進(jìn)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的重要支撐性結(jié)構(gòu)。但在軸承的長(zhǎng)期運(yùn)行中，因?yàn)槠涫冀K在振動(dòng)、且受到摩擦和高溫等的作用，會(huì)導(dǎo)致軸承表面出現(xiàn)裂紋，進(jìn)而不利于軸承的安全穩(wěn)定運(yùn)行。加上工作人員對(duì)該部位的管理不善，使得軸承表面長(zhǎng)期得不到完全的清理，且軸承室內(nèi)也可能殘留一定量的雜質(zhì)，對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑的油脂還可能因?yàn)殚L(zhǎng)期得不到處理而面臨變質(zhì)問題，從而降低了潤(rùn)滑效果。除了上述人為因素造成的負(fù)面影響，軸承本身的生產(chǎn)質(zhì)量與性能也是影響其運(yùn)行狀態(tài)的重要因素——例如軸承的內(nèi)在結(jié)構(gòu)存在質(zhì)量隱患，則汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)所形成的高溫條件會(huì)傷害到軸承正常狀態(tài)，加上軸承的結(jié)構(gòu)相當(dāng)精密、因此這些隱藏于內(nèi)的故障可能無法被管理人員準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致受損軸承在高強(qiáng)度工作環(huán)境中逐漸出現(xiàn)惡化問題，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

2.2 汽輪機(jī)的真空降低

在汽輪機(jī)的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超指標(biāo)，其真空會(huì)隨之下降，此時(shí)設(shè)備外殼溫度可能急劇上升，此時(shí)工作人員要迅速反應(yīng)，切斷設(shè)備的運(yùn)行，以免其造成一系列后續(xù)的不良影響。為避免汽輪機(jī)真空降低問題，需要對(duì)與凝汽器連接的相關(guān)管道進(jìn)行細(xì)致檢查，判斷其是否存在堵塞現(xiàn)象，同時(shí)防止汽輪機(jī)長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)問題的存在——如果汽輪機(jī)一直在順利運(yùn)行，此時(shí)其機(jī)身內(nèi)的氣壓會(huì)上升，真空下降，但時(shí)間過長(zhǎng)，則會(huì)使得真空降至最低值。與此同時(shí)，技術(shù)人員還需要關(guān)注設(shè)備中的水量，在水量不足時(shí)設(shè)備運(yùn)行可能會(huì)遇到阻礙，若對(duì)上述幾方面內(nèi)容都進(jìn)行全面盤查后，依然存在真空下降的問題，則要對(duì)設(shè)備循環(huán)水泵出口有無故障加以判斷。

2.3 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障

調(diào)速氣門擺動(dòng)是汽輪機(jī)在工作時(shí)極為普遍的一種狀況，這種擺動(dòng)極易引起汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)增強(qiáng)的后續(xù)問題，進(jìn)而影響汽輪機(jī)整體的安全。該問題的表現(xiàn)集中于幾個(gè)方面，例如汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子定速相對(duì)困難、由此引起明顯的轉(zhuǎn)速擺動(dòng)問題;以及汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)其主泵口油壓面臨著頻繁劇烈升降波動(dòng)問題;以及整個(gè)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，對(duì)應(yīng)的高壓調(diào)速氣門存在劇烈擺動(dòng)現(xiàn)象。

2.4 汽輪機(jī)積鹽問題引起的故障

汽輪機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)會(huì)逐漸產(chǎn)生出一定數(shù)量的鹽垢，當(dāng)鹽垢在其內(nèi)部長(zhǎng)久堆積，就會(huì)進(jìn)一步影響汽輪機(jī)的現(xiàn)實(shí)工作效率。一般來說，對(duì)積鹽問題的處理有以下幾種思路。其一，是要對(duì)汽輪機(jī)所用的水加強(qiáng)水質(zhì)管理，通過水質(zhì)檢測(cè)，將鹽分過高的水體排除在外，轉(zhuǎn)而選擇較為潔凈的水。其二，要對(duì)汽輪機(jī)飽和蒸汽以及過熱蒸汽二者所含的鹽量加以測(cè)試，正常情況下，二者的實(shí)際含鹽量差距不大，或者是飽和蒸汽稍微高一點(diǎn)。只有在積鹽問題有了一定的嚴(yán)重程度時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)過熱蒸汽偏高的現(xiàn)象，在這種情況下，工作人員就要迅速停止汽輪機(jī)的運(yùn)作并對(duì)其進(jìn)行全面清理。在正式的污漬清理過程中，可以采取手工除垢或者噴砂除垢的不同方式，事實(shí)證明，這兩種方法的除垢效果相當(dāng)強(qiáng)大，但也有它們不能去除的雜質(zhì)，此時(shí)可以用檸檬酸溶液配合軟水來完成清理。

3 ?電廠汽輪機(jī)故障處理方法

3.1 汽輪機(jī)軸承損壞的應(yīng)對(duì)策略

對(duì)于汽輪機(jī)軸承受損這一常見故障，工作人員要采取針對(duì)性措施加以處理，進(jìn)而確保汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。首先，要采購(gòu)質(zhì)量?jī)?yōu)良、性能突出的軸承材料，并且在軸承進(jìn)入電廠前對(duì)其展開質(zhì)量檢驗(yàn)，判斷其有無開裂、零件受損等問題，如果有則要迅速向有關(guān)部門報(bào)告并對(duì)其進(jìn)行更換。在設(shè)備的長(zhǎng)期維護(hù)管理中，還要加強(qiáng)軸承的防護(hù)力度，可把防軸電流裝置配置于軸承結(jié)構(gòu)上，并通過對(duì)其周邊溫度的觀察、把控，避免高溫對(duì)設(shè)備形成損傷。發(fā)現(xiàn)軸承本身存在老化、磨損等問題，要及時(shí)處理或者更換設(shè)備，而完成檢修任務(wù)后要首先對(duì)其進(jìn)行試運(yùn)行，如果試運(yùn)行效果良好才能將其正式引入工作系統(tǒng)中，使其發(fā)揮作用。

3.2 正確操作汽輪機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行以及停機(jī)程序

汽輪機(jī)在正式工作前，相關(guān)單位要安排專業(yè)技術(shù)人員對(duì)設(shè)備的有關(guān)參數(shù)加以設(shè)置與核驗(yàn)，確保這些參數(shù)達(dá)到有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通常來說，汽輪機(jī)必須在達(dá)到下列三方面基本要求后才能被正常啟動(dòng)——這包括真空壓力、溫度和冷態(tài)氣壓。其中，冷態(tài)氣壓需要維持在2.5MPa～3.0MPa的范圍，溫度則要達(dá)到270℃～300℃的水平，真空壓力值一般被設(shè)定在50kPa～-40kPa。這三個(gè)指標(biāo)是最基礎(chǔ)的條件，此外，汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)還會(huì)面臨其他意外狀況，例如工作人員需要用較長(zhǎng)時(shí)間來幫助升溫，此時(shí)會(huì)消耗巨大的電量，雖然生產(chǎn)環(huán)節(jié)的電能消耗量增長(zhǎng)不會(huì)直接降低產(chǎn)品質(zhì)量，但大量能耗無疑不符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保的號(hào)召以及綠色生產(chǎn)的理念。

基于此，相關(guān)工作人員在啟動(dòng)時(shí)可以首先打開旁壓，其次是真空門，如此能更高效地調(diào)整機(jī)組真空壓力，并且應(yīng)對(duì)好余熱耗時(shí)太長(zhǎng)的問題，提升暖機(jī)的工作速度，進(jìn)而達(dá)到降低能耗的目的。

3.3 保證凝汽器實(shí)現(xiàn)最佳真空狀態(tài)

想要保證電廠汽輪機(jī)的正常運(yùn)行需要一個(gè)特定的條件，就是使凝汽器保持在真空狀態(tài)下，想要使其處在真空狀態(tài)下員工需要注意做好以下幾方面的工作，第一是工作人員要認(rèn)真對(duì)待凝汽器的工作，保證在全方位封閉的情況下進(jìn)行檢查，以免出現(xiàn)泄露情況，打破其真空性;第二是工作人員要實(shí)時(shí)對(duì)水泵進(jìn)行檢查，并且控制好水溫，一般情況下，水溫大概要控制在二十六攝氏度之下，如若發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行處理，從而保證水泵的正常運(yùn)行;第三是保證循環(huán)水能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這需要實(shí)時(shí)監(jiān)督其工作狀態(tài)，確保水中無雜質(zhì)方可提升工作質(zhì)量與效率;第四是做好水位的控制工作，做到以上幾點(diǎn)，不僅能夠提高汽輪機(jī)的工作效率，還能夠在一定程度上減少煤炭資源的浪費(fèi)。

3.4 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障處理

調(diào)速系統(tǒng)作為汽輪機(jī)運(yùn)行過程中必不可少的一種基礎(chǔ)構(gòu)造，其長(zhǎng)期運(yùn)行中也難以避免地會(huì)出現(xiàn)故障。針對(duì)前文所分析的調(diào)速系統(tǒng)故障產(chǎn)生原因及具體表現(xiàn)，工作人員可以采取如下措施進(jìn)行高效故障處理。首先，在對(duì)汽輪機(jī)及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就要對(duì)不同的輸油管路與油動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各自組合狀況加以分析，提前對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的管道加以優(yōu)化，從源頭上排除質(zhì)量隱患。其次，要做好油質(zhì)管理工作，要周期性地對(duì)汽輪機(jī)油過濾設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，一旦有過濾裝置受損、老化等問題要迅速進(jìn)行元件替換。最后，需要關(guān)注汽輪機(jī)電液伺服閥問題，保證其氣門門桿可以與連接套貼合，將其接觸面控制在70%以上。

3.5 嚴(yán)把設(shè)備質(zhì)量關(guān)確保設(shè)備安全運(yùn)行

由于汽輪機(jī)產(chǎn)生故障是多方面原因引起的，其中設(shè)備自身質(zhì)量也是一個(gè)關(guān)鍵性的內(nèi)在要素，這就要求有關(guān)單位結(jié)合各自的工作職能做好質(zhì)量控制。對(duì)于設(shè)備制造廠來說，單位要在強(qiáng)化內(nèi)部治理的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)，避免質(zhì)量低劣的產(chǎn)品進(jìn)入生產(chǎn)線。其次，用戶也要在設(shè)備生產(chǎn)過程中派人到廠監(jiān)造，確保質(zhì)量符合要求;企業(yè)也可以成立一個(gè)專門的安全檢查小組，在進(jìn)行汽輪機(jī)設(shè)備生產(chǎn)的時(shí)候，必須要每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和把控，對(duì)于不合格的產(chǎn)品堅(jiān)決不能投入實(shí)際生產(chǎn)中，只有這樣才能更好的減少汽輪機(jī)各個(gè)部件在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障。

4 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)電廠汽輪機(jī)的常見故障及處理對(duì)策的探討，意義重大。相關(guān)工作人員需要在明確汽輪機(jī)常見故障基礎(chǔ)上，提出針對(duì)性的汽輪機(jī)故障處理方法，加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)軸承損壞的處理，正確操作汽輪機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行以及停機(jī)程序，保證凝汽器實(shí)現(xiàn)最佳真空狀態(tài)，做好汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障處理，嚴(yán)把設(shè)備質(zhì)量關(guān)確保設(shè)備安全運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：杜進(jìn)韡（1986-），男，甘肅白銀人，本科，工程師，從事火電廠汽機(jī)檢修安全生產(chǎn)管理工作。