發(fā)電廠汽輪機的問題與對策分析

董哲明

摘? ? 要：隨著經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展，各行各業(yè)對電能的需求量不斷增加。汽輪機作為發(fā)電廠的重要設(shè)備之一，其安全運行關(guān)系著整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性和安全性，汽輪機正常的運轉(zhuǎn)是保證電力供應(yīng)的關(guān)鍵。但汽輪機在長期的運轉(zhuǎn)過程中，受到的影響因素較多，所以很難保證不發(fā)生故障，因此要掌握汽輪機的機械原理和維護知識，出現(xiàn)故障時及時進行修理，從而保證其運行的正常。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;汽輪機;問題;對策分析

1? 引言

汽輪機出現(xiàn)故障是不可避免的，在日常的維護過程中管理人員要善于總結(jié)故障現(xiàn)象以及排除故障的措施，一旦出現(xiàn)問題，檢修人員要冷靜處理，認真分析故障原因，快速找到解決問題的正確方法，以確?；鹆Πl(fā)電廠的安全經(jīng)濟運行。

2? 火力發(fā)電廠大型汽輪機常出現(xiàn)的問題

2.1? 汽輪機軸承溫度升高

軸承溫度過高容易出現(xiàn)設(shè)備故障，而且影響汽輪機組的使用壽命。汽輪機在日常的運行中會出現(xiàn)很多由軸承造成的問題，如果軸承出現(xiàn)自身損壞或者是油的質(zhì)量不好，還有就是潤滑油壓低導(dǎo)致軸承出現(xiàn)缺油或是斷油、潤滑油油壓和油溫的異常變化造成油膜破壞、冷油器冷卻水中斷或者油溫自動調(diào)節(jié)裝置失靈、負荷突變或者發(fā)生水沖擊、強烈振蕩以及軸封漏氣等，這些原因都會導(dǎo)致軸承溫度升高，不利于汽輪機的正常工作。

2.2? 調(diào)速系統(tǒng)擺動故障

汽輪機主調(diào)門的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對主調(diào)門二次油壓時有可能會有異常波動現(xiàn)象發(fā)生。

2.3? 非正常震動故障

汽輪機的震動會受到油質(zhì)、油溫以及進氣參數(shù)以及其他原因等影響，分析具體成因，主要有以下三大方面原因。（1）轉(zhuǎn)子受熱變形導(dǎo)致汽輪機異常震動。汽輪機在熱態(tài)時的振動很大，轉(zhuǎn)子在高速且長時間運轉(zhuǎn)的過程中，溫度會不斷升高，其材質(zhì)內(nèi)應(yīng)力也會不斷釋放轉(zhuǎn)子使得其受到不均勻的加熱，因此造成轉(zhuǎn)子因受到加熱產(chǎn)生變形，進而引發(fā)汽輪機組的異常震動。變形的原因均是處于平面上的軸承存在不對稱的溫差所造成，轉(zhuǎn)子受熱變形現(xiàn)象一般在汽輪機組冷態(tài)啟動定速后帶負荷階段最容易發(fā)生。（2）摩擦震動導(dǎo)致汽輪機異常震動。任何物體在運動時都會產(chǎn)生可見的或者不可見的摩擦，這是最簡單的物理常識。同理，汽輪機能夠運轉(zhuǎn)起來也是通過汽輪機內(nèi)部各個零部件之間有規(guī)律的運動產(chǎn)生的。由于有運動就會有摩擦，而汽輪機內(nèi)部部件與部件之間各個接觸點產(chǎn)生的摩擦程度也各不相同，溫度會不同，這便會使得汽輪機因機身受熱不均和受力不均衡進而發(fā)生異常震動。（3）氣流激振導(dǎo)致汽輪機異常震動。汽輪機內(nèi)部的葉片如果受到來自外部氣體的沖擊就會出現(xiàn)汽輪機內(nèi)部的氣壓不穩(wěn)定，氣流發(fā)生激烈的碰撞等現(xiàn)象導(dǎo)致異常震動。由于大型汽輪機末級更長，這種因為氣流碰撞而引起的異常震動在大型汽輪機組中并不常見，但也值得注意。

2.4? 油系統(tǒng)故障

在運行過程中，如果油品內(nèi)部溫度升高，超過設(shè)定溫度標準，就會出現(xiàn)油品系統(tǒng)溢流現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)閥門失效。 此外， 電站渦輪機油系統(tǒng)故障發(fā)生在機油液位， 液壓，異常操作，往往會導(dǎo)致油位突然上升或下降，液壓過大或過小。汽輪機潤滑油系統(tǒng)和EH。 這兩類故障在檢修實踐中，汽輪機制動后的油系統(tǒng)難以打開閥門，閥門堵塞或故障導(dǎo)致漏油的現(xiàn)象時有發(fā)生。

3? 常見故障的應(yīng)對措施

3.1 針對汽輪機軸承溫度升高故障的應(yīng)對辦法：

3.1.1? 注意軸承間隙和潤滑油量的控制

解決軸承溫升問題，注意軸承間隙，注意潤滑油量的控制。 一般情況下軸承保持間隙0.1mm，間隙與軸承實際尺寸存在相關(guān)性。 間隙尺寸小于0.05mm，這意味著軸承間隙太小。 這就防止?jié)櫥屯耆魅胼S承的相應(yīng)表面，將難以形成良好的油膜，難以嘗試去除更多的熱量，容易導(dǎo)致軸承溫度升高的現(xiàn)象。 另外，軸承間隙過小，會使相應(yīng)的軸頸產(chǎn)生過大的包裝角，容易增加實際摩擦力，增加摩擦面積，摩擦熱會導(dǎo)致軸承溫度升高。 一般情況下，高速電機的相應(yīng)軸承和軸頸保持包裝角60°，低速電機的平均速度和軸承以及軸頸保持包裝角60°～90°。

3.1.2? 發(fā)電機軸向外力控制

要解決的軸承溫升問題，還要注意要控制的發(fā)電機的軸向外力。 在發(fā)電機運行條件下，定子和轉(zhuǎn)子繞組芯將產(chǎn)生等效磁場。 在磁感應(yīng)強度的影響下，定子和轉(zhuǎn)子各自的磁心有移動的趨勢，并以相同的截面共同決定。

3.1.3? 結(jié)構(gòu)和摩擦力分析

從分子結(jié)構(gòu)角度分析，礦物油為混合物，其分子大小不等，包括蠟等雜質(zhì)分子，但合成油為純物質(zhì)，其分子大小均一，排列有序，不含任何雜質(zhì)分子。 從油品性能的角度進行分析，礦物油受原油本身的影響，其性能僅限于不同分子性能的原始表達，合成油具有單獨精密的化學(xué)合成工藝，其性能可根據(jù)實際需求量求出最優(yōu)化。

由于分子結(jié)構(gòu)的不同，合成油摩擦系數(shù)比礦物油更低，相應(yīng)的分子間摩擦力也必然較小，在同等情況下，自身能量損失和發(fā)熱量更低，經(jīng)專門實驗室驗證，可以充分證明這一理論分析。以普通礦物油和合成潤滑油為潤滑劑，對受控蝸輪進行紅外熱成像試驗，直觀地表明了合成潤滑油的能效優(yōu)勢。與同型的一般礦物油相比，合成油的工作溫度低約15℃。分析之后潤滑油的性能發(fā)現(xiàn)，工作溫度越低，潤滑油的效果越好，設(shè)備壽命越長，效率越高，維護成本越低。

3.2? 針對汽輪機調(diào)速系統(tǒng)擺動故障的解決方案：

汽輪機調(diào)速系統(tǒng)一旦出現(xiàn)擺動故障應(yīng)按下列順序依次進行檢查：①對控制儀表裝置進行檢測，查看測速儀表器是否有損壞，確認輸出的信號是否正常。②對電液轉(zhuǎn)換器進行檢測，電液轉(zhuǎn)換器在出廠時都會設(shè)定起止電壓和油壓，在運行過程中，起止電壓和油壓符合廠家設(shè)定的曲線，應(yīng)檢查電液轉(zhuǎn)換器是否需要更換。③對油動力進行檢測，其中又應(yīng)當從兩個方面按順序進行檢測：先對油動力靜態(tài)特征進行分析，再將油動機進行拆卸做進一步檢查。

3.3? 針對汽輪機異常震動故障的解決辦法：

①對于轉(zhuǎn)子受熱變形導(dǎo)致汽輪機異常震動，更換新的轉(zhuǎn)子能有效地消除振動力的產(chǎn)生，汽輪機組也就不會再出現(xiàn)異常振動的情況。②對于摩擦震動導(dǎo)致汽輪機異常震動，由于各個部件之間摩擦程度不盡相同，可以根據(jù)日常所做的工作記錄對摩擦嚴重的部件進行單獨維護，如果沒有修護的必要性則可以直接更換部件。③對氣流激振導(dǎo)致汽輪機異常震動，通過降低負荷的變化率以及避開產(chǎn)生氣流激振的負荷范圍的方式來避免因氣流激振而產(chǎn)生的汽輪機異常震動。

3.4? 對于汽輪機的潤滑油系統(tǒng)故障的應(yīng)付對策

針對上述問題，主要解決方法有：對潤滑油系統(tǒng)進行綜合評述，找出漏油點; 對潤滑油冷卻器進行徹底檢查，閥門開啟科學(xué)，合理，水壓是合理的綜合檢查; 測試潤滑油組成，潤滑油含水量，綜合調(diào)查的組成; 止回閥和控制板出口的解體檢驗，安裝，設(shè)計過程滿足檢驗要求; 汽輪機在節(jié)流油中的所有軸承，限制潤滑油的流動。

4? 結(jié)束語

電能生產(chǎn)是連續(xù)化作業(yè)，這就要求汽輪機在生產(chǎn)中必須保持正常運轉(zhuǎn)，不能出現(xiàn)中斷現(xiàn)象，否則就會使廣大居民和生產(chǎn)用電帶來困難。汽輪機在運行中出現(xiàn)異常現(xiàn)象，要及時采取相應(yīng)的措施以避免發(fā)生事故。電廠作為電能的生產(chǎn)企業(yè)，在當前能源需求不斷緊張的情況下，需要不斷的提升自身的生產(chǎn)效率，對機組和設(shè)備進行優(yōu)化、改造，從而達到高效、節(jié)能的目的。

參考文獻：

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