火电厂汽轮机辅机常见故障及检修方法研究

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卢伟

国能阳宗海发电有限公司 云南 昆明 652103

摘要

火电厂作为我国老牌发电企业的代表,其运营模式和运营方法都发生了较大的变化,这种变化对火电厂的日常运营有着较大的考验,员工需要确保火电厂能够平稳工作。火电厂主要靠汽轮机发电,汽轮机辅机的运行状态决定着汽轮机的工作状态。火电厂汽轮机辅机的常见故障有很多,均会影响火电厂发电,进而无法保证人们日常用电和社会生产用电。基于此,本文就以火电厂汽轮机辅机的常见故障作为主要探讨内容,通过对给水泵挂闸故障、循环水系统故障、辅机异常震动故障等故障的分析,探讨对应的检修方法,希望能为火电厂提供一些建议和帮助。


关键词

火电厂;汽轮机辅机;故障;检修方法

正文


在我国的供电系统中,火电厂无疑是电力系统行业最重要的一部分。汽轮机也叫作蒸汽透平发动机,是火电厂供电系统中重要的设备,本身为旋转式装置,主要以蒸汽作为动力。汽轮机在日常工作运行中会通过高温蒸汽在喷嘴形成加速气流,这些加速气流会喷射在叶片上并使之旋转,旋转的过程中会对外进行做工,工作效率较高,运行状态比较稳定,而且这种工作模式的功率较大,能够满足火电厂的日常动力需求。目前汽轮机已经在电力行业应用广泛,但其本身毕竟属于消耗型装置,在长期工作过程中会受到外界诸多因素的影响,很容易出现故障,这就需要火电厂为其配备专业的检修人员,根据检修人员的技术能力和工作经验判断汽轮机辅机的故障原因,并对其检修,以此来提高汽轮机辅机的使用寿命。

一、火电厂汽轮机辅机常见故障

(一)给水泵挂闸故障

给水泵挂闸故障是火电厂汽轮机辅机在运行过程中常见的故障之一,常表现为控制油压低、控制油压大幅度波动、高低压主汽门无法正常开启等现象,这些故障统一叫做给水泵挂闸故障1】。这一故障的产生原因大多为两种,分别是控制油热控回路故障和机械故障。控制油热控回路故障主要是控制油磁阀的电状态异常或者失电状态异常导致的,二者之间的间隔时间不正常,进而导致汽轮机辅机阀门无法按照逻辑程序正常运转,从而出现故障。机械故障比较简单,大多是器械老化或者年久失修造成的,比如危急保安器内漏、电磁阀内漏、电磁阀卡涩失效、电磁阀门前滤网堵塞等。

(二)循环水系统故障

循环水系统是维持火电厂汽轮机辅机工作运行的重要设备,循环水系统并不是一个设备,而是由多种部件组成的工作系统,部件包括凝汽器、真空泵、循环水泵等。因为循环水系统设计的设备数量和设备种类较多,所以循环水系统故障对汽轮机辅机的质量日常工作状态有着较大的影响,常表现为循环水泵故障,凝汽器真空故障等。以凝汽器真空故障为例,凝汽器本身属于循环水系统,由凝结水泵和循环水泵组成,其工作目标为:确保设备内部排汽口能够处于真空状态,降低排出的蒸汽,形成凝结水,以此来满足汽轮机辅机的日常工作需求。在这一过程中,如果凝汽设备真空度较低,设备内部温度上升,那么将无法降低排出的蒸汽,引发设备振动出现辅机故障,进而影响汽轮机的工作性能。

(三)辅机异常震动故障

在火电厂汽轮机辅机正常运转的过程中,主要由汽轮机辅机的往复运动供能,在往复运动的过程中,设备本身受到摩擦力等因素的影响,很容易出现各种异常震动,震动幅度和震动频率由小增大,不断对汽轮机辅机造成影响,进而引发设备故障。当震动幅度过大时,辅机还会出现明显噪音,伴随异常无规律震动,如果不及时处理很可能会导致汽轮机辅机轴承与主轴不断摩擦,进而出现带非弹性形变的情况,辅机的紧固件可能出现松脱或者断裂的情况2】

(四)油质未达标

在火电厂汽轮机辅机正常运转的过程中,油质未达标也会造成设备故障。辅机设备本身属于消耗类做工设备,使用润滑油或者抗燃油可以有效减少设备做工时产生的摩擦力,或者减少因为往复摩擦而存在的火灾风险。油质如果不达标不仅无法起到抗摩擦和抗燃的作用,还会对设备的运行状态有较大的影响。比如润滑油的油质如果不达标则很容易出现滤网堵塞、管路腐蚀的情况,进而引发汽轮机辅机供油压力不足,引发轴瓦断油烧瓦的情况。抗燃油油质不达标则会引发伺服阀卡涩、节流孔板堵塞等情况。这些故障都会影响汽轮机辅机的正常运行状态,影响设备的稳定性,影响汽门、阀门的开关。

二、火电厂汽轮机辅机常见故障的检修方法

(一)针对给水泵挂闸故障的检修方法

检修人员在处理水泵挂闸故障时,检修人员应该先检查水泵挂闸故障是否由控制回路故障引起的,控制回路故障的检修内容包括电磁阀接线的带电状态、带电时间等,检查过程要保证全面细致。如果是控制回路故障则对其进行检修,确保汽轮机辅机能够正常运转,如果不是控制回路故障引起的汽轮机辅机故障则继续排查下一项。检修人员在排查完控制回路故障以后需要继续检查油缸内的零件,比如弹簧盘、活塞盘并帽,检查各零件能否正常运作。如果发现是电磁阀卡涩问题,那么检修人员可以使用机油冲洗电磁阀或者速关电磁阀。如果完成上述两种检修内容之后故障还未消除,检修人员还需要继续检查电磁阀是否存在内漏的问题,至此给水泵挂闸故障即可解决。本着提前预防、减低故障率的生产理念,检修人员不应该在发生问题后去解决问题,而是应该做好每日维护和检修工作,减少故障发生的概率和次数。比如定期抽查控制油的化学成分、定期进行大规模检修、对设备进行调速系统静态试验测定系统运行状态等,以此来延长设备的使用寿命,保障汽轮机辅机能够正常运转3】

(二)针对循环水系统故障的检修方法

检修人员在处理循环水系统故障时,应该先分析导致循环水系统故障的原因。在火电厂正常运行模式中往往会选择那些操作简单、成本低的节流调节作为主要工作模式,其目的是为了节省开支,创造更高的直接经济收益,但是这种工作模式的调节效果不是很好,循环水泵运行速度控制效果不佳,很容易出现凝汽器真空故障的现象。在分析完产生故障的原理后,检修人员在检查的过程中就需要结合原理和现实情况对故障进行系统分析,检修人员需要先检查汽轮机的运行状态,如果汽轮机在低负荷状态下运行,循环水泵水量出现明显不足的情况,那么故障的原因大多是凝汽器杂物过多堆积导致的,可以使用辅助抽气器将杂物、杂质吸出来,维持凝汽器的真空状态。如果循环水系统中凝汽器真空度低于正常值,汽轮机排汽温度上升,机器全身出现明显震动现象且震动幅度较大,冷却水钛管泄漏则可能是循环水泵出力不足、真空泵故障、真空系统泄漏等问题导致的。在处理此问题时,检修人员需要观察循环水泵的震动规律和震动幅度,检测出口压力,以此来判断循环水系统供水量是否符合正常标准,如果供水量与正常标准出现了明显差异,则更正供水量即可4】。如果不是供水量的问题需要继续检查循环水系统中的真空系统,常用的检查方法为直接灌水,灌水之后检查汽轮机低压系统和凝汽器连接的真空管路是否存在漏水现象,通过这种方式来判断真空系统的密封性。如果出现漏水则需要及时补漏,恢复其真空度。降低循环水系统故障的方法有很多,比如引进PLC、PID技术、优化控制方法、采取定速控制、制定对应的养护维修方案等。

(三)针对辅机异常震动故障的检修方法

在处理辅机异常震动故障的过程中,检修人员需要根据故障类型来制定不同的检修方法,常见的震动故障有设备平衡性问题、气流激振问题、动静摩擦问题、零件松动问题、转子裂纹问题等。当辅机出现转子非弹性形变故障时则可以更换转子,观测汽轮机运行状态,维修至正常即可。如果是气流激振引发的异常震动情况,则需要重新设置进水量,恢复叶片末端气流的稳定状态5】。如果是零件松动、动静摩擦等一类的小问题,则重新安装零件,重新上油即可,对于一些老化、腐蚀的零件进行换新即可。当前国能阳宗海发电有限公司引进了动态监测设备,能够有效诊断火电厂汽轮机辅机的运行状态,检修人员可以通过数据显示来对设备状态进行实时监测,确保能够在第一时间发现问题,解决问题。

(四)针对油质未达标的检修方法

油质未达标的检修方法比较简单,检修人员通过对油质进行化验分析即可判断油质是否符合标准,如果符合则继续分析设备故障原因,如果不符合则及时清理旧油,更换新油即可。导致油质不达标的原因大致分成四点,第一,火电厂在建设初期安装油管道时,安装质量不符合安装标准,导致管道内部出现大量的泥沙和锈蚀,进而导致在日后的工作中污染润滑油和抗燃油,造成油质不达标,解决方法为及时清理管道,并设置定期清理管道的工作计划。第二,火电厂汽轮机辅机机组调节不当,导致轴封蒸汽过高,严重影响了润滑油、抗燃油的进水、乳化等问题,严重影响了润滑油和抗燃油的性能,这一问题的处理方法为检修人员需要重新调节机组参数,使其重新恢复稳定。第三,主油箱加热器失灵导致油温不够,无法满足工作标准,检修人员需要对油箱进行检修,恢复其加热功能。第四,油质本身问题,针对这一情况检修人员需要制定定期滤油的计划,保证油质达标6】

三、优化火电厂汽轮机辅机维修工作的方法

(一)提高检修人员的工作能力

检修人员的工作能力是决定检修工作能否高效完成的主要因素,检修人员需要具备优秀的技术能力、准确的判断力、良好的工作责任感和工作意识。在技术能力方面,检修人员需要保证能够最快速度的解决汽轮机辅机的故障问题,恢复汽轮机运行系统的稳定性。判断力指的是检修人员需要根据自身的工作经验和意识来快速找到故障原因,以此来加快处理故障的速度。工作责任感和工作意识指的是检修人员的综合素质,检修人员需要做到及时检查、及时维修、尽职尽责,为火电厂的正常运行贡献自己的一份力量。为了实现这一目标,火电厂需要对检修人员进行培训,通过技术培训的方式来加强检修人员的技术能力。火电厂还可以优化自身的招聘机制,通过提高待遇和福利的方式来吸引更多的优秀人才前来应聘,并采用“引、用、育、留”的方式培养新员工,将新员工发展成为专业的检修人员。

(二)制定定期检修的工作计划

火电厂需要制定定期检修的工作计划,以此来提前预防汽轮机辅机出现的各种故障问题。具体的工作计划为:检修人员需要对火电厂汽轮机辅机进行日检,主要检查设备的运行状态以及各部件的质量情况;开启周检计划,检修人员需要对汽轮机辅机的内部状态进行检查,包括但不限于油质测验、设备松动问题、相关数据参数、凝汽器真空度问题等;月检、季度检查以及年检则为更系统、更具体、更全面的检查,检查内容为火电厂运行系统的所有设备,以此来确保火电厂能够正常运行。除了工作计划以外,火电厂还需要设置奖惩制度,奖励制度主要嘉奖那些工作表现良好,工作态度优异的员工,以此来激发检修人员的工作责任感,让检修人员能够更加努力工作。惩罚制度主要针对那些消极、怠慢的员工,对那些有重大过错导致汽轮机辅机损坏,直接造成经济损失的员工,进行罚款甚至是开除处理7】

结束语:综上所述,火电厂汽轮机辅机是维持火电厂正常发电运转的重要设备,加强对汽轮机辅机的维护和检修可以延长设备的使用寿命,保证设备工作效率和工作质量,以此来为火电厂创造更高的经济效益。火电厂汽轮机辅机常见的故障多种多样,比如循环水系统故障、油质异常、设备异常震动故障等,针对不同的故障类型可以采用不同的检修方法。火电厂汽轮机辅机本身属于消耗型设备,难免会出现故障问题,检修人员可以通过制定检修方案的方式来预防故障发生,或者通过动态检测技术及时发现问题,解决问题,减少故障给火电厂运行系统带来的损害。

参考文献:

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