汽輪機設備運行及事故處理
前言
隨著經濟的快速發展,各項資源都呈現出緊缺的態勢,為了有效的實現能源的節約,近年來能源的環境和重復利用被提到了重要日程安排上來。電廠為了積極響應國家節約能源的政策的號召,則在汽輪機的選擇上下足了功夫,由于凝汽式汽輪機不僅能夠有效的節約燃料,而且運行過程中具有較好的經濟性,所以近年來在電廠得以廣泛的應用。作為電廠運行維護部分,則需要做好凝汽式汽輪機的維護和保養工作,確保汽輪機運行的安全性。
1、汽輪機振動防止措施
1.1油膜失穩防止
在對汽輪機進行設計時,需要適當的對系統阻尼以及軸系的穩定裕度進行提升,并在檢查以及運行過程中做好工藝方面的控制,避免對可能對軸系穩定性產生影響的工藝進行應用。對于油膜失穩情況來說,做好日常汽輪機軸承的維護可以說是非常重要的一項手段。根據其運行定理,要想對油膜失穩情況進行消除,則可以通過對比壓以及負載進行增大的方式進行,并對軸承寬度進行降低。也可以在對承載系數以及油溫能進行提升的同時降低潤滑油粘度。但對于該種方式來說,其在應用中則會在對油膜厚度進行降低的同時使其一直處在較高的溫度環境下工作,很可能因此導致油質出現老化問題,需要在實際應用中做好把握及處理。
1.2氣流震蕩防止
同其他問題類型相比,氣流震蕩可以說是在我國出現幾率較小的情況,但是,我們依然要對其進行同等看待。防止方面,首先可以通過反漩渦技術的應用對流體的周向運動產生干擾,在以逆向方式將其注入到流體后對失穩的界限轉速進行提升。對于該種技術來說,其在應用中也將衍生出數量較多的、具有高效特征的主動控制手段,且在具體應用中并不會損害到汽輪機設備。其次,通過對軸徑在軸承中的偏心率進行增加,以此對振動幾率進行降低。最后,可以對軸承的幾何形狀進行改變,在對周向旋流進行擾亂的同時對其切向力強度進行減少,以此使轉子能夠獲得更高的運行穩定性。
2、水沖擊故障處理
由于汽輪機在運行的過程中會摩擦生熱等導致汽輪機發生真空下降。電廠汽輪機真空急劇下降,會因為溫度急劇下降導致大量的水進入,氣溫過低且水飽滿,就會導致汽輪機遭到嚴重的水沖擊。嚴重的水沖擊會導致嚴重碰撞和磨損嚴重等等。水沖擊的解決方案一旦發現汽輪機出現水沖擊事故要迅速地打開疏通通道,在測量的結果正常之后再停止運行。在鍋爐方面,鍋爐蒸發量過大引起汽水共騰。或者是啟動過程中升壓過快,導致降壓降溫速度過快,使蒸汽過熱度降低導致管道內集結凝結水;在汽輪機方面,汽輪機啟動過程中由于暖管時間不夠,運行人員操作不當開機投夾層加熱時高壓缸進水或冷蒸汽,造成上下缸溫差增大,出現汽缸變形和機組振動;沖轉過程中沒有及時發現高壓缸進水或冷蒸汽,汽機跳閘后沒發現缸溫已超標,夾層加熱系統暖的暖管疏水不充分,汽輪機回熱系統的保護裝置失靈。防止汽輪機水沖擊的對策:汽輪機遭到水沖擊的現象。操作人員一定要及時地切斷運行機械的電源,打開疏水管道的閥門,進行相關的技術處理,排除水沖擊故障。并且在水沖擊處理措施實施完成后,檢查汽輪機軸承的溫度,并進行相關性的記錄分析,才能使汽輪機繼續運行工作。如果汽輪機在運行的時候仍然存在一定的故障問題,就要再次切斷其電源,進行重復的機身內部相關部件檢查,直到汽輪機能夠正常的工作運行。
3、進水或冷汽故障的處理方法
3.1排查水或冷汽源頭并設法消除
汽輪機汽缸發生進水或進冷汽故障后,首先應查找進水水源,對引起汽輪機進水各個可能的原因進行排查;找到進水點后,應切斷水或冷汽,并對汽缸進行充分疏水,盡可能地排盡汽缸內的積水。
3.2悶缸處理
汽輪機缸體內積水排盡后,應對汽輪機進行悶缸處理。切斷汽輪機外來汽源,關閉汽輪機本體缸體疏水,通過悶缸,使機組通過自身傳熱來消除汽缸的缸溫差,逐漸消除汽缸及轉子變形。如果機組盤車未跳閘,則可根據轉子晃度表讀數來判斷轉子彎曲量及轉子彎曲高點位置,轉子在悶缸狀態下連續盤車,隨著上下缸溫差下降,轉子彎曲將會回到原始狀態;如果機組盤車已跳閘,則表明轉子與汽缸之間已經出現碰磨甚至卡澀,汽缸進水或冷汽后,上下缸溫差加大,汽缸及轉于產生的變形量將同步增加,變形量超過機組汽封徑向間隙后,轉死后,盤車過電流保護跳閘。機組盤車跳闡后,轉子的偏心表不起作用。筆者建議,揭開汽輪機前箱窺視窗口,在前箱轉子上架設臨時百分表,定期記錄百分表讀數,從而判斷過程轉子的彎曲狀況。
3.3盤車
設法手動操作盤車,后投入連續盤。通過悶缸,汽缸上下缸溫差逐步減小,汽缸、轉子變形減小,通過手動操作盤180°靜止一段時間后(靜止時間以前箱百分表讀數變化來確定),再投入連續盤車,連續盤車過程中注意傾聽汽缸有無金屬摩擦聲。確認轉子是否發生永久性彎曲。如果轉子沒有發生塑性變形,經過4h以上連續盤車,轉子偏心、轉子高點的相位應會恢復到原始值。如果經過4-8h連續盤車后,轉子偏心、轉了高點的相位沒有恢復到原始值,則證明大軸已經發生了永久性變形。對于變形量不大的轉子,可以嘗試對轉子進行現場配重處理,比如某電廠4號機組發生了汽缸進水,經過悶缸及長久盤車后,轉子晃度值仍然維持在0.1mm,通過在高中壓轉子中間配重1.4kg,保證了機組順利通過一階臨界振動。對于變形量大的轉子,唯一手段是現場揭缸,對轉子進行直軸處理。
4、汽輪機超速事故處理
按照規定做好自動主氣門、調速氣門的定期活動試驗,抽氣逆止門的開關試驗,如氣水品質達不到要求時,要適當縮短自動主氣門和調速氣門活動試驗的周期,增加活動行程時,防止主汽門前后的壓差過大而引起自動關閉。
運行中發現主氣門、調速氣門卡澀時,盡快消缺,不能消除時做好防止超速的安全措施。汽輪機運行中要注意檢查調氣門開度和負荷的對應關系,調速氣門前后的壓力變化情況,防止調速氣門變形不能嚴密關閉,特別是提板式配汽機構,以往曾多次發生類似事故。
嚴格化學監督(油質的監督),油質分析化驗要定期進行,防止油中進水或雜物導致調節部套卡澀或銹蝕;加強對蒸汽晶質的監督,防止蒸汽帶鹽,使自動主氣門、調速氣門和抽氣逆止門門桿結垢而卡澀。
運行值班員要熟悉超速時的象征(如聲音、轉速指示連續上升、油壓升高、振動增大、負付到零或僅帶廠用電)等,遇此類情況時能按規程規定進行緊急故障停機的處理,防止事故擴大。
在機組滑參數啟動過程中或滑壓運行的機組,調速氣門開度不應開到最大開度,留有富裕度,防止同步器超過正常調節范圍時,突甩負荷、轉速升高、調速系統失去脈動等造成的卡澀。
結束語
綜上所述,只有對汽輪機平時出現的故障及時排除,才能夠保障運行工作過程中,不會因為汽輪機的部件故障導致整個動力裝置的受損,保證汽輪機的正常運轉。
(李國考 大唐貴州野馬寨發電有限公司 貴州六盤水 53000)
參考文獻:
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責任編輯:蔣桂云
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