汽轮机运行中设备维护及常见故障处理.pdf

运行与维护 Running and Maintenance 74 今日制造与升级 2023.6在未来相当长一段时间，火电依然占据电力能源的主导地位，且随着经济发展和人们日益增加的需求，电力用量将进一步增加。在火电厂中汽轮机系统是把热能转换成机械能的重要设备，它是否能高效运行，直接影响发电质量和效率，因此为了保证其高效运行，必须对其进行有效维护，出现故障要及时处理。文章以6MW 抽凝式汽轮机系统为例，系统地总结分析运行过程中设备维护及常见故障处理的方法，以提高汽轮机系统运行的可靠性，从而提高发电质量和效率。1 汽轮机系统概述汽轮机系统主要由锅炉给汽轮机提供蒸汽，由蒸汽母管经电动主汽门和自动主汽门分两路进入汽轮机，推动汽轮机的叶片转动，从而带动发电机转动发电。其中盘车的作用是防止轮子产生热弯曲，保证汽轮机的正常运行。抽凝式汽轮机抽走一部分蒸汽，给高加加热器、低加加热器、除氧器提供热能。蒸汽在汽轮机做完功后，就进入冷凝器经过循环水冷却后，通过凝结泵进入低加加热器加热升温，然后再经除氧器除氧，循环中损耗的除氧水，通过化水处理车间补充，再然后通过凝结水泵，进入高加加热器加热，最后进入到锅炉加热。具体流程如图1所示。2 汽轮机运行中设备故障处理方法2.1 汽机需紧急停机出现的故障及故障处理步骤2.1.1 汽机需紧急停机的12种情况（1）汽轮机转速升高到危急保安器动作转速而危急保安器不动作。（2）机组发生剧烈振动，振幅超过0.07mm。（3）汽机或发电机内部有清楚的金属响声或磨擦声。（4）汽机内有水冲击。（5）任何一轴承断油冒烟或轴承出口油温急刷升真到70以上。（6）润滑油压下降到0.03MPa 表压。（7）油箱内油位突然下降到最低油位以下，又不能立即补油。（8）油系统着火，且不能扑灭。（9）轴向位移达0.7mm 时，喷油嘴油压降至0.245MPa表压。（10）主蒸汽管道破裂。（11）轴封内冒出火花。（12）发电机、励磁机冒烟着火或有严重烧焦气味。2.1.2 紧急停机处理步骤（1）立即将手动危急保安器或轴向位移控制器，或紧急停机按钮.检查自动主汽门，调速汽门，抽汽逆止阀关闭，否则应立即关闭电动隔离主汽门，并记下停机时间。（2）向电气发出“注意”“机器危险”信号。摘要汽轮机主要应用于现代火力发电厂，是火力发电的核心器件之一。文章介绍汽轮机运行中常见的故障处理办法，为汽轮机安全稳定运行，预防排除安全隐患，保障火力发电厂的有序运行提供安全保障。关键词火力发电厂；汽轮机；故障；处理中图分类号F426 文献标志码A汽轮机运行中设备维护及常见故障处理郭帅（山东能源集团电力集团青岛龙发热电有限公司，山东青岛266317）?图1 汽轮机蒸汽流程运行与维护 Running and Maintenance 2023.6 今日制造与升级 75（3）关闭真空补水门，开启辅助抽气器空气门，关闭主抽蒸汽门，迅速破坏真空。（4）主控室发回“已解列”信号后，检查转速应下降，否则应立即关闭抽汽隔离阀。（5）关闭自动主汽门手轮，启动汽轮油泵，必要时开电动油泵。（6）向值长及上级领导汇报。（7）关各级抽汽门，开各级疏水门。（8）将同步器手摇至低限，调压器退出工作位置。（9）若发电机着火，可不破坏真空，待转速降至 300r/min 时，合上保安装置，微开主汽门，保持300r/min，进行灭火，直至熄灭为止，再打闸停机。（10）按停机规定，完成其他操作，记录汽机惰走时间，检查监视各部声音及变化。2.2 汽轮机需停机的故障及停机故障处理步骤2.2.1 汽轮机故障停机的7种情况（1）空负荷运行时，排汽真空降至-0.06MPa。（2）空负荷运行时，排除温度超过120。（3）主蒸汽温度超过450以上，通知锅炉降温，连续运行0.5h 仍不下降时（全年累计不应超过400h）。（4）主蒸汽温度降至340以下，通知锅炉升温仍不上升时。（5）主蒸汽压力超过3.53MPa 表压时，通知锅炉降低汽压，30min压力仍不降时，关小电动隔离主汽门节流降压，若节流无效，主汽压力继续升高时。（6）主蒸汽压力降至1.6MPa，通知锅炉恢复仍不上升时。（7）抽汽压力超过1.324MPa，抽气安全阀不动作时。2.2.2 故障停机处理步骤（1）向电气发出“注意”“机器危险”信号。（2）接到电气“已解列”信号，手打危急保安器，检查自动主汽门，调速汽门，抽汽逆止门关闭。（3）关闭自动主汽门手轮，开启汽轮油泵。（4）关闭抽汽隔离门、三级抽汽门，开疏水门。（5）将同步减至低限，调压器退出工作。（6）完成正常停机的其他操作。（7）记录惰走时间，向值长及领导汇报。2.3 真空下降的主要特征及处理方法2.3.1 真空下降的主要特征（1）真空表指示下降甚至发出报警音响。（2）排汽温度升高，凝结器端差明显增大。（3）主抽汽器冒汽量增加。2.3.2 真空下降的处理方法（1）若真空平稳下降时，按规定减负荷运行。（2）若真空急剧下降时立即开启辅助抽气器。关闭汽机凝结器真空补水门（或压力补门），特别是其他汽机在运行状态且利用真空补水情况下迅速查明真空下降的原因。若为循环水中断，应先启动备用泵，关闭故障泵出口门，恢复循环水供水。若为凝结泵故障，迅速开启备用泵，停故障泵，关出入口门及空气门。负荷减少至零后，若真空下降至-0.06MPa 表压以下且继续下降，应立即打闸停机，并向主控室发出“机器危险”信号，再按正常停机操作。最后还需检查检查主抽气器和后轴封信号管冒汽情况是否正常。（3）若真空缓慢下降时按规定减负荷。查明真空下降原因及时处理。则检查轴封送汽是否正常。查看凝结水泵工作是否正常及凝结器水位情况，必要时开备用泵。检查主抽气器各段蒸汽压力和真空是否正常及主抽藏水器情况，必要时开直通门疏水。检查真空系统所有管道阀门，是否有无漏气处。检查凝结器出入口水压力和温度及入口滤网是否堵塞缺水。检查凝结器底部汽侧放水门是否关严。真空下降至-0.08MPa 表压以下时，开启辅抽，关闭真空补水门，调整凝结水电动再循环门，保证凝结器水位。负荷减至零，且真空降低至-0.06MPa 表压以下并继续下降时，应联系主控室故障停机。2.4 主抽器工作失常现象和处理办法2.4.1 主抽冷却器铜管破裂和疏水器失常现象和处理方法冷却器铜管破裂和疏水器失常的现象是抽气器内有水冲击声，外壳温度显著下降，从冒汽管喷水。处理办法是，开启辅助抽气器停主抽气器，凝结水走直通门，开直通疏水来处理。2.4.2 喷嘴堵塞现象和处理方法喷嘴堵塞的现象是冷却器外壳温度下降，进汽压力摆动并升高，排气管不冒汽，有倒抽现象。处理办法是反复开关进汽门，试冲堵物，处理无效，开辅抽，按规定减负荷，停机处理。2.4.3 主抽冷却水不足现象和处理方法主抽冷却水不足现象是主抽有汽化现象，冷却器外壳温度升高，冷却水出入口温差大。检查凝结水泵运行情况，开大凝结水再循环电动调节门，增加冷却水量来处理。运行与维护 Running and Maintenance 76 今日制造与升级 2023.62.5 汽温、汽压不正常情况和处理办法2.5.1 主汽压力超出额定范围的处理汽机进汽压力范围表压为MPa。主汽压力超过3.626MPa 气压后，联系锅炉司炉降低气压，司炉降压操作30min 后压力仍不降时，关小电动隔离汽门，进行节流降压，若节流无效，压力继续升高，应联系值长，故障停机。汽压降至3.136MPa 表压时，联系锅炉司炉恢复汽压，若汽压继续下降，在纯凝汽工况下按规定减负荷，在抽汽况时，应监视非调整抽汽压力不高于规定压力，否则负荷运行，汽压下降较大时，为使汽压尽快恢复，应及时调减负荷。2.5.2 主汽温度超出范围的处理汽机进汽温度范围。主汽温度超过445时，连续运行时间不准超过30min，否则应联系值长故障停机。超上限温度运行全年累计不应超过400h。主汽温度降至420时，应联系锅炉恢复汽温，如汽温继续降低，在纯凝汽工况时，按规定减负荷，在抽汽工况下，且抽汽量较大时，监视非调整抽汽压力不高于-0.02MPa 表压，抽汽量较小时，按规定减负荷。如果汽温下降速度较快，任何工况下都要减负荷，汽温剧降50以上时，应立即全减负荷，开启主汽管道疏水门以防发生水冲击，并注意检查轴向位移，机组振动情况。如果主汽温度和压力同时达到高限，机组连续运行时间不得超过15 30min，全年累计不超过20h。2.6 水冲击的原因、现象和处理方法2.6.1 水冲击的原因锅炉满水。水质不纯，汽水共腾。疏水不当。高加或低加铜管破裂，抽汽管道逆止阀不严。2.6.2 发生水冲击时的处理步骤（1）迅速破坏真空，紧急停机。（2）开启主汽管道，抽汽管道及汽缸疏水门疏水。（3）检查推力轴承温度，轴向位移情况，倾听汽机内部声音。（4）记录转子惰走时间，惰走期间，检查机组无异常情况，且造成水冲击的原因已查明并消除后，可重新起动机组并列。还有一种情况，水冲击如果是由高加或低加铜管破裂引起，应立即将高加或低加进出口水门关闭，进汽门关闭，开启直通门。2.7 油系统漏油处理（1）油压降低但油位不变，一般是压力油漏油到油箱内或主油泵入口侧的滤网堵塞所致，此时应启动汽轮油泵，并检查出口油管道上的逆止门是否严密。查看主油泵和注油器工作是否正常。关闭电动油泵出口门，判断三通阀是否严密。注意调速汽门和调速系统的运行情况。检查滤油器滤网是否堵塞，若堵塞清除滤网上的杂质。（2）主油泵出口油压下降较快时应做好紧急停机准备，漏油造成压降低，在短时间内无法消除时，应汇报值长和车间，启动汽轮油泵，做故障停机。（3）油位降低但油压不变，一般是从油箱的各种连接管道，如故障放油管、放水管漏油到油箱外面所致，此时应检查油位指示器是否失灵。检查油管道有无漏油现象，检查故障放油门、放水门是否关严。查明原因尽快消除，同时补充油位至正常值，如漏油不能及时消除，应在油箱油位降至最低允许油位时，汇报值长和车间工作人员，启动汽轮油泵，故障停机。3 结束语综上所述，汽轮机的工作状态对电厂运行的稳定性和安全性都有着重要的影响，在日常运转中难免会发生故障，维护人员要深刻了解汽轮机常见故障的形成原因和解决对策，在故障发生时迅速采取对策及时处理，从而有效降低汽轮机发生故障的频率。参考文献1 张岳昊.火电厂600MW汽轮机常见故障分析及处理J.化学工程与装备，2021（10）：212-214.2 姜永超.火力发电厂汽轮机常见故障分析及解决措施J.设备管理与维修，2021（24）：58-59.3 刘刚.火力发电厂汽轮机常见故障分析与检修研究J.中国设备工程，2022（2）：43-44.4 娄岳峰.汽轮机常见的故障分析及对策J.科学技术创新，2020（20）：11-12.5 张永峰.电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略探讨J.科技创新与应用，2021，11（30）：111-114.作者简介郭帅（1992），男，山东青岛人，硕士研究生，主要研究方向为热能与动力。