谈电厂汽机设备中的故障问题及检修

韩晖 中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司

一、前言

对于国家来说，国家发展和企业发展之间有着非常直接的联系。对于电力企业，电厂是电力企业的领头企业，其在电力领域和国家经济发展过程中，发挥着非常重要的作用。电厂在发展过程中，经常会存在各种弊端和各种故障，如果不能对这些故障进行很好地处理，不仅会对电力生产的正常进行产生非常直接的影响，还容易导致生产安全问题的发生。

二、电厂汽机运行中出现的常见问题

1.汽轮机组油系统故障。在电厂汽轮机组检修过程中，检修人员经常会发现其轴颈和轴瓦部位磨损非常严重，如果磨损情况过于严重，就会对机组系统的正常运转，带来非常直接的影响，甚至影响到汽轮机的安全运行。在通常的情况下，对于轴瓦和轴颈出现的磨损问题，可以采用堆焊操作方式，然后对轴瓦和轴颈进行打磨和抛光处理，这样就可以完成对轴瓦和轴颈的处理。对于不具备修理能力的部门，就需要及时与汽轮机厂家的售后部门进行联系，然后再开展轴颈的修复工作[1]（见表1）。

表1 氢冷升压机械密封泄漏的处理措施

2.汽轮机运行功率过高或者过低。汽轮机技术在经过多年的发展之后，已经相对比较成熟，但其回热系统在经过优化之后，还会存在一定的不足。例如，很多汽轮机运行功率相对较高，没有完全实现自动化控制，很多时候需要操作人员现场操控。在汽机运行过程中，需要将其运行功率控制在一定的范围之内，电厂应该根据自己的技术指标，合理对相关机组进行选择。很多汽机在经过长时间的使用之后容易出现运行功率偏高或者偏低的现象，如果汽机的高压缸和低压缸的接触面发生了破裂的现象，就会对汽机的运行功率造成非常直接的影响。

3.滤油机安装问题。很多滤油机在安装的过程中，都会在过滤工序中出现问题。如果过滤中不能将油中的杂质清除掉，就会对油箱的运行造成非常直接的影响。过滤这个程序主要是通过滤油机当中的脱水回路来完成的，其中主要会涉及以下几个方面：一是油质的测量，在机组冷油器出口位置开展摘取工作，并对摘取的样本及时进行测量。二是需要改变滤油机的运行方式，如果被化验油质中没有发现水分，却发现很多颗粒位置，就需要改变其运行方式。如果其颗粒物质含量达标，但是其中水分含量过多，就需要其按照原来的运行方式进行运行。三是需要对启动时间进行规划，合理对整个机组的启动时间进行合理规划，从而改变其滤油方式。

4.汽轮机运行问题。在汽轮机运行过程中，其中一个非常突出的问题是运行效率相对较低，该问题很多时候是由于汽轮机内部零件遭受严重的损害所导致。如低压隔离板阻气片出现冲蚀和脱落问题，或者同流部分径向间隙超过了设计值导致漏气损失问题的发生、汽轮机喷嘴出现了严重的变形等。这些都是造成汽轮机组运行效率过低的主要问题。这些损害问题都会出现在汽轮机运行过程中，目前还没有发现非常好的解决方法（见表2）。

表2 IS 离心泵振动大、噪音大处理措施

三、常见问题的对策分析

1.认真做好叶片金属状态的检查工作。认真做好叶片金属状态的检查主要包括以下几个方面：一、在对汽轮机进行检修的过程中，需要认真做好汽轮机叶片、叶根等部位的检查工作，检查叶根及围带周围是否出现了松动的现象，如果发现了围带松动的现象，就需要对围带使用铆钉进行固定处理，从而提升围带的紧固效果。二、进一步做好管道和阀门的检查工作。在对汽轮机进行检查的过程中，应该认真做好管道蒸汽室、主汽门、调节气门的吹扫工作，并对相关零件进行固定处理，从而有效避免相关零件松动进入到气缸内部，造成叶片被打坏。三、认真做好安装质量的控制。在实际进行安装的过程中，应该充分做好安装工艺和安装环节的质量控制，避免叶片落入到共振区，降低叶片发生共振而发生断裂的概率。四、认真做好裂纹焊接质量控制。动静叶片如果受力过于不均匀，就容易导致裂纹问题的发生，需要认真做好叶片的焊接处理，合理对焊接材料进行选择，最大程度保证叶片的使用寿命，对提升汽轮机运行安全性，有着非常重要的作用。

2.汽轮机的优化运行。在汽轮机实际投入使用前，需要认真做好汽轮机的优化运行，从而进一步提升电厂汽轮机运行效率和经济性。在汽轮机实际运行过程中，如果汽轮机可以保持在正常和经济状态下运行，汽轮机的各项数据指标都可以控制在合理的范围之内，保证汽轮机可以正常、稳定运行。但如果汽轮机运行指标发生了变化，超过了额定运行参数或者处于动态运行状态，就会对汽轮机的正常运行，造成非常直接的威胁。因此，在汽轮机实际运行过程中，应该认真做好汽轮机运行监视工作，降低其出现运行故障的几率，能够及时发现问题并进行处理，避免重大事故的发生[2]。

3.强化输油管道的清洁。在汽轮机运行过程中，润滑系统发挥着润滑和调速的作用。因此，应该保证储油系统具有足够的清洁作用。通过提升输油管道的清洁度，可以有效避免发动机阀体和轴承当中渗入杂质。在汽轮机检修工作结束之后，可以采用油循环的方法，从而实现对油系统的清洁工作，并能够有效实现两台油泵的并行循环。在安装过滤网的过程中，应该最大程度保证储油系统和输油系统的清洁度，每天都应该对过滤网进行更换，避免过滤网出现杂质过多的现象，为机组的稳定运行，奠定一个良好的基础。

4.优化调节给水泵的运行。根据供水方式的不同，可以将汽轮机电动给水泵分为定速给水泵和变速给水泵。在发动机定速泵运行过程中，可以通过调节锅炉给水门的开度，来改变管路的阻力，从而达到调节水速的目的。在发动机变速泵运行时，可以通过改变泵的转速，来改变泵的扬程，从而有效提升水泵运行的稳定性。变速泵在运行中，并不会对管道的阻力造成直接的影响，也不会影响到发动机调节阀的使用，提升设备运行节能效果。如果发动机处于低速低负荷运行状态，可以进一步提升变速泵的运行效果。

5.保障汽轮机运行的经济性。在电厂各部分维护的过程中，往往需要一定的费用支出。为了节省费用支出，并提升汽轮机各方面的使用效率，降低汽轮机部件的维修费用，保障汽轮机使用的经济性，就需要认真做好汽轮机运行参数的优化工作。在汽机运行过程中，可以在零件强度允许的情况下，认真做好汽轮机运行压力和温度的调整工作，从而有效提升其运行效率。其次，还应该认真做好轴向间隙的优化和调整工作。另外，对于已经运行的汽轮机，需要合理对喷嘴和叶片之间的轴向间隙进行调整，通过对气封片的合理使用，可以进一步提升其运行效率。再次，还需要认真做好汽机构造和运行方式的调节工作，对其运行状态有效进行优化，从而提升其运行节能效果，降低成本。为了进一步降低汽机的背压，就需要合理对真空度进行选择，改善其热力循环效果。

四、电厂汽机设备安全运行

1.建立必要的规章制度，保证操作的规范性和合理性。在电厂汽机设备运行过程中，应该构建出完善的操作规程，保证人员行为的标准性，降低汽机设备运行故障率。在电厂汽机是故障管理和检查的过程中，应该严格按照法律规范开展，并将其作为工作人员的指引。为了保证电厂汽机设备运行的安全性，电厂就需要认真做好各种预防措施，保证各项检查工作可以顺利执行到位。电厂也应该结合自身的发展情况，建立必要的措施和管理策略，在电厂设备运行出现故障之后，可以采取切实可行的方法来进行解决，降低电厂的财务支出。电厂工作人员应该充分做好汽机辅助设备的创新和完善工作，为汽机稳定运行，创造一个良好的环境。一旦发生了振动和动荡的现象，就需要尽快进行处理，保证电厂汽机设备可以安全运行。

2.提升对电厂汽机设备的关注度，提升工作人员的工作能力。工作人员应该不断提升自身的工作能力，能够定期汽机进行清理。电厂汽机设备在运行的过程中，往往会受到周围环境的影响，一旦灰尘在设备中堆积，就会对设备的安全运行，带来非常直接的影响，降低电厂汽机设备运行效率和质量。因此，工作人员应该认真做好不同设备的清理工作，降低油箱当中的杂质残余率，保证轴承和阀门的清洁程度，对其中的轴承和滑动部位及时进行润滑处理，保证电厂汽机的运行效果。

3.故障诊断。为了进一步提取到设备运行的状态，通常会采用多传感器融合技术，利用不同种类的传感器来获取设备的状态信息，通过对这些状态信息的分析，就可以很快掌握设备运行故障。基于特征空间矢量的故障诊断方法在近些年来应用也比较多，其可以通过对故障误差的学习，来及时修正故障特征量。这种方法具有比较强的自适应能力，对故障建立故障征兆矢量，并通过对自适应算法的应用，来判断是否有故障发生。如果先验征兆矢量不够确定，可以采用人工法来进行第一次故障的判断。随着信息技术的不断发展，其在各种领域中的应用不断增加，发挥的作用也越来越大，在电厂汽机设备故障诊断中的应用也不断增加，其主要是对故障发生过程和故障来源来进行分析[3]。通过对设备状态特征量进行归纳分析，再采用模糊识别技术，就可以得到系统的故障参数，然后就可以得到故障出现的原因以及具体的性质。由于很多电力设备都具有网络传输功能，可以直接采用局域网络传输信息来进行故障诊断，更加高效对电力系统设备运行情况进行监测，可以直接在该基础上来进行故障异地处理，让各种数据的上传变得更加及时，对汽机运行故障的处理会变得更加及时。

五、结语

随着时代的不断发展，对电厂汽机设备运行提出了更高的要求。针对当前电厂汽机设备运行中出现的问题，应该引起足够的重视，认真分析问题发生的原因，然后及时采取针对性的措施，认真做好故障应对工作，能够定期开展运行故障检查工作，及时发现汽机运行中出现的故障，并及时进行处理。