电厂汽机检修设备问题与对策研究

国能浙江北仑第一发电有限公司 李 雪

1 电厂汽机检修设备常见问题

1.1 叶片损坏

发电厂的汽机叶片由动、静两种叶片构成，其中动叶片较容易发生故障。当汽机转速较快时，在离心力的作用下使用寿命也随之缩短。当汽机的蒸汽流速较大时，叶片也会因较强的蒸汽冲击力、往复振动力而发生损坏。而汽机自身振动较大时叶片容易发生断裂，断裂后的叶片容易与正常叶片发生摩擦，造成局部流通不畅甚至出现轴系断裂损坏，导致汽机设备无法正常使用。当已断裂的叶片进入到凝汽器中时会对管束安全造成影响，降低设备的运行效率。

1.2 轴承振动增大

发电厂汽机设备常发生的故障为振动问题，产生原因主要有：汽机组转子校正偏差导致汽机转子质量出现不平衡问题；汽机润滑油质量不满足实际运行要求或润滑油的自身控制参数不足，导致轴承油膜发生振荡；汽机安装质量不合格使得轴承、轴瓦间隙不足或超出正常标准；汽机进阀门配汽不合理造成进汽不充分而出现局部负荷振动大；汽机内部发生部件脱落问题使得动平衡被破坏；机器在启动过程中由于参数不合理而发生水冲击问题；当汽机在启动阶段加热不均匀时，容易发生汽缸膨胀而不均匀，使得转子重心发生偏移；汽机启动时轴系在临界转速范围内；发电机及汽机自身基础不牢固都会导致汽机出现振动故障。

1.3 汽机油系统问题

汽机分为EH控制油系统与润滑油系统。其中EH油作为高压抗燃防爆油，能较好为汽机提供调节用油，因此对油质的要求更高，避免在油中掺入杂质。一旦EH油中掺入杂质后极易发生堵塞汽机调门伺服阀的油口，使得调门失调。但在实际的应用过程中，由于汽机润滑油品质各不相同，如轴瓦、轴径发生异常磨损问题时都容易对机组运行造成不良影响。

对于润滑油油质来说，其问题主要出现在油含水量超标以及油颗粒度超标。其中，油颗粒度超标是因部件在运行过程中发生磨损后产生的金属屑和杂质。而杂质与金属屑会导致实际旋转过程中发生局部磨损问题并在油管道节流孔与阀门位置大量堆积、使得阀门堵塞严重，油流量降低的同时使得润滑冷却效果不佳。而润滑油之所以带水，则是因为汽机在长期运行过程中发生轴封磨损漏气问题，使得水汽从汽机油封回油档位置直接漏入回油管中进而引发油中水量超标。当润滑油中长期带水而无法解决时会导致润滑油发生乳化反应，使得润滑油的黏度随之降低，机组运行质量不断降低。此外润滑油水杂质过多会导致汽机转子轴颈表面过于粗糙，对汽机安全造成不良影响[1]。

2 汽机检修设备问题应对策略

2.1 加强汽机油系统监控

以油系统保护设置为基础，制定相应的润滑油与EH油定期试验方案，保证设备能定期轮换运行。做好EH油压低联锁保护试验工作以及润滑油系统的油泵联锁试验工作，依据试验结果进行详细地记录，当发现异常数据时，需做好后续的处理和解决工作；加强油质监督和跟踪。定期采取取样化验的方式进行汽机用油的检验，对化验结果予以详细跟踪与分析。当化验结果显示油质不合格时需及时进行换油或滤油，确保油质符合运行标准；做好汽机油系统设备的档案建立工作，保证能及时对检修与更换的设备进行长期跟踪，动态化管理。单位内部管理人员则需重视设备标准化管理机制的贯彻与落实工作，充分利用停机、机组检修对油系统做好清洁与检修工作，防止劣质油产生杂质的同时影响机组系统管道的正常运行。

保证汽机机组稳定运行的状态下做好油系统的监督和管理工作，油箱底部需及时防水并进行相关记录，依据防水量的多少进行轴封汽压力的调节与优化；强化油滤网的压差跟踪与监控，一旦发现差压较大时需对滤网及时清洗。在实际的汽机检修时，需正确借助油循环处理机制进行科学清洁，与油泵循环操作工序相结合，增加相应的滤网，对杂质进行有效过滤和处理。应保证滤网及时更换，提高应用效果的同时进一步提升发电厂汽机的整体运行效果和使用寿命[2]。

2.2 重视叶片质量控制

在进行汽机质量管理和控制过程中，首先需进行叶片质量的管理，落实规范管控体制机制，其次需明确安装机制，及时引入先进性、现代化的工艺技术，不断提升安装质量和水平，防止发生叶片断裂问题。最后应做好管道与阀门的集中检查工作，对气门进行清理与调节的基础上防止杂质进入叶片区、影响汽机运行质量。定期检查汽机的叶片金属状态，及时发现叶片运行问题，保证汽机叶片根部位置牢固，避免因松动而出现运行质量问题。

2.3 强化汽机轴承振动控制

以神经网络为基础的汽轮振动诊断作为较为先进的诊断方式，能够借助计算机信息处理系统依据汽机的振动信号、分析原理和故障特征进而构建相应的设备故障识别系统，对汽机振动信号进行充分收集后，依据数据类型进行振动的分类，对故障趋势进行充分挖掘，进而对其采取科学的措施进行调整与控制。因此，在实际的运行中，为保证汽机振动能够在正常的控制范围内，需要从六方面入手：

做好汽机润滑油油温、油压的控制，保证油质的可靠性；合理选择启动蒸汽的参数数据，做好汽机加热暖机的速率控制，使得暖机时间充分、合理；重视汽机温度和汽压的控制和调节工作，避免参数出现较大幅度的波动进而出现蒸汽带水问题；做好汽机检修的质量控制工作；加强汽机检修的动态平衡试验；做好汽机振动因素的监控工作，一旦发生故障时能够及时监测到，保证检修及时，降低设备安全风险隐患。重视汽机的整体性监督工作，不断完善与优化汽机参数数据，与电厂实际运行条件相结合，做好强度的分析和控制，及时对汽机进行相应的调整，保证控制水平均衡。做好调控汽机运行方式与结构，确保资源的高效利用[3]。

3 电厂汽机检修设备问题应用实例分析

以某电厂二期机组为例，机组主要由单轴双缸双排汽、凝汽式汽轮机组成。其中1#、2#的轴承为自位式可倾瓦轴承，3#为自位式二瓦块可倾瓦轴承。

3.1 设备故障分析

故障原因：对该机组进行检修后发现1#轴承在实际工作中的轴承振动较大，相关运行参数高于警戒数值（表1）。通过故障的原因分析后得出，1#与2#轴承间的间隙较大，因而单阀运行振动较为正常。利用调峰停机对上述轴承轴顶进行间隙的调整，使得开机后的顺序阀能保持正常的振动，但其3#瓦温较高且高于警戒值。通过分析与研究发现，故障原因在于油流量较小。通过调峰停机的方式对3#瓦进行检查，发现其润滑油的进油管道和阀门油泥堆积较为严重，使得进油管发生堵塞问题，直接导致润滑油的流量供给量不足。

表1 正常运行瓦温参数控制

故障对策：检修人员对油门与油管进行了清洗（如表2所示）。对3#轴承的进油门开度进行合理调节，对下瓦进行打磨。上述步骤完成后重新启动1#机的主机油系统，对3#轴承运行状态进行动态监控，发现回油量显著提升。同时3#轴承的温度也由检修前108℃下降到82℃，因此，最终得出1#、3#轴瓦温度较高的原因在于润滑油流量较低。

表2 油系统处理后参数

3.2 设备检修施工组织要点

3.2.1 加强施工组织设计，设立机构

施工组织设计是确保施工管理、施工控制、资源配置及开展技术工作的必要保证，对检修工作的顺利进行具有积极的促进意义。所以在汽机设备的检修过程中，需与实际相结合做好施工设计和组织工作。

一方面需从实际应用效果出发，保证汽机设备检修工作方案设计的合理性，运用精细化的管理模式与创新理念，保证设计方案的科学性和有效性，具有较强的适应性的同时，进一步提升汽机设备检修的工作效率，为电厂发展提供助力和支持；另一方面，当施工组织设计方案完成后需做好专业的技术指导工作，确保汽机检修工作顺利开展，为汽机的安全性奠定基础，保障电厂经济效益的提升。与汽机设备检修施工实际需求相结合，进一步发挥其优势作用，从专业角度设计施工组织机构，为电厂的科学发展奠定基础。

因此，需从两方面入手：做好制度的优化和完善，做好人员的优化与配置，从而能够为施工组织机构的设立提供支持和助力，使其在汽机设备检修施工中能够发挥自身的积极作用，保证计划更加专业、合理，防止电厂生产效益以及汽机设备运行质量的降低；在进行施工组织机构设立时，应做好汽机检修方案的合理编制工作，通过落实切实有效的施工作业方案，综合考量汽机设备的整体运行状态和性能，与以往维修方案相结合，总结维修经验，进一步提升汽机设备的运行效率[4]。

3.2.2 优化施工组织方式，完善机制

在进行汽机设备的维修与组织过程中，为保证维修工作的顺利进行，需做好工作方式的优化与完善工作。一方面应重视信息技术的应用，从而获得汽机设备检修信息资源的高效整合和利用，为施工组织方式的建立提供助力，保证施工组织方案更加科学合理，提升应用效果，确保汽机设备施工组织工作水平的提升，优化汽机设备性能；另一方面则需注重精细化的工作方式的有效运用，保证汽机设备检修工作顺利实施，严格依据检修工作流程对工作方式进行不断的优化与完善，有效提升电厂汽机设备的工作水平，为汽机设备的稳定运行提供助力和支持。

重视汽机设备的整体运行状态与检修施工组织情况，保证工作水平的提升更重要的是建立科学、完善的制度。综合检修实践经验的同时，深入落实创新型工作理念，并将其有效应用到施工组织工作机制建立过程中，为制度建设提供决策依据，推动电厂汽机设备检修施工组织的顺利开展，提高专业性和有效性，进一步提升工作质量和工作水平。施工组织工作机制建立完成后需保证其能够切实落实到位，深入推进汽机设备检修施工计划，提升施工组织的工作水平。此外，重视质量、进度与安全的有效落实，保证施工组织工作机制能够有效落实到实处，有效降低汽机设备检修过程中发生问题的可能性，保证电厂健康、可持续发展。

3.2.3 落实状态检修与计算机化检修管理

状态检修管理主要是指充分借助诊断与状态监视技术对汽机设备的状态进行管理和监控，及时掌握设备故障信息，并且对其异常状况进行合理的判断，对可能出现的故障问题以及发展趋势进行合理预测，确保能够在故障发生前依据设备的实际状态进行检修。

计算机化检修管理则是指利用互联网等信息技术手段进行设备的维护与管理，利用云计算等智能化管理模式，将故障解决方式及时传送到云端，实现整个检修过程的智能化、信息化。设计人员以及电厂检修人员能够在汽机检修过程中对数据进行随意调取，实现全过程、动态化的管理。作为检修人员，首先需要从安全出发，进而保证汽机设备的使用寿命以及施工周期，综合考量维修费用等相关信息，做好汽机设备的检修施工组织工作。同时，电厂需重视人员专业水平的培训工作，使其能够树立正确的检修意识，加强对汽机设备维修的重视程度，做好全面检修工作，使得汽机检修工作能够切实落实到实处[5]。