大型火电厂汽轮机设备安全管理

2023-01-24唐茂林

中国设备工程 2022年23期

唐茂林

（国家能源集团青海公司，青海西宁 810000）

汽轮机在火电厂中的作用突出，随着各个火电厂装机容量的扩大，汽轮机的生产任务越发艰巨，但由于汽轮机为大规模设备，其运行状态往往受到诸多因素的干扰。市场上的许多火电厂，在汽轮机安全管理方面有缺失，汽轮机运行中的安全风险较大，为保障火电厂内汽轮机的可靠、安全运转，每个火电厂都应立足于自身的实际情况，考虑汽轮机运行状态，制定完善的汽轮机安全管理体系。未来随着火电厂生产规模的逐步扩大，需增大在汽轮机设备安全管理中的投入。

1 火电厂汽轮机设备常见安全隐患与处理措施

1.1 汽封片损坏

结合火电厂汽轮机的运行情况，为阻隔内部蒸汽与空气之间存在的渗透现象，汽轮机的内部蒸汽往往有压力，当汽轮机运行的过程中汽封片出现了损坏的情况时，势必加剧泄漏，内部蒸汽的压力持续降低，汽轮机无法正常出力。当蒸汽需求相同的情形下，对燃料的需求量较大，气耗量相对偏大，引发了一定的资源浪费，增大了安全风险。因此，火电厂汽轮机的安全工作中，汽封片损坏的问题不可忽视，需定期对汽封片的功能、性能实施检查，在离心运动状态下，有效贴合其腔体转子汽封片，避免因为外部进入残屑的流入而造成汽封片的损坏。

1.2 汽轮机盐垢

火电厂汽轮机的运行中，盐垢问题也相对突出，结合这一方面的安全隐患，主要是因为水质质量不达标或者设备自身的问题所引起的，当汽轮机设备腔体内存在盐垢附着的现象时，如果不及时处理，随着汽轮机运行时间的延长，其中的盐垢越积越多，转子运行受到影响，汽轮机出力效率大大降低，负荷量过大，难以维持安全运行。当在实际的工作中遇到了这一问题时，应立即由专人负责盐垢物质的检测，测定其中的水体质量、含量、蒸汽含盐量检测，如果测定结果显示盐垢附着现象较为严重，需在汽轮机停止运行后将气缸打开，取出其中的转子或者其他备件，利用柠檬酸溶液或者软水清洗。具体来说，可采取以下处理步骤：打开气缸，调制一定浓度的柠檬酸溶液，在其中添加缓蚀剂，以降低溶液对气缸造成的腐蚀，加热蒸汽到特定温度，借助水泵向气缸输送溶液，利用溶液实现对气缸的清洗，最后利用软水冲洗柠檬酸溶液，进口水质相似或者相同的情况下，停止冲洗。

1.3 汽轮机进水

进水现象也会影响火电厂汽轮机的安全运行，发生这一现象的原因为：进汽温度大大降低，当降低至一定数值时，进汽出现液化现象，其中的水分含量较高，汽轮机运行效率、电压显著降低，出力偏小。锅炉运行不正常是造成汽轮机进水的直接原因，当汽轮机存在进水现象时，能耗过大，设备使用周期大大缩短。一旦火电厂汽轮机出现了进水问题，需立即停止设备运转，组织专人进行汽轮机的维修处理，检查汽轮机的各个部件，并获得温度参数，通过推力轴承或者回油温度等的检查，判定汽轮机的运行状态。

1.4 汽轮机异常振动

火电厂汽轮机运行中，异常振动也增大了设备的运行风险，结合汽轮机的运行情况，气流或者转子是引起异常振动的直接原因，气流振动是因为汽轮机叶片的受力不均匀所导致；转子振动是因为受热后转子出现了变形现象，轴心不同心。当汽轮机发生了异常振动的现象后，需结合实际需求，对给水量、高压气门进行科学调整，以减小汽轮机负荷变化。

2 大型火电厂汽轮机设备安全管理策略

2.1 建立完善的安全管理制度

当前的火电厂运行中，汽轮机安全管理成为重要的工作，在保障此项工作的高效开展，在火电厂内部需针对汽轮机设备的安全管理，制定完善的安全管理制度，在该制度中，明确规定汽轮机安全管理的要求、内容，各个部门、岗位人员的职责，使后续的安全管理中，有关部门与岗位人员可严格执行这一制度，保障汽轮机安全管理的有效性。安全管理制度中也应该包含对汽轮机的检修与维护工作，如关于检修维护的周期、技术与要点，通过制度的强制性规定，指导与约束各个部门、岗位人员的工作。

2.2 培养合格的安全管理队伍

汽轮机设备的安全管理，与管理人员的专业素质、能力有着紧密的联系，因此，为保障汽轮机设备安全管理工作的顺利实施，在火电厂内培养一支专业的安全管理团队，由该团队负责汽轮机的安全管理。安全管理团队在负责相关工作时，应细分团队内每个人员的工作范围与职责，使不同的岗位人员之间相互配合，共同促进汽轮机设备安全管理的实施。在火电厂中，应定期对相关岗位人员实施培训，在培训的过程中，不仅要向人员传授关于汽轮机设备的安装操作要点、安全注意事项、故障诊断与处理等内容，更需要培养人员的安全意识，使这些岗位人员在经由专业化培训后，有极高的专业素质与能力，具备安全意识，严格在自身的岗位上做好汽轮机的安全操作与监管。

2.3 加强汽轮机设施设备的日常管理

2.3.1 加强金属技术监督管理

火电厂汽轮机的构成复杂，在汽轮机的整体结构中，很多都为金属部件，任何一个部件出现了问题，都会影响汽轮机的安全运行，在汽轮机的安全管理中，可从金属技术监督管理出发。汽轮机中的金属部件涉及了转子、叶片、隔板、轴瓦等，相关人员在实际的管理工作中，应做好零部件的检查、检验与记录，创建检验台账。针对相应的焊接作业，管理人员要监督焊接人员严格执行国家的相关标准，强化对焊接全过程的技术监督与把关，提高汽轮机设备中相关焊接任务的焊接质量。

2.3.2 加强高温高压管道的检验和预防工作

在大型火电厂汽轮机设备的安全管理中，应重视设备检验，负责安全管理的相关人员，需严格根据国家检验标准，对高压加热器、安全阀、除氧器等设备实施检验，一旦在检验中发现了不符合安全标准的情况，应及时向有关部门反映情况并快速制定相应的解决措施。针对汽轮机中的主蒸汽管道、再热蒸汽管道、高压抽气管道等，由于这些都属于金属器械，在检验的过程中，需按照国家标准，开展检验检测，监督高温高压管道是否安全，定期组织专人实施检查，及时发现管道中存在的安全风险。高温高压管道中涉及汽液两种物质状态，管道中的这种物质特性，使得火电厂汽轮机运行中，常常引起监管不当而引起高温高压管道的断裂事故，为通过安全管理减少这一方面的事故，在日常的工作中，需定期组织相关人员对高温高压管道壁实施检验，在检验的过程中做好数据记录，形成检验台账，不符合要求的情况下立即更换。

2.3.3 加强润滑油系统、密封油系统的防火工作

火电厂的汽轮机运行中，对运行环境有着严格的要求，当处于高温、高压的环境条件下，且其他部位都正常的情况下，才可提高汽轮机的运行安全性。但润滑油与密封油系统作为汽轮机中的关键子系统，在这些子系统的运行中，借助低燃点透平油，可发挥这些子系统在汽轮机中的作用。一旦润滑油系统、密封油系统中的透平油泄漏，就会与汽轮机中的高温蒸汽直接接触，很可能诱发火灾、爆炸事故。因此，针对这些方面的问题，火电厂应结合汽轮机运行中的火灾威胁，制定完善、严格的防火措施，形成消防责任制度，确保每个参与汽轮机设备安全管理的人员，都有极强的突发事件处理能力。火电厂内部需定期组织消防演习活动，培养操作人员的防火技能，使操作人员有极强的火灾处理能力。

2.3.4 做好氢系统防爆工作

汽轮机内部由氢水冷却系统构成，氢气为一种特殊的气体，具有易燃易爆特性，一旦出现了爆炸事故，造成的人员与财产损失巨大。因此，为提高汽轮机设备的安全管理水平，应结合汽轮机氢系统的特点，对氢系统实施防爆工作，以保障氢系统的安全性。在火电厂内部，专门针对汽轮机氢系统构建安全管理制度，不论是氢气的填充，排放还是储存过程，都应严格执行国家标准，保障操作的规范性。有关人员需定期对汽轮机发电机氢系统实施检查，在检查时，按照火电厂的氢系统检查管理制度，制定科学的检查方案，检查时一旦发现了异常情况，应立即向有关部门汇报，并针对异常情况，由多个部门综合分析，制定最科学且有效的解决措施，避免氢系统的安全风险。

2.3.5 运用自动化技术进行汽轮机状态的检测

火电厂汽轮机的运行状态，实际上反映的是汽轮机的安全性，随着技术的日渐进步，火电厂汽轮机安全管理中可采用的新技术越来越多，各个火电厂在汽轮机设备的安全管理上，应紧跟新时代的发展步伐，重视对汽轮机的状态检测，不再采用原先落后的人工检测方法，而利用自动化技术，建立自动化检测系统，由自动化模块完成对汽轮机设备的全面检测。火电厂汽轮机设备安全管理中，如果可大批量配置自动化设备，就可降低火电厂汽轮机安全管理、状态检测方面的人力投入，节约人力成本。

如通过自动化技术的使用，可实时监控真空度，在腔体上安装真空感应器，将此感应器与报警器连接，由感应器实时采集真空情况，并将数值反馈给其他部分，一旦真空情况不符合要求，报警器在接收到了信息后，会立即报警，提醒相关人员注意处理。自动化技术不断进步的过程中，市场上出现了越来越多类型的传感器与探测器，通过传感器、探测器的配置，有助于故障信息的感知、故障的处理，相关检修人员在后续开展设备维护与检修工作时，可调取由传感器、探测器在前期感知到的信息，也就可保障维护、检修的有效性，在最短的时间内锁定故障位置、原因，通过专业化处理恢复设备的正常运转。

2.3.6 做好汽轮机的试运行与整理工作

火电厂汽轮机的检修任务结束后，需立即进行设备的试运行和整理阶段，做好了这些工作，可以给汽轮机的运行创造良好的前提。首先，针对汽轮机的试运行，需开展汽轮机轴瓦回油量的检查与记录，分析判定汽轮机定轴的油压情况、汽轮机装置的电流、油膜压力、轴瓦振动频率等，一旦在此过程中发现了异常情况，应立即向检修人员报告，由专业的检修人员开展处理，保持汽轮机的最佳运行状态。试运行工作结束后，进入整理环节，此环节主要是要对检修过程开展系统化总结，针对检修工艺、故障原因与表现、处理措施等实施总结，形成完整的检修档案，并将此档案归档，以备后续使用，后续的汽轮机安全管理中，如果有需要，可以从这些档案中调取信息，辅助设备管理工作。