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[摘 要]汽轮机作为火力发电中的重要机组部件,安全稳定运行是电厂维护部门的工作重点。本文就针对汽轮机油系统的故障与检修措施进行了阐述,同时也对火力发电厂汽轮机故障检修及发展进行了分析。
[关键词]汽轮机故障检修发展
1.油系统失火汽轮机检修方案
1.1首先对修理前的状态进行检查:
⑴由于蒸汽质量稍差,故汽轮机通汽部分结垢较为严重,并且有不同程度的腐蚀。⑵由于进行多年调速系统的连接接的轴和套间隙超差,有的铜套已松动,为此影响调速系统的通缓率。⑶汽轮机的前轴承已有部份烧损。⑷前后#以及中间汽封间隙较大,影响汽轮机的热效率。⑸通过测量前后汽封洼窝校对转子的位置,前后轴承均有不同程度的磨损,前轴下瓦磨损约9丝,后轴承磨损约3丝,属于正常磨损范围之内,推力轴承总间隙安装时为24丝,现检查为29丝,属于正常磨损。⑹对汽轮机与减速器的中心线做修前复查。⑺拟对汽缸结合面做变形检查,如不合要求应进行处理。⑻通气部分各部间隙进行测量并与安装记录以及制造厂出厂标准进行对照。⑼转子轴弯曲检查{此项工作已在杭发检查不超过3丝,合格,并做了转子动平衡经处理合乎要求。⑽轴系汽封齿低压侧磨损脱落严重,高压侧部分脱落需重修。⑾齿轮箱与汽轮机本体壳体连接结合面密封件已烧损需更换。
1.2检修方案:
⑴更换已损坏的前轴承,并将其间隙紧力达到规范要求范围之内。⑵重新复查汽轮机与减速机的中心使其达到规范要求。⑶测蜂并调整石轴承的各部间隙紧力,使其达到合乎设备制造厂要求的范围之内。⑷测量通气部分的间隙并双方做好记录。⑸处理调速系统的连接件的配合,减少迟缓,提高汽机调速系统的灵敏度。⑹汽缸结合面检查,用5丝塞尺检查合格。⑺检查调速汽门的磨损程度以及调速汽门各阀的重鑫度达到制造厂规定。⑻检查汽机水平,了解汽轮机基础是否有不均匀下沉,必要时进行调整。⑼建议加强水质监督,尽量避免通汽部分结垢后增加汽轮机的推力,及保持汽轮机的汽耗。⑽更换前中后汽封,调整好汽封间隙,以保证设计的热效率。⑾在发电机到厂二日内将汽轮发电机的中心复查调整好,并试运行72小时。⑿试运行并对对调速系统进行调整,以及超速试验等试验项目,以确保机组安全运行,并调整速度变动率在合格范围之内,保证负荷调整稳定灵敏;机组在额定转速下下空载及额定负荷时振动达到行业的标准(3丝以下优良,5丝以下合格)。
2.汽轮机油系统故障检修的方法
通过以上故障现象可以看出要防止油系统事故的发生必须从设备的制造、安装、运行等多方面入手,既要有精良的制造安装工艺,又要有完善的技术措施,才能保证设备的安全经济运行。
2.1严把设备质量关确保设备安全运行良好的设备质量是安全经济运行的基础,没有质里的保证无法谈及安全运行,因此,一方面需要设备制造厂在加强内部治理的前提下,不断提高生产工艺水平,严把设备质量关,杜绝不合格的产品投入生产运行;另一方面,用户也应在设备制造期间派人到厂监造,确保质量符合要求。
2.2提高工艺水平保证设备安装质量精良的安装工艺是设备安全运行的保证。设备安装前必须在现场解体检查并清理,油管道还要进行化学清洗;设备安装过程中不仅要注重环境因素的影响,更要注重设备安装的工艺水平。油系统的安装有着较高的工艺标准,例如油管道的焊接和油箱内壁的处理油系统各类设备的安装等工艺要求在规程中都有明确规定,安装时必须严格执行并按部就班进行。
2.3完善技术措施加强油务监督完善的技术措施是避免事故发生的保障油系统正式投运前必须要有完善的切实可行的技术措施进行油循环冲洗和过滤,以使油质达到规程标准,符合设备运行要求通常在油循环冲洗过程中采取以下措施:
(l)分段循环,即按照系统的设备布置利用外置滤油机或本机油泵进行分段油循环冲洗如:首先将外滤油机和油箱组成一个独立系统进行油循环,待油质合格后,再将油箱并入系统;而后将轴承进出口油管与轴承之间断开并用短管连接(轴承不参与循环回路)进行油循环冲洗(小循环),待油质合格后将短管拆除,恢复正常连接再进行油循环冲洗(大循环)油冲洗期间要注重检查轴承处是否有杂质,并用面团粘除。
(2)油系统中加装临时滤网或磁棒,清除油中的颗粒物和铁磁性物质,一般在每一个轴承的进油管上分别加装临时滤网(其面积稍大于进油管面积,其孔径小于油系统原设计滤网的孔径),以防油中的颗粒物进入轴承,要经常检查#清理或更换滤网,防止滤网堵塞或损坏;磁棒一般装置在油箱中,用以吸附油中的铁屑和锈皮等杂质并除之。
(3)取升降油温并击打管道等措施,提高油冲洗效果用电加热器将油温升至70°左右再自然冷却到环境温度,如此反复多次,利用温度交变,使粘附在油箱管道和设备内壁上的氧化物等杂质松动与脱落,同时击打管道加快杂质剥离和流动,以提高冲洗效果。
(4)循环冲洗过程中要有足够的油流量(正常运行的油流量)保证系统得到充分冲洗并带走杂质,油循环期间要经常采样化验分析,只有待油质完全符合标准要求后才可将油倒入正常的系统中运行与管道弯头掩口和设备内拐角是杂质的集中处,因此对系统中的弯头和死角等处更要认真检查,彻底清理系统内残留的杂质;要防止外来因素的影响。
3.油系统的常见故障与检修方法
3.1DEH油系统的故障
①EH油箱油位低于450mm;②EH油温低于20℃;③EH油泵运行正常后,油压低于11.2MPa:;④隔膜阀、OPC电磁阀及AST电磁阀不能关闭严密及OPC电磁阀失去电源或未送电;⑤任一伺服阀故障;⑥两只以上蓄能器不能抽投入运行;⑦主要指示及压力开关动作失常;⑧联锁保护失常;
3.2EH系统的故障
①EH油箱油位下降;②EH油压下降;③EH油温高
现象:EH油温大于58℃报警;
原因:溢流阀卡死导致;冷却水温超过35℃冷却水压低;冷却水阀门故障;油加热器误投。 处理:重新调整溢流阀定值或更换溢流阀;降低冷却水温度;提高冷却水压力;检修阀门;停止油加热器。
④挂闸后,油动机不能按指令开调门。
现象:挂闸后调门打不开原因:OPC安全油压未建立;服阀卡涩或堵死;门杆可油动机活塞卡死;DEH控制系统故障;进油阀未开;AST系统漏油或带电不正常处理:检查电磁阀有无卡涩关不死现象,联系热控及汽机人员检修,同时检查隔膜阀是否正常透平安全油压是否正常,同时联系检修处理;伺服阀卡,联系检修处理;门杆或活塞卡,联系检修处理;DEH控制系统故障,联系热控人员排除;打开进油阀;由检修处理。
4汽轮机故障诊断技术的未来发展
4.1传感器技术
由于汽轮机工作环境恶劣,所以在汽轮机故障诊断系统中,对传感器性能要求更高。目前对传感器的研究,主要是提高传感器性能和可靠性、开发新型传感器,另外也有相当一部分力量在研究如何诊断传感器故障以减少误诊率和漏诊率,并且利用信息融合进行诊断。
现行的对传感器自身故障检测技术主要有硬件冗余、解析冗余和混合冗余,由于硬件冗余有其明显的缺点,因而在实际中应用较少。上海交通大学的林日升等对传感器故障检测和伪参数识别技术开展了研究工作。
4.2信号分析与处理
4.2.1故障机理
故障机理是故障的内在本质和产生原因。故障机理的研究,是故障诊断中的一个非常基础而又必不可少的工作。目前对汽轮机故障机理的研究主要从故障规律、故障征兆和故障模型等方面进行。
由于大部分轴系故障都在振动信号上反映出来,因此,对轴系故障的研究总是以振动信号的分析为主。上海交通大学左人和从动力学的角度研究了典型故障的响应特征。调节系统的可靠与否,对汽轮机组的安全运行具有非常重要的意义。哈尔滨工业大学的于达仁、徐基豫等在调节系统故障诊断方面做了很多研究工作,他们给出了调节系统卡涩和非卡涩原因造成故障的数学模型,并对诊断方法和诊断仪器的实现进行了探讨。
基于小波分析方法和神经网络建立的智能分析技术,是下一代故障检测与判定(FDI)的重要内核。国内外在这方面进行了很多的研究,目前应用最多的是前向神经网络、BP神经网络以及把神经网络与模糊诊断相结合的模糊神经网络等。
4.2.2国内在故障诊断系统设计和系统实现方面的研究
完整的汽轮机故障诊断系统,应包括数据采集、信号处理与分析、诊断和决策几个部分,它是故障诊断技术的集中体现,我国早在20世纪80年代就开始了这方面的研究,到目前已研制开发出了几十种系统。
4结束语
安全生产是发电企业的头等大事,只有不断地从发生的事故中,总结经验,在对汽轮机本体检修时一定要注意养成良好的检修习惯,合理正确地使用检修器具,准确熟练的掌握检修技术,尽可能的缩短检修时间,为企业降低设备检修造成的损失。
[关键词]汽轮机故障检修发展
1.油系统失火汽轮机检修方案
1.1首先对修理前的状态进行检查:
⑴由于蒸汽质量稍差,故汽轮机通汽部分结垢较为严重,并且有不同程度的腐蚀。⑵由于进行多年调速系统的连接接的轴和套间隙超差,有的铜套已松动,为此影响调速系统的通缓率。⑶汽轮机的前轴承已有部份烧损。⑷前后#以及中间汽封间隙较大,影响汽轮机的热效率。⑸通过测量前后汽封洼窝校对转子的位置,前后轴承均有不同程度的磨损,前轴下瓦磨损约9丝,后轴承磨损约3丝,属于正常磨损范围之内,推力轴承总间隙安装时为24丝,现检查为29丝,属于正常磨损。⑹对汽轮机与减速器的中心线做修前复查。⑺拟对汽缸结合面做变形检查,如不合要求应进行处理。⑻通气部分各部间隙进行测量并与安装记录以及制造厂出厂标准进行对照。⑼转子轴弯曲检查{此项工作已在杭发检查不超过3丝,合格,并做了转子动平衡经处理合乎要求。⑽轴系汽封齿低压侧磨损脱落严重,高压侧部分脱落需重修。⑾齿轮箱与汽轮机本体壳体连接结合面密封件已烧损需更换。
1.2检修方案:
⑴更换已损坏的前轴承,并将其间隙紧力达到规范要求范围之内。⑵重新复查汽轮机与减速机的中心使其达到规范要求。⑶测蜂并调整石轴承的各部间隙紧力,使其达到合乎设备制造厂要求的范围之内。⑷测量通气部分的间隙并双方做好记录。⑸处理调速系统的连接件的配合,减少迟缓,提高汽机调速系统的灵敏度。⑹汽缸结合面检查,用5丝塞尺检查合格。⑺检查调速汽门的磨损程度以及调速汽门各阀的重鑫度达到制造厂规定。⑻检查汽机水平,了解汽轮机基础是否有不均匀下沉,必要时进行调整。⑼建议加强水质监督,尽量避免通汽部分结垢后增加汽轮机的推力,及保持汽轮机的汽耗。⑽更换前中后汽封,调整好汽封间隙,以保证设计的热效率。⑾在发电机到厂二日内将汽轮发电机的中心复查调整好,并试运行72小时。⑿试运行并对对调速系统进行调整,以及超速试验等试验项目,以确保机组安全运行,并调整速度变动率在合格范围之内,保证负荷调整稳定灵敏;机组在额定转速下下空载及额定负荷时振动达到行业的标准(3丝以下优良,5丝以下合格)。
2.汽轮机油系统故障检修的方法
通过以上故障现象可以看出要防止油系统事故的发生必须从设备的制造、安装、运行等多方面入手,既要有精良的制造安装工艺,又要有完善的技术措施,才能保证设备的安全经济运行。
2.1严把设备质量关确保设备安全运行良好的设备质量是安全经济运行的基础,没有质里的保证无法谈及安全运行,因此,一方面需要设备制造厂在加强内部治理的前提下,不断提高生产工艺水平,严把设备质量关,杜绝不合格的产品投入生产运行;另一方面,用户也应在设备制造期间派人到厂监造,确保质量符合要求。
2.2提高工艺水平保证设备安装质量精良的安装工艺是设备安全运行的保证。设备安装前必须在现场解体检查并清理,油管道还要进行化学清洗;设备安装过程中不仅要注重环境因素的影响,更要注重设备安装的工艺水平。油系统的安装有着较高的工艺标准,例如油管道的焊接和油箱内壁的处理油系统各类设备的安装等工艺要求在规程中都有明确规定,安装时必须严格执行并按部就班进行。
2.3完善技术措施加强油务监督完善的技术措施是避免事故发生的保障油系统正式投运前必须要有完善的切实可行的技术措施进行油循环冲洗和过滤,以使油质达到规程标准,符合设备运行要求通常在油循环冲洗过程中采取以下措施:
(l)分段循环,即按照系统的设备布置利用外置滤油机或本机油泵进行分段油循环冲洗如:首先将外滤油机和油箱组成一个独立系统进行油循环,待油质合格后,再将油箱并入系统;而后将轴承进出口油管与轴承之间断开并用短管连接(轴承不参与循环回路)进行油循环冲洗(小循环),待油质合格后将短管拆除,恢复正常连接再进行油循环冲洗(大循环)油冲洗期间要注重检查轴承处是否有杂质,并用面团粘除。
(2)油系统中加装临时滤网或磁棒,清除油中的颗粒物和铁磁性物质,一般在每一个轴承的进油管上分别加装临时滤网(其面积稍大于进油管面积,其孔径小于油系统原设计滤网的孔径),以防油中的颗粒物进入轴承,要经常检查#清理或更换滤网,防止滤网堵塞或损坏;磁棒一般装置在油箱中,用以吸附油中的铁屑和锈皮等杂质并除之。
(3)取升降油温并击打管道等措施,提高油冲洗效果用电加热器将油温升至70°左右再自然冷却到环境温度,如此反复多次,利用温度交变,使粘附在油箱管道和设备内壁上的氧化物等杂质松动与脱落,同时击打管道加快杂质剥离和流动,以提高冲洗效果。
(4)循环冲洗过程中要有足够的油流量(正常运行的油流量)保证系统得到充分冲洗并带走杂质,油循环期间要经常采样化验分析,只有待油质完全符合标准要求后才可将油倒入正常的系统中运行与管道弯头掩口和设备内拐角是杂质的集中处,因此对系统中的弯头和死角等处更要认真检查,彻底清理系统内残留的杂质;要防止外来因素的影响。
3.油系统的常见故障与检修方法
3.1DEH油系统的故障
①EH油箱油位低于450mm;②EH油温低于20℃;③EH油泵运行正常后,油压低于11.2MPa:;④隔膜阀、OPC电磁阀及AST电磁阀不能关闭严密及OPC电磁阀失去电源或未送电;⑤任一伺服阀故障;⑥两只以上蓄能器不能抽投入运行;⑦主要指示及压力开关动作失常;⑧联锁保护失常;
3.2EH系统的故障
①EH油箱油位下降;②EH油压下降;③EH油温高
现象:EH油温大于58℃报警;
原因:溢流阀卡死导致;冷却水温超过35℃冷却水压低;冷却水阀门故障;油加热器误投。 处理:重新调整溢流阀定值或更换溢流阀;降低冷却水温度;提高冷却水压力;检修阀门;停止油加热器。
④挂闸后,油动机不能按指令开调门。
现象:挂闸后调门打不开原因:OPC安全油压未建立;服阀卡涩或堵死;门杆可油动机活塞卡死;DEH控制系统故障;进油阀未开;AST系统漏油或带电不正常处理:检查电磁阀有无卡涩关不死现象,联系热控及汽机人员检修,同时检查隔膜阀是否正常透平安全油压是否正常,同时联系检修处理;伺服阀卡,联系检修处理;门杆或活塞卡,联系检修处理;DEH控制系统故障,联系热控人员排除;打开进油阀;由检修处理。
4汽轮机故障诊断技术的未来发展
4.1传感器技术
由于汽轮机工作环境恶劣,所以在汽轮机故障诊断系统中,对传感器性能要求更高。目前对传感器的研究,主要是提高传感器性能和可靠性、开发新型传感器,另外也有相当一部分力量在研究如何诊断传感器故障以减少误诊率和漏诊率,并且利用信息融合进行诊断。
现行的对传感器自身故障检测技术主要有硬件冗余、解析冗余和混合冗余,由于硬件冗余有其明显的缺点,因而在实际中应用较少。上海交通大学的林日升等对传感器故障检测和伪参数识别技术开展了研究工作。
4.2信号分析与处理
4.2.1故障机理
故障机理是故障的内在本质和产生原因。故障机理的研究,是故障诊断中的一个非常基础而又必不可少的工作。目前对汽轮机故障机理的研究主要从故障规律、故障征兆和故障模型等方面进行。
由于大部分轴系故障都在振动信号上反映出来,因此,对轴系故障的研究总是以振动信号的分析为主。上海交通大学左人和从动力学的角度研究了典型故障的响应特征。调节系统的可靠与否,对汽轮机组的安全运行具有非常重要的意义。哈尔滨工业大学的于达仁、徐基豫等在调节系统故障诊断方面做了很多研究工作,他们给出了调节系统卡涩和非卡涩原因造成故障的数学模型,并对诊断方法和诊断仪器的实现进行了探讨。
基于小波分析方法和神经网络建立的智能分析技术,是下一代故障检测与判定(FDI)的重要内核。国内外在这方面进行了很多的研究,目前应用最多的是前向神经网络、BP神经网络以及把神经网络与模糊诊断相结合的模糊神经网络等。
4.2.2国内在故障诊断系统设计和系统实现方面的研究
完整的汽轮机故障诊断系统,应包括数据采集、信号处理与分析、诊断和决策几个部分,它是故障诊断技术的集中体现,我国早在20世纪80年代就开始了这方面的研究,到目前已研制开发出了几十种系统。
4结束语
安全生产是发电企业的头等大事,只有不断地从发生的事故中,总结经验,在对汽轮机本体检修时一定要注意养成良好的检修习惯,合理正确地使用检修器具,准确熟练的掌握检修技术,尽可能的缩短检修时间,为企业降低设备检修造成的损失。