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【摘 要】故障诊断质量将直接关系到汽轮机的正常运行和使用寿命。因此,相关维修和技术人员应当加强对汽轮机故障的分析,提高故障检测和诊断水平,采取最优决策处理运行故障,以为汽轮机的安全运行提供保障。本文主要对汽轮机常见故障诊断及维修进行了分析研究。
【关键词】汽轮机;故障诊断;处理方法
引言
由于汽轮机要长期运行,且运行过程中还要应对各种技术及环境的影响,所以很容易出现一些故障。为了确保汽轮机的安全运行,对汽轮机的故障点要及早发现及时维修。今后还要坚持对汽轮机故障诊断技术的研究,推动汽轮机技术向前发展,才能保证汽轮机安全生产和运行,更好的为社会经济发展和人民生产生活服务。
一、汽轮机的运行原理
汽轮机进行能量转换的基本单元称为汽轮机的级,汽轮机的级由一列喷嘴叶珊和其后相邻的一列动叶栅构成。只有一列喷嘴和一列动叶栅组成的则为单级汽轮机,由两个或两个以上的单级串联起来的汽轮机则为多级汽轮机。蒸汽汽轮机能量的转换过程,首先是将蒸汽的热能在喷嘴叶珊中转换成蒸汽所具有的动能,然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转化成轴所输出的机械功。
二、常见汽轮机故障及其分析
1、汽轮机异常振动
汽轮机异常振动是较常见的一种故障。汽轮机的高速旋转不可避免的存在不同程度或方向上的振动,这种振动在规定范围内是允许的,但超出规定范围的异常振动是需要注意的。造成汽轮机异常振动的原因有很多,但维修或维护不当、安装不合要求是大多数情况下的主要原因。当汽轮机组启动和运行过程出现异常振动时,一般先从上述两方面查找原因,依据振动特点借助频谱仪或其他实时分析仪器进行测试、分析,判明原因并加以解决。
2、汽轮机叶片损坏或断落
在汽轮机组运行过程中,出现机组振动突然增加,监视段压力有所上升,通流部分发出不同程度的异音或清晰的金属摩擦声,末级叶片断落掉入凝汽器,可能会打破铜管,使凝汽器水位上升,造成凝结水硬度和流量增大等现象,可能就是汽轮机叶片损坏或断落引起的。造成汽轮机叶片损坏或断落的原因有很多,如蒸汽品质差可造成此种现象,还包括叶片结垢或腐蚀,经常过高或过低的蒸汽参数,机组负荷过高,机组长期高、低周波运行,水冲击、强烈振动、动静部分摩擦等重大事故等。一旦确认叶片发生断落时,应立即破坏真空停机。如果凝汽器铜管被打破,要解列该凝汽器,关闭循环水进出水门。为减少、避免叶片损坏或断落,要完善锅炉给水和炉水的处理措施,保证蒸汽品质,重视汽轮机的停机维护,在汽轮机大修时,如果检验发现叶片有裂纹,要及时更换。
3、油系统运行故障
汽轮机组的油系统由贮油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀、止回阀、调压阀、控制阀、高位油箱、蓄压器以及油管路等组成。主要作用有:为机组各轴承供给润滑油,使轴颈和轴瓦之间形成一层油膜,从而减少摩擦损失,并将摩擦产生的热量和由转子产生的热量带走;负责对动力驱动、调节系统和保安装置用油的供给;对油密封装置供给密封油和对大型机组的顶油装置提供用油。汽轮机油系统应要保障在任何情况下用油的可靠性,否则就会引起轴瓦乌金的损坏或融化,影响动力控制,甚至会造成故障或设备的损坏。常见的油系统运行故障有压力油油压偏低、主辅油泵切换困难、漏油、油管路振动等。
4、转子轴向位移增大
汽轮机组运行时,机组负荷或蒸汽流量增加,通流部分损坏或结垢严重,推力瓦块磨损,汽轮机水冲击,汽轮机排汽压力升高或凝汽器真空降低,汽轮发电机组中发电机转子串动等都有可能造成转子轴向位移增大。当发现转子轴向位移增大时,应检查推力瓦温度、机组负荷以及其他运行参数的变化情况,测量轴承振动值,探听机组内部声响,查明原因进行处理。一旦推力瓦温度急剧上升高达 90℃时,要立即破坏真空紧急停机。
5、凝汽器真空下降
凝汽器是汽轮机组的重要组成部分,对整个机组的安全性、可靠性以及经济性有直接影响。特别是凝汽器真空度,每下降1% ,就会导致热耗上升 0.6% ~1% 。当发现凝汽器真空下降时,应根据其表现探究原因,采取相应措施及时处理。导致真空下降的原因有很多,例如泵或电机工作不正常,不能将凝结水正常抽出;冷却水管破裂或管子与管板结合不严密,循环水漏入凝汽器;凝结水管路再循阀开度过大;备用凝结水泵出口逆止阀没关严,凝结水从备用泵倒流回凝汽器内;轴封送气调整不当;真空系统不严密;抽气器工作异常等。
三、汽轮机检修过程中的关键点
1、监测部位
1.1 KIT。KIT 是我们现在经常使用的检测系统。通过对 KIT 系统数据的统计和记录,我们可以发现故障的源头。因此,在实际操作中,我们要加强对 KIT 系统数据的记录和统计,及时对各个部位进行监测,尽量减少事故的发生。
1.2 各部位的动静间隙。在分析汽轮机的常见故障时,我们可以发现,许多故障是因部件之间产生了间隙而导致的,进而影响了各部件的正常运转。例如,高温、高压等因素会对各部位之间的动静间隙产生影响。因此,在汽轮机的检修过程中,我们要监测各部位的动静间隙,尤其在高强度工作以后,要检查和分析部件之间的连接和润滑情况,及时加固和修复一些松动的地方。
1.3 轴承和滑销。轴承和滑销是极易出现故障的部位,我们必须加强对轴承和滑销的监测。首先,要了解轴承和滑销的位置,确保其处于正常的工作位置;其次,要监测轴承和滑销的润滑情况,根据其特点定期润滑,并更换破损部件;最后,要特别注意轴承和滑销与相关部件的连接,一旦发现故障,就要及时检修。
1.4 清洗工作。机器的清洗是我们容易忽视的地方之一。机器在长期的工作过程中会积累一定的灰尘,影响其正常运行。因此,我们要对机器的清洁程度进行监测,及时清洗。除此之外,还要注意相关部件的润滑,在拆卸、清洗机器的过程中,要检查其中的零件,及时更换损坏的零件,确保机器的正常运行。 1.5 温度。温度是影响汽轮机工作的一个重要因素。温度过高会对汽轮机的一些部件产生影响,导致其无法正常工作;还会使部件发生变形,致使其无法正常工作。因此,在汽轮机运行的过程中,我们要加强对温度的监测,包括轴瓦、轴承和气缸的温度。
1.6 振幅。振幅是反映转子能量变化的一个重要参数,因此,在实际工作中,我们要对振幅进行监测,借此来判断转子的运行情况。
1.7 热变形。部件受热变形是影响汽轮机正常工作的因素,因此,要检测汽轮机部件的热变形情况,更换一些无法正常工作的部件,避免其影响汽轮机的正常工作。在实际操作过程中,可以使用一些特殊的结构抑制金属部件的变形。
2、分析差异因素
在对汽轮机进行检修的过程中,对所采集数据的分析和统计会出现一些差异数据,我们要对这些差异因素进行分析和统计。
2.1 温度异常
接触面的粗糙程度、散热效果等因素都会导致温度出现异常,因此,在检修的过程中,我们要对导致温度异常的因素进行排查。
2.2 振动异常
轴振和瓦振都会引起整个机器的振动,间隙的存在和连接的紧密程度等都会使整个系统发生振动。对此,我们要对振动异常的原因进行分析。
2.3 膨胀异常
部件的膨胀可能受温度、摩擦、间隙等多方面的影响,因此,在发现膨胀异常的时候,我们要对其原因进行分析,找出源头,对症下药。
3、判别差异因素并检修
在分析和排查差异因素后,我们要对差异因素进行判别,找出不合理的部分,然后针对其产生的原因进行检修。要注重检修的总体规划,有计划地合理分析和判别差异因素,尽可能找出故障的原因并维修,减少事故的发生,确保机器的安全运行和工作人员的人身安全。
结束语
综上所述,汽轮机的正常运行离不开我们的检修维护。对汽轮机的常见故障进行分析和总结,并抓住其要点,是我们顺利完成检修任务的前提。在实际工作中,我们要利用先进的技术手段实时监测汽轮机,并及时处理出现的故障。只有秉着认真负责的态度,才能确保检修工作的顺利完成,才能使汽轮机正常运行,尽量减少事故的发生。
参考文献:
[1] 王件华.汽轮机组振动故障的特征与诊断方法的分析[J].广西轻工业,2011,(10):123-124.
[2] 李明涛.浅谈汽轮机的常见故障和检修方法[J].中国新技术新产品,2011,(05):190-191.
[3] 王笑笑.汽轮机异常振动的分析和排除[J].科技致富向导,2009,(10):57-58.
[4] 杨文辉.论热电力建设中汽轮机故障及其检修[J].中国科技纵横,2010,(23):33-34.
【关键词】汽轮机;故障诊断;处理方法
引言
由于汽轮机要长期运行,且运行过程中还要应对各种技术及环境的影响,所以很容易出现一些故障。为了确保汽轮机的安全运行,对汽轮机的故障点要及早发现及时维修。今后还要坚持对汽轮机故障诊断技术的研究,推动汽轮机技术向前发展,才能保证汽轮机安全生产和运行,更好的为社会经济发展和人民生产生活服务。
一、汽轮机的运行原理
汽轮机进行能量转换的基本单元称为汽轮机的级,汽轮机的级由一列喷嘴叶珊和其后相邻的一列动叶栅构成。只有一列喷嘴和一列动叶栅组成的则为单级汽轮机,由两个或两个以上的单级串联起来的汽轮机则为多级汽轮机。蒸汽汽轮机能量的转换过程,首先是将蒸汽的热能在喷嘴叶珊中转换成蒸汽所具有的动能,然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转化成轴所输出的机械功。
二、常见汽轮机故障及其分析
1、汽轮机异常振动
汽轮机异常振动是较常见的一种故障。汽轮机的高速旋转不可避免的存在不同程度或方向上的振动,这种振动在规定范围内是允许的,但超出规定范围的异常振动是需要注意的。造成汽轮机异常振动的原因有很多,但维修或维护不当、安装不合要求是大多数情况下的主要原因。当汽轮机组启动和运行过程出现异常振动时,一般先从上述两方面查找原因,依据振动特点借助频谱仪或其他实时分析仪器进行测试、分析,判明原因并加以解决。
2、汽轮机叶片损坏或断落
在汽轮机组运行过程中,出现机组振动突然增加,监视段压力有所上升,通流部分发出不同程度的异音或清晰的金属摩擦声,末级叶片断落掉入凝汽器,可能会打破铜管,使凝汽器水位上升,造成凝结水硬度和流量增大等现象,可能就是汽轮机叶片损坏或断落引起的。造成汽轮机叶片损坏或断落的原因有很多,如蒸汽品质差可造成此种现象,还包括叶片结垢或腐蚀,经常过高或过低的蒸汽参数,机组负荷过高,机组长期高、低周波运行,水冲击、强烈振动、动静部分摩擦等重大事故等。一旦确认叶片发生断落时,应立即破坏真空停机。如果凝汽器铜管被打破,要解列该凝汽器,关闭循环水进出水门。为减少、避免叶片损坏或断落,要完善锅炉给水和炉水的处理措施,保证蒸汽品质,重视汽轮机的停机维护,在汽轮机大修时,如果检验发现叶片有裂纹,要及时更换。
3、油系统运行故障
汽轮机组的油系统由贮油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀、止回阀、调压阀、控制阀、高位油箱、蓄压器以及油管路等组成。主要作用有:为机组各轴承供给润滑油,使轴颈和轴瓦之间形成一层油膜,从而减少摩擦损失,并将摩擦产生的热量和由转子产生的热量带走;负责对动力驱动、调节系统和保安装置用油的供给;对油密封装置供给密封油和对大型机组的顶油装置提供用油。汽轮机油系统应要保障在任何情况下用油的可靠性,否则就会引起轴瓦乌金的损坏或融化,影响动力控制,甚至会造成故障或设备的损坏。常见的油系统运行故障有压力油油压偏低、主辅油泵切换困难、漏油、油管路振动等。
4、转子轴向位移增大
汽轮机组运行时,机组负荷或蒸汽流量增加,通流部分损坏或结垢严重,推力瓦块磨损,汽轮机水冲击,汽轮机排汽压力升高或凝汽器真空降低,汽轮发电机组中发电机转子串动等都有可能造成转子轴向位移增大。当发现转子轴向位移增大时,应检查推力瓦温度、机组负荷以及其他运行参数的变化情况,测量轴承振动值,探听机组内部声响,查明原因进行处理。一旦推力瓦温度急剧上升高达 90℃时,要立即破坏真空紧急停机。
5、凝汽器真空下降
凝汽器是汽轮机组的重要组成部分,对整个机组的安全性、可靠性以及经济性有直接影响。特别是凝汽器真空度,每下降1% ,就会导致热耗上升 0.6% ~1% 。当发现凝汽器真空下降时,应根据其表现探究原因,采取相应措施及时处理。导致真空下降的原因有很多,例如泵或电机工作不正常,不能将凝结水正常抽出;冷却水管破裂或管子与管板结合不严密,循环水漏入凝汽器;凝结水管路再循阀开度过大;备用凝结水泵出口逆止阀没关严,凝结水从备用泵倒流回凝汽器内;轴封送气调整不当;真空系统不严密;抽气器工作异常等。
三、汽轮机检修过程中的关键点
1、监测部位
1.1 KIT。KIT 是我们现在经常使用的检测系统。通过对 KIT 系统数据的统计和记录,我们可以发现故障的源头。因此,在实际操作中,我们要加强对 KIT 系统数据的记录和统计,及时对各个部位进行监测,尽量减少事故的发生。
1.2 各部位的动静间隙。在分析汽轮机的常见故障时,我们可以发现,许多故障是因部件之间产生了间隙而导致的,进而影响了各部件的正常运转。例如,高温、高压等因素会对各部位之间的动静间隙产生影响。因此,在汽轮机的检修过程中,我们要监测各部位的动静间隙,尤其在高强度工作以后,要检查和分析部件之间的连接和润滑情况,及时加固和修复一些松动的地方。
1.3 轴承和滑销。轴承和滑销是极易出现故障的部位,我们必须加强对轴承和滑销的监测。首先,要了解轴承和滑销的位置,确保其处于正常的工作位置;其次,要监测轴承和滑销的润滑情况,根据其特点定期润滑,并更换破损部件;最后,要特别注意轴承和滑销与相关部件的连接,一旦发现故障,就要及时检修。
1.4 清洗工作。机器的清洗是我们容易忽视的地方之一。机器在长期的工作过程中会积累一定的灰尘,影响其正常运行。因此,我们要对机器的清洁程度进行监测,及时清洗。除此之外,还要注意相关部件的润滑,在拆卸、清洗机器的过程中,要检查其中的零件,及时更换损坏的零件,确保机器的正常运行。 1.5 温度。温度是影响汽轮机工作的一个重要因素。温度过高会对汽轮机的一些部件产生影响,导致其无法正常工作;还会使部件发生变形,致使其无法正常工作。因此,在汽轮机运行的过程中,我们要加强对温度的监测,包括轴瓦、轴承和气缸的温度。
1.6 振幅。振幅是反映转子能量变化的一个重要参数,因此,在实际工作中,我们要对振幅进行监测,借此来判断转子的运行情况。
1.7 热变形。部件受热变形是影响汽轮机正常工作的因素,因此,要检测汽轮机部件的热变形情况,更换一些无法正常工作的部件,避免其影响汽轮机的正常工作。在实际操作过程中,可以使用一些特殊的结构抑制金属部件的变形。
2、分析差异因素
在对汽轮机进行检修的过程中,对所采集数据的分析和统计会出现一些差异数据,我们要对这些差异因素进行分析和统计。
2.1 温度异常
接触面的粗糙程度、散热效果等因素都会导致温度出现异常,因此,在检修的过程中,我们要对导致温度异常的因素进行排查。
2.2 振动异常
轴振和瓦振都会引起整个机器的振动,间隙的存在和连接的紧密程度等都会使整个系统发生振动。对此,我们要对振动异常的原因进行分析。
2.3 膨胀异常
部件的膨胀可能受温度、摩擦、间隙等多方面的影响,因此,在发现膨胀异常的时候,我们要对其原因进行分析,找出源头,对症下药。
3、判别差异因素并检修
在分析和排查差异因素后,我们要对差异因素进行判别,找出不合理的部分,然后针对其产生的原因进行检修。要注重检修的总体规划,有计划地合理分析和判别差异因素,尽可能找出故障的原因并维修,减少事故的发生,确保机器的安全运行和工作人员的人身安全。
结束语
综上所述,汽轮机的正常运行离不开我们的检修维护。对汽轮机的常见故障进行分析和总结,并抓住其要点,是我们顺利完成检修任务的前提。在实际工作中,我们要利用先进的技术手段实时监测汽轮机,并及时处理出现的故障。只有秉着认真负责的态度,才能确保检修工作的顺利完成,才能使汽轮机正常运行,尽量减少事故的发生。
参考文献:
[1] 王件华.汽轮机组振动故障的特征与诊断方法的分析[J].广西轻工业,2011,(10):123-124.
[2] 李明涛.浅谈汽轮机的常见故障和检修方法[J].中国新技术新产品,2011,(05):190-191.
[3] 王笑笑.汽轮机异常振动的分析和排除[J].科技致富向导,2009,(10):57-58.
[4] 杨文辉.论热电力建设中汽轮机故障及其检修[J].中国科技纵横,2010,(23):33-34.