張春鵬

國(guó)能蚌埠發(fā)電有限公司 安徽 蚌埠 233000

引言

火電是我國(guó)電力系統(tǒng)生產(chǎn)的重要能源結(jié)構(gòu)，而汽輪機(jī)則是火電提供的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置，此裝置的作用主要是實(shí)現(xiàn)蒸汽能向機(jī)械能的有效轉(zhuǎn)化。在汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，汽輪機(jī)油系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，若是火電汽輪機(jī)油系統(tǒng)穩(wěn)定度有所不足，可能會(huì)由引發(fā)汽輪機(jī)運(yùn)行故障。因此，掌握良好的汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障分析能力，科學(xué)實(shí)施油系統(tǒng)檢修維護(hù)，可及時(shí)化解汽輪機(jī)組故障問(wèn)題，降低油系統(tǒng)問(wèn)題對(duì)汽輪機(jī)造成的損害，也可保障火電廠生產(chǎn)運(yùn)行持續(xù)開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)電能資源穩(wěn)定輸送，通過(guò)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益同步提升推動(dòng)火電廠的長(zhǎng)效發(fā)展。

1 火電廠600MW機(jī)組機(jī)油系統(tǒng)的常見(jiàn)故障

1.1 油溫非正常升高

潤(rùn)滑油的作用是潤(rùn)滑軸承與冷卻軸承，若汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)，潤(rùn)滑油溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致油膜承載能力下降，會(huì)增大潤(rùn)滑油及軸承面間的摩擦效應(yīng)，進(jìn)而對(duì)汽輪機(jī)組造成傷害。長(zhǎng)期摩擦下還會(huì)降低潤(rùn)滑油質(zhì)量，使設(shè)備難以保持穩(wěn)定與安全運(yùn)行。在汽輪機(jī)組運(yùn)行中，潤(rùn)滑油溫度異常升高的出現(xiàn)率較高，若是冷油器利用不當(dāng)，可能會(huì)出現(xiàn)難以及時(shí)開(kāi)展高溫回油冷卻的現(xiàn)象。此問(wèn)題的發(fā)生主要是由于汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，冷油器內(nèi)部存在污漬所致，一旦積累的污垢過(guò)多，可能使管路被堵塞，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備制冷功能下降。同時(shí)，若潤(rùn)滑油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與規(guī)定要求不相符，也可能因受熱面積不足而導(dǎo)致氣體排出后溫度難以及時(shí)下降。設(shè)備受熱面積越小，潤(rùn)滑油溫度越高，而汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法自動(dòng)設(shè)置循環(huán)冷卻水溫度，便會(huì)出現(xiàn)油溫過(guò)高現(xiàn)象。此外，夏季時(shí)節(jié)氣溫較高，也可能造成油溫非正常升高，但此現(xiàn)象并非主要原因。

1.2 油壓過(guò)高或過(guò)低

油壓是支持汽輪機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的重要參數(shù)，是軸承之間油膜構(gòu)建的動(dòng)力基礎(chǔ)，若是汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)油壓控制不當(dāng)，可能出現(xiàn)油壓設(shè)定與機(jī)組關(guān)鍵參數(shù)不相契合的現(xiàn)象，易引發(fā)汽輪機(jī)組故障問(wèn)題[1]?；痣姀S600MW機(jī)組汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，油壓不穩(wěn)定情況較為常見(jiàn)。若油壓設(shè)置較低，會(huì)導(dǎo)致軸承之間油膜無(wú)法正常構(gòu)建，干燥情況下軸承之間相互摩擦?xí)?dǎo)致軸承受損。而若潤(rùn)滑油壓力較大時(shí)，則可能由于油液滲漏而引發(fā)火災(zāi)，從而使汽輪機(jī)設(shè)備嚴(yán)重受損或引發(fā)安全事故。汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，油壓不穩(wěn)定問(wèn)題的誘發(fā)原因較多，首先，汽輪機(jī)組設(shè)計(jì)不合理，可能出現(xiàn)油泵性能與裝置應(yīng)用要求不一致的問(wèn)題。其次，油泵出口處所設(shè)置的逆止閥面積過(guò)大或過(guò)小，會(huì)使汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)油壓忽高忽低現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致油泵中生成氣體進(jìn)而降低潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)用的有效性。

1.3 油質(zhì)不達(dá)標(biāo)

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，火電廠600MW機(jī)組汽輪機(jī)組系統(tǒng)出現(xiàn)故障的其中一個(gè)重要原因是機(jī)油質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)。不合格油液當(dāng)中固體雜質(zhì)含量過(guò)多，且存在大量的水分，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽輪機(jī)正常承受范圍。在水分較多的情況下，會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)油液出現(xiàn)乳化反應(yīng)現(xiàn)象。例如潤(rùn)滑油中水分過(guò)大，會(huì)因乳化反應(yīng)而導(dǎo)致其潤(rùn)滑性能下降，或是使汽輪機(jī)軸瓦油膜受損，因轉(zhuǎn)子頸及軸瓦之間摩擦力過(guò)大而導(dǎo)致軸瓦毀壞。同時(shí)，潤(rùn)滑油乳化還會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)零件遭到銹蝕，會(huì)降低零件運(yùn)轉(zhuǎn)的靈敏度，這會(huì)降低汽輪機(jī)油系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度，從而產(chǎn)生機(jī)組運(yùn)行安全隱患。油質(zhì)中水含量過(guò)高導(dǎo)致油水融合是誘發(fā)油質(zhì)乳化反應(yīng)的主要原因，同時(shí)油溫過(guò)高也會(huì)促進(jìn)油及空氣之間的反應(yīng)，進(jìn)而降低油液質(zhì)量?；痣姀S600MW機(jī)組汽輪機(jī)油系統(tǒng)的冷油器存在漏油點(diǎn)、汽輪機(jī)軸封氣密性不強(qiáng)，均是導(dǎo)致水汽向油系統(tǒng)中進(jìn)入的重要誘因，且油液應(yīng)用過(guò)程中未充分過(guò)濾，導(dǎo)對(duì)油液水分過(guò)多，也會(huì)因油質(zhì)量與規(guī)定不符而引發(fā)系統(tǒng)故障問(wèn)題。

1.4 油系統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量不合格

汽輪機(jī)油系統(tǒng)的運(yùn)行工藝相對(duì)復(fù)雜，且涵蓋多種類型的設(shè)備，若是設(shè)備質(zhì)量不合格，會(huì)導(dǎo)致火電廠600MW機(jī)組汽輪機(jī)油系統(tǒng)出現(xiàn)發(fā)電故障。例如，600MW機(jī)組汽輪機(jī)主油箱的內(nèi)壁油漆存在脫落現(xiàn)象，可能會(huì)降低油箱內(nèi)部油液的品質(zhì)，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致軸頸及軸瓦受損，在汽車輪機(jī)投產(chǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)電故障反復(fù)。同時(shí)，若是600MW汽輪機(jī)組油箱之上所安裝的放油閥質(zhì)量與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)不符，則可能會(huì)引發(fā)油箱泄漏問(wèn)題，這也會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)油系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題。造成汽輪機(jī)油系統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量不合格的主要原因是火電廠未做到設(shè)備供應(yīng)商的嚴(yán)格篩選，引進(jìn)設(shè)備前分析論證不全面、質(zhì)量檢查不徹底，并且在汽輪機(jī)油系統(tǒng)設(shè)備引入之后未做到有效管護(hù)，日常維修、定期維護(hù)工作均未有效開(kāi)展，未能及時(shí)性、妥善性化解油系統(tǒng)的質(zhì)量隱患，從而導(dǎo)致汽輪機(jī)油系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

1.5 技術(shù)措施應(yīng)用不合理

火電廠汽輪機(jī)組油系統(tǒng)的故障發(fā)生，除了與油溫、油壓、油質(zhì)量、油系統(tǒng)設(shè)備存在直接關(guān)聯(lián)之外，安裝技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)也可能誘發(fā)油系統(tǒng)故障問(wèn)題。如果火電廠600MW機(jī)組汽輪機(jī)組裝建設(shè)的過(guò)程中，油系統(tǒng)安裝環(huán)節(jié)若未采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施進(jìn)行軸封供汽系統(tǒng)調(diào)節(jié)，可能導(dǎo)致軸封母管存在壓力過(guò)大的現(xiàn)象，會(huì)由于壓力作用而使軸封氣密性受到影響，從而導(dǎo)致外部水汽進(jìn)入油系統(tǒng)內(nèi)部，使油與水混合而出現(xiàn)乳化問(wèn)題[2]。若是故障較為嚴(yán)重，則會(huì)使汽輪機(jī)難以維持正常運(yùn)行。除此之外，汽輪機(jī)油系統(tǒng)安裝時(shí)，若部分結(jié)構(gòu)連接不夠緊密，可能會(huì)出現(xiàn)漏油問(wèn)題，不僅會(huì)影響油系統(tǒng)正常運(yùn)行，還可能因油液滲漏而引發(fā)火災(zāi)事故。同時(shí)，汽輪機(jī)機(jī)頭內(nèi)部蒸汽管及油管道布設(shè)時(shí)，若技術(shù)措施應(yīng)用不當(dāng)，可能會(huì)出現(xiàn)設(shè)置過(guò)于密集的現(xiàn)象，運(yùn)行時(shí)會(huì)影響散熱效果，導(dǎo)致溫度升高，在機(jī)頭自身不具備良好隔熱性能的前提下，可能會(huì)因溫度過(guò)高而導(dǎo)致火災(zāi)事故。

2 火電廠600MW機(jī)組汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障的處理措施

2.1 優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)并加強(qiáng)系統(tǒng)管理、減少油溫過(guò)高問(wèn)題

2.1.1 監(jiān)測(cè)機(jī)組運(yùn)行性能。為降低汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障發(fā)生率，保障火電廠600MW機(jī)組汽輪機(jī)的高效與安全運(yùn)行，要做到汽輪機(jī)設(shè)計(jì)的合理優(yōu)化與科學(xué)利用，通過(guò)降低維修成本而提高火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計(jì)汽輪機(jī)組時(shí)，需要合理設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)，確保參數(shù)符合汽輪機(jī)運(yùn)行要求。同時(shí)，600MW機(jī)組汽輪機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，需要采取有效的監(jiān)測(cè)，全過(guò)程監(jiān)督汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程，重點(diǎn)分析油系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)是否控制在規(guī)定范圍之內(nèi)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常變動(dòng)情況，并針對(duì)性實(shí)施有效的處理，以防止由于參數(shù)過(guò)高或過(guò)低現(xiàn)象而引發(fā)油系統(tǒng)故障。

2.1.2 及時(shí)清潔機(jī)系統(tǒng)管道。由于600MW機(jī)組汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)因潤(rùn)滑油污漬沉積而導(dǎo)致管道堵塞，導(dǎo)致油液溫度異常升高問(wèn)題，火電廠應(yīng)安排專門(mén)人員負(fù)責(zé)定期清洗油儲(chǔ)罐，并且要做好輸油管道的清潔，通過(guò)清洗管道，不僅能防止管道被堵塞，減少油系統(tǒng)故障率，還能有效降低雜質(zhì)污染汽輪機(jī)閥體及軸承。油系統(tǒng)清洗工作應(yīng)于每次檢修工作結(jié)束后進(jìn)行，應(yīng)采取整體油液循環(huán)方式，同時(shí)也可在油系統(tǒng)中加裝過(guò)濾裝置。針對(duì)一些儲(chǔ)油系統(tǒng)或輸送系統(tǒng)，雖然對(duì)汽輪機(jī)污染度較小，但也應(yīng)對(duì)過(guò)濾裝置進(jìn)行定期清洗或及時(shí)更換，以防止雜質(zhì)進(jìn)入而影響汽輪機(jī)油系統(tǒng)安全運(yùn)行。

2.2 應(yīng)用儲(chǔ)能裝置與有效排氣、合理控制油壓

600MW機(jī)組汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，油系統(tǒng)中潤(rùn)滑油壓力需要較長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間，會(huì)因跳閘而導(dǎo)致設(shè)備脫開(kāi)，為此，應(yīng)降低潤(rùn)滑油壓力下降速度，延長(zhǎng)油壓下降的持續(xù)時(shí)間?？蓪?chǔ)能裝置安裝于油管之上，進(jìn)而為停機(jī)時(shí)向油管持續(xù)供壓提供動(dòng)力支持。儲(chǔ)能裝置安裝時(shí)，要合理確定其容量值，結(jié)合油系統(tǒng)應(yīng)用需求選用適宜的儲(chǔ)能裝置，提升儲(chǔ)能器及油系統(tǒng)之間配合度，防止油壓過(guò)低導(dǎo)致汽輪機(jī)油系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)跳閘問(wèn)題。安裝好儲(chǔ)能裝置之后，需要定期檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)油壓大小、持續(xù)時(shí)間分析，為汽輪機(jī)油系統(tǒng)安全運(yùn)行提供保障[3]。與此同時(shí)，汽輪機(jī)油系統(tǒng)備用油泵在設(shè)置油壓時(shí)，通常需要較長(zhǎng)的時(shí)間，這是由于逆止閥安裝后，會(huì)因空氣在油泵中聚集而導(dǎo)致油壓升高，因此，需要在逆止閥上設(shè)置直徑不超過(guò)3.5mm的排氣孔，以使空氣能夠快速排出，進(jìn)而降低油泵壓力，為備用油泵的高效運(yùn)行提供保障。

2.3 控制機(jī)油含水量、防止油液過(guò)度乳化

由于油液乳化的主要原因是油系統(tǒng)內(nèi)部水分含量過(guò)多或高溫導(dǎo)致油液及空氣發(fā)生反應(yīng)。為此，600MW機(jī)組汽輪機(jī)油系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，需要加強(qiáng)油液之中水分含量的嚴(yán)格控制，并避免油箱中有外部水汽進(jìn)入，重點(diǎn)是防止冷卻水漏入油箱，并防止軸封出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。為有效控制油液乳化問(wèn)題，火電廠工作人員需要定期檢查冷卻水壓力值，要確保這一壓力始終處于油液壓力之上，以防止因油液壓力過(guò)大導(dǎo)致冷卻水向油箱中滲入。同時(shí)，還要定期檢測(cè)汽輪機(jī)軸封的性能情況，對(duì)密閉性不佳的油封進(jìn)行修理或更換。

2.4 加強(qiáng)設(shè)備采購(gòu)安裝質(zhì)量控制、減少故障隱患

2.4.1 嚴(yán)格把控油系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)大關(guān)。由于汽輪機(jī)油系統(tǒng)的各種設(shè)備質(zhì)量情況，是影響600MW機(jī)組汽輪機(jī)運(yùn)行的關(guān)鍵，因而在設(shè)備選擇與應(yīng)用時(shí)要加強(qiáng)質(zhì)量把控，防止由于設(shè)備質(zhì)量不合格引發(fā)發(fā)電故障。火電廠需要加大設(shè)備采購(gòu)管理力度，要嚴(yán)格篩選油系統(tǒng)中各類設(shè)備供應(yīng)商，通過(guò)嚴(yán)格的資質(zhì)檢查、性能檢測(cè)、技術(shù)論證，確保所引進(jìn)設(shè)備的性能、質(zhì)量均符合火電廠600MW機(jī)組汽輪機(jī)的運(yùn)行要求。在設(shè)備引進(jìn)之后，應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀況，分析設(shè)備質(zhì)量性能，且需選擇適合地點(diǎn)存儲(chǔ)與安裝各種設(shè)備[4]。檢測(cè)時(shí)若發(fā)現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量與要求不符，應(yīng)立即要求供應(yīng)商處理或更換，并且后期設(shè)備應(yīng)用過(guò)程中，要確保檢修工作定期開(kāi)展，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)與妥善處理設(shè)備隱患，保障油系統(tǒng)的應(yīng)用安全。

2.4.2 做好油系統(tǒng)設(shè)備安裝調(diào)試。由于技術(shù)措施應(yīng)用的科學(xué)性與合理性，會(huì)影響到汽輪機(jī)組油系統(tǒng)的運(yùn)行安全，因而安裝汽輪機(jī)組油系統(tǒng)設(shè)備之時(shí)，需要加強(qiáng)技術(shù)工藝控制，防止由于技術(shù)應(yīng)用原因引發(fā)油系統(tǒng)故障。安裝設(shè)備前，要做好安裝現(xiàn)場(chǎng)的全面清理，采用化學(xué)制劑對(duì)油管道內(nèi)部進(jìn)行全面清潔，并且要做好各個(gè)設(shè)備安裝前的運(yùn)行檢測(cè)與安裝調(diào)試。安裝過(guò)程中，要選用適合的安裝技術(shù)，合理控制電流大小，避免因電流過(guò)高而對(duì)油系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生較大的沖擊力，從而燒毀變壓器，或是導(dǎo)致變壓器高壓側(cè)出出匝路短路問(wèn)題。通過(guò)科學(xué)安裝與合理調(diào)試，降低汽輪機(jī)油系統(tǒng)運(yùn)行事故的發(fā)生率。

2.5 引入先進(jìn)技術(shù)手段、加強(qiáng)日程檢修維護(hù)

汽輪機(jī)運(yùn)行中，需要加強(qiáng)技術(shù)控制，保障油系統(tǒng)維護(hù)工作高質(zhì)量開(kāi)展，并提升油務(wù)管理實(shí)施成效。向油系統(tǒng)中投放油料之前，要在油質(zhì)嚴(yán)格檢測(cè)的基礎(chǔ)上，做好油料循環(huán)系統(tǒng)的清潔，且要對(duì)油液采取過(guò)濾措施，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)工藝引進(jìn)保障各道工序開(kāi)展的規(guī)范性。循環(huán)運(yùn)行過(guò)程中，需要結(jié)合油系統(tǒng)設(shè)備布局設(shè)置循環(huán)時(shí)的劃分段數(shù)，應(yīng)將過(guò)濾裝置安裝在油系統(tǒng)中，以有效濾出油質(zhì)中的雜質(zhì)。同時(shí)要控制好油溫，不斷敲擊管道，以保障油管清洗的徹底性。機(jī)頭內(nèi)管道設(shè)置時(shí)，要合理設(shè)置布設(shè)密度，防止管線過(guò)于密集導(dǎo)致機(jī)頭內(nèi)溫度過(guò)高。

3 結(jié)束語(yǔ)

作為火電廠生產(chǎn)運(yùn)行重要結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī)，是影響電力生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。由于油系統(tǒng)故障發(fā)生率相對(duì)較高，為保障600MW機(jī)組汽輪機(jī)油系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低安全事故發(fā)生概率，需要明確汽輪機(jī)油系統(tǒng)易出現(xiàn)的故障問(wèn)題。在油系統(tǒng)運(yùn)行管理過(guò)程中，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油系統(tǒng)運(yùn)行狀況、及時(shí)清潔系統(tǒng)管道，防止油溫異常升高。且要通過(guò)安裝儲(chǔ)能裝置及在逆止閥上開(kāi)孔保障油壓的穩(wěn)定性。還要控制好油液含水量，防止油液乳化，并加強(qiáng)采購(gòu)安裝控制、引入先進(jìn)技術(shù)、做好日常檢修維護(hù)，通過(guò)油系統(tǒng)安全運(yùn)行保障火電廠600MW機(jī)組汽輪機(jī)功能正常發(fā)揮，持續(xù)穩(wěn)定為社會(huì)生產(chǎn)生活提供電力能源。