摘要：汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠的核心工作設(shè)備之一，該設(shè)備在使用過程中可能出現(xiàn)各類故障，包括油系統(tǒng)故障在內(nèi)，影響火力發(fā)電廠的日常工作，需要加以控制。以火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障及其原因為切入點(diǎn)，研究其防控方法，對采用智能預(yù)防機(jī)制、重視防控針對性、加強(qiáng)油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、組織油系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)復(fù)用研究等措施進(jìn)行分析，以服務(wù)火電發(fā)電廠的后續(xù)生產(chǎn)活動。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障原因防控措施

CommonCausesandPreventionandControlMeasuresofTurbineOilSystemFaultsinThermalPowerPlants

LIHonghai

BaodingThermalPowerPlant，ChinaDatangCorporationLtd.，BaodingCity，HebeiProvince，071000China

Abstract：Steamturbineisoneofthecoreworkingequipmentinthermalpowerplants.Duringitsuse，variousfaultsmayoccur，includingoilsystemfaults，whichaffectthedailyworkofthermalpowerplantsandneedtobecontrolled.Thisarticletakesthecommonfaultsandcausesoftheturbineoilsysteminthermalpowerplantsasthestartingpoint，andbasedonthis，itstudiespreventionandcontrolmethods.Measuressuchasadoptingintelligentpreventionmechanisms，emphasizingtargetedpreventionandcontrol，strengtheningoilsystemstructuredesign，andorganizingresearchonoilsystemworkdatareuseareanalyzedtoservethesubsequentproductionactivitiesofthermalpowerplants.

KeyWords：Thermalpowerplant;Turbineoilsystem;Faultcause;Preventionandcontrolmeasures

汽輪機(jī)也稱蒸汽透平發(fā)動機(jī)，是一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動力裝置，高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上，使裝有葉片排的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，同時對外做功。汽輪機(jī)是現(xiàn)代火力發(fā)電廠的主要設(shè)備，其工作過程中，油系統(tǒng)的作用比較突出，包括潤滑油、高壓阻燃防爆油和機(jī)油3個部分，一些預(yù)期之外的因素可能導(dǎo)致火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)出現(xiàn)故障，甚至誘發(fā)安全隱患[1]?？紤]到火電廠在我國電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用，對其汽輪機(jī)油系統(tǒng)的常見故障、故障原因及其防控措施進(jìn)行分析具有較突出的現(xiàn)實(shí)意義。

1火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障與原因

1.1常見故障

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障包括油壓參數(shù)異常、漏油、異常震動、工作泵切換功能失常等，這些故障的表現(xiàn)各有不同、發(fā)生區(qū)域也存在差別，但均會影響汽輪機(jī)工作能力和效果[2]。

油壓參數(shù)異常主要是指壓力油油壓偏低，該問題主要影響汽輪機(jī)工作安全，用于高壓阻燃作業(yè)的防爆油壓力偏低，難以發(fā)揮阻燃效果。汽輪機(jī)持續(xù)作業(yè)的過程中，可能在高溫高壓作用下產(chǎn)生火災(zāi)方面的隱患，需要借助高壓阻燃防爆油進(jìn)行控制，出現(xiàn)油壓異常下降的情況，可能誘發(fā)生產(chǎn)事故[3]。

漏油是指汽輪機(jī)油系統(tǒng)中的壓力油、潤滑油或機(jī)油外漏的情況。潤滑油外漏可能導(dǎo)致汽輪機(jī)各處構(gòu)件硬接觸和碰撞的情況，加快其老化速度；機(jī)油和壓力油外滲也會帶來各類破壞。

異常震動是指油管道震動頻率過高、幅度過大的情況，該問題主要影響系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，頻繁和高速震動的油路管穩(wěn)定性下降，增加了漏油等問題的發(fā)生率，也有部分油路管在汽輪機(jī)工作結(jié)束后出現(xiàn)震動，如保安油路管道震動。工作泵切換功能失常只發(fā)生于自帶主油泵的汽輪機(jī)處，是指汽輪機(jī)主油泵達(dá)到切換轉(zhuǎn)速后，停用輔助油泵機(jī)組無法繼續(xù)運(yùn)行的情況[4]。

1.2故障原因

導(dǎo)致火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障的原因比較復(fù)雜，同一類因素也可能導(dǎo)致不同的故障，可大致將其分為四大類：一是設(shè)計不完善，二是封閉性不佳，三是操作處理不當(dāng)，四是運(yùn)維技術(shù)不完善[5]。

設(shè)計不完善是導(dǎo)致火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障的基本因素，是指油系統(tǒng)自身設(shè)計不理想，難以滿足工作需求，例如，壓力油油壓偏低的問題可能與油泵的工作參數(shù)有關(guān)，在設(shè)計過程中，為汽輪機(jī)設(shè)計了主油泵系統(tǒng)，但主油泵的容量不足，可能在其使用過程中影響泵的工作參數(shù)，導(dǎo)致壓力油油壓偏低。

封閉性不佳可能導(dǎo)致油管道震動、漏油、壓力油油壓偏低等問題。該問題是指汽輪機(jī)的油系統(tǒng)封閉性出現(xiàn)下降或在設(shè)計階段存在缺陷，當(dāng)汽輪機(jī)投入工作后，在機(jī)械外力的作用下，其密閉設(shè)計上的不足漸漸顯現(xiàn)，形成漏油、油管道震動等問題，持續(xù)漏油也會導(dǎo)致壓力油油壓偏低情況。

操作處理不當(dāng)是指汽輪機(jī)油系統(tǒng)設(shè)計和封閉性均無異常的情況下，操做汽輪機(jī)的方式不合理，導(dǎo)致一些外力因素誘發(fā)的故障。例如：在組織部件裝配時，沒有做好緊固，可能增加漏油問題的發(fā)生率；裝配油路管時，沒有按規(guī)范要求進(jìn)行連接和固定，會導(dǎo)致其震動情況。

運(yùn)維技術(shù)不完善不會直接導(dǎo)致汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障，但會導(dǎo)致已經(jīng)出現(xiàn)的問題進(jìn)一步加劇，也不利于處理問題隱患。

2火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障的防控

2.1采用智能預(yù)防機(jī)制

為保證火力發(fā)電廠汽輪機(jī)及其油系統(tǒng)的基本工作能力，未來工作中，需要加強(qiáng)故障防控水平?？紤]到多類故障在成因上帶有相似性，可嘗試引入智能預(yù)防機(jī)制，對導(dǎo)致多個問題的共性因素進(jìn)行評估和預(yù)處理，降低故障發(fā)生率。以封閉性不佳導(dǎo)致的漏油、油路管震動等問題為例，可針對封閉性下降后氣壓的波動建設(shè)智能預(yù)防機(jī)制。

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)正常工作狀態(tài)下，其油系統(tǒng)的氣壓必然是穩(wěn)定的，默認(rèn)其壓力值為X，實(shí)際工作中，油系統(tǒng)的壓力值隨汽輪機(jī)工作態(tài)勢出現(xiàn)波動：

X=[min；AW-；09；7FG；-13；9T-；318；H3-；YGY；max]

數(shù)集中，min和max分別代表汽輪機(jī)油系統(tǒng)氣壓的最小值和最大值。火力發(fā)電廠可以根據(jù)工作過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)確定其具體值，并代入計算機(jī)中完成記憶，再利用該計算機(jī)建立控制系統(tǒng)。傳感器收集汽輪機(jī)油系統(tǒng)的實(shí)時工作參數(shù)，將其提供給智能中心，由智能中心結(jié)合計算機(jī)默認(rèn)記憶情況分析油系統(tǒng)的實(shí)時信息是否合理得當(dāng)。如果其氣壓參數(shù)處于min和max之間，表明油系統(tǒng)工作正常；當(dāng)油系統(tǒng)的氣壓接近min時，表明油系統(tǒng)內(nèi)可能出現(xiàn)封閉性不足的問題，可發(fā)出警報提醒人員進(jìn)行檢查和處理，在故障出現(xiàn)前加以控制。

2.2重視防控針對性

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障多樣，其中，部分故障的危害較大，需要作為重點(diǎn)故障進(jìn)行針對性處理，降低其發(fā)生可能。

以壓力油油壓偏低問題為例，對該問題的成因進(jìn)行分析，可發(fā)現(xiàn)，壓力油泄漏、電動油泵轉(zhuǎn)向異常、系統(tǒng)配置缺陷、油箱油位過低、機(jī)組正常用油量大于泵的額定流量和油泵容量過小是導(dǎo)致該問題的核心因素。在實(shí)際工作中，需要根據(jù)上述因素具體組織問題處理。要求選用合格的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行壓力油工作系統(tǒng)組裝，保證其封閉性良好無異常，對電動油泵的工作程序進(jìn)行檢測，確定其不存在轉(zhuǎn)向方面的問題。汽輪機(jī)工作前，對其油箱油位進(jìn)行核對，要求其滿足油泵出口油壓的最低限額，必要時，應(yīng)在每次工作前進(jìn)行壓力油補(bǔ)充。系統(tǒng)配置方面，原則上應(yīng)保證設(shè)施功能齊全，可嘗試向油系統(tǒng)配置蓄能器，保證系統(tǒng)自我管理能力，避免油壓波動。每隔一段時間，應(yīng)分析汽輪機(jī)的工作態(tài)勢，了解其正常用油量，保證泵系統(tǒng)可以提供與之相匹配或更多的壓力油，減少壓力油油壓偏低問題的發(fā)生率。

其他問題也采用類似思路進(jìn)行控制，結(jié)合問題成因，針對性地分析預(yù)防方法，為火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障控制提供直接支持。

2.3加強(qiáng)油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計不佳的問題可能增加漏油、油路管震動等問題的發(fā)生率，也可能誘發(fā)壓力油油壓偏低和工作泵切換功能失常情況。未來，主張加強(qiáng)油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)汽輪機(jī)類別和工作需要，改善油系統(tǒng)的基本工作，借以間接減少故障的出現(xiàn)可能。

例如，對于工作泵切換功能失常問題，一般認(rèn)為該問題與注油引射器底閥功能異常有關(guān)，當(dāng)注油引射器底閥無法開啟或開啟參數(shù)不當(dāng)時，可能導(dǎo)致引射器吸油損失增大和主油泵吸油困難，建議增加濾油模塊，改善油系統(tǒng)內(nèi)油的流動性，避免雜質(zhì)影響主油泵吸油和引射器吸油。

按照圖2所示模式，汽輪機(jī)油系統(tǒng)內(nèi)的油在投入使用前，借助過濾設(shè)施進(jìn)行過濾，過濾完成后，回流到油系統(tǒng)內(nèi)，再由后者將其提供給主油泵或副油泵。利用過濾設(shè)施清除油內(nèi)的雜質(zhì)，保證其能夠被主油泵和引射器充分吸取，投入到汽輪機(jī)工作中，減少工作泵切換功能失常問題的發(fā)生率。

2.4組織油系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)復(fù)用研究

實(shí)際工作中，火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障可能重復(fù)出現(xiàn)，且不同故障的發(fā)生率各有差別，部分故障可能重復(fù)出現(xiàn)，也有部分故障的危害較大，需要加強(qiáng)預(yù)防工作水平。未來工作中，各火力發(fā)電廠可對汽輪機(jī)工作信息進(jìn)行采集，組織油系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)復(fù)用研究，統(tǒng)計不同故障的發(fā)生率和危害情況，并分析其成因，根據(jù)分析結(jié)果，組織故障預(yù)防。

3火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障控制展望

3.1綜合控制

未來，火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障的控制應(yīng)更多關(guān)注綜合性。綜合性是指以現(xiàn)代化的技術(shù)方法同步進(jìn)行多類故障的預(yù)防和控制，提升故障管控的效率。例如，油壓參數(shù)異常、漏油和異常震動三類故障均可能與工作系統(tǒng)的密封性不強(qiáng)有關(guān)，在實(shí)際工作中，可以加強(qiáng)控制的針對性，在火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)設(shè)計階段，改善設(shè)計思路，應(yīng)用更具密閉效應(yīng)的材料和結(jié)構(gòu)替代現(xiàn)有工作板塊，同時對油系統(tǒng)的工作參數(shù)進(jìn)行分析，提供完善的應(yīng)用技術(shù)方案，避免過負(fù)荷和高負(fù)荷作業(yè)導(dǎo)致的油壓參數(shù)異常、漏油、異常震動等問題，以綜合性思路提升火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)工作水平。

3.2技術(shù)聯(lián)動

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)的故障成因不是單一的，但故障發(fā)生后均會產(chǎn)生破壞。未來，可以從技術(shù)聯(lián)動的角度出發(fā)，對常見故障進(jìn)行預(yù)防、分析、定位和應(yīng)急處理，實(shí)現(xiàn)多環(huán)節(jié)工作一體化。例如，對于上文所述智能工作技術(shù)，可在應(yīng)用智能技術(shù)的同時，進(jìn)一步提升技術(shù)集成效應(yīng)，將自動化作業(yè)設(shè)備、終端采集設(shè)施、警報設(shè)施等同步應(yīng)用于智能板塊，后者發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障或隱患時，提供警報和必要的經(jīng)營處理，避免隱患發(fā)展為故障，也避免故障影響進(jìn)一步擴(kuò)大。

4結(jié)語

綜上所述，火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障較多，且原因各有不同，從保證設(shè)備功能和服務(wù)火力發(fā)電廠日常工作的角度出發(fā)，需加強(qiáng)故障防控。現(xiàn)狀上看，火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)常見故障包括油壓參數(shù)異常、漏油、異常震動、工作泵切換功能失常等，與密閉性下降、油損失、結(jié)構(gòu)設(shè)計不佳、系統(tǒng)老化等因素相關(guān)。為了對這些故障予以控制，主張在未來工作中采用智能預(yù)防機(jī)制、重視防控針對性、加強(qiáng)油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及組織油系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)復(fù)用研究，保證火力發(fā)電廠汽輪機(jī)油系統(tǒng)的工作能力，為火力發(fā)電廠汽輪機(jī)提供工作保障。

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