火电厂汽轮机运行故障对策技术研究

【摘 要】随着火电厂的不断发展，汽轮机在火电厂中得到了广泛应用。目前，国内针对火电厂汽轮机运行故障的研究还比较少，远远不能满足和适应当前汽轮机组在火电厂迅速发展的需要。本文就长期以来，火电厂汽轮机运行中所遇到的较为典型的运行故障及处理对策进行举例分析说明，以期能与各位同行共同探讨。

【关键词】火电厂；汽轮机；运行故障；对策

一、注油器滤网堵塞导致机组被迫停机的故障分析

1、故障现象

某火电厂2#汽轮机于2012年3月份发生了此故障。机组启动后，油系统各参数均正常，注油器出口压力在0.065MPa，随着运行时间的推移，注油器出口油压出现缓慢下降现象，24小时后降至0.055MPa，33小时后下降到0.05MPa，最后降至0.02MPa，导致油系统各参数降低，机组被迫停机。

2、故障原因分析

此故障出现时，有关人员对机组故障进行了分析和研究，根据分析和判断，对汽轮油泵出口逆止阀进行了检查，发现逆止阀阀球有轻微变形，进行更换处理。机组重新启动，油系统各参数均正常，注油器出口油压也正常稳定在0.063MPa。但随着机组运行时间的增长，故障现象又重新出现；此时启动汽轮油泵，注油器出口油压出现波动，波动范围在0.029MPa～0.088MPa之间，停止汽轮油泵后，油压仍然较低。根据以上的处理，排除了汽轮油泵出口逆止阀关闭不严的问题。经过分析，发现注油器滤网有堵塞的可能，决定停机检查。检查时发现注油器的滤网上有许多的细小纤维将滤网几乎堵塞了2/3，而且滤网有一处已经破裂。从而可以得出导致注油器滤网堵塞的原因是：2#机在加油和滤油的过程中由于没有及时更换滤油纸，致使大量的滤油纸纤维进入到油箱中，致使注油器的滤网堵塞而造成其出口油压的降低，从而导致故障的产生。

3、故障预防措施

一是将注油器滤网换新；二是对油系统各道滤网进行全面的清洗；三是加强对油箱的汽轮机油进行过滤处理；四是每次加油或滤油必须严格执行定期换纸的规定，以确保透平油的清洁。通过以上几项措施的实施后，机组启动运行，故障现象消失，油系统各油压参数稳定正常，机组运行正常。

二、汽轮油泵出口逆止阀关闭不严导致机组不能维持空负荷运行的故障分析

1、故障现象

某火电厂1#汽轮机在机组启动过程中，当机组转速达到2500～2880r/min时，调速系统开始动作，此时辅助油泵（汽轮油泵）停止时，油系统失控，各油压下降，注油器出口油压迅速降到零，机组转速突升，甚至引起危机保安器动作，使机组无法维持空负荷运行。

2、故障原因分析

⑴主油泵未投入工作。汽轮机组当转速达到2500r/min时，调速系统就开始动作，此时机组转速尚未达到主油泵工作转速，在此情况下停止辅助油泵，主油泵不能正常工作，导致油系统瓦解，从而造成机组转速突升而不能维持空负荷运行；⑵汽轮油泵出口逆止阀关闭不严。根据本机组油系统特性分析，汽轮油泵出口处安装了一只球形逆止阀，其工作原理是：机组启动时调节及用油由汽轮油泵供给；当机组转速达到2880r/min时，主油泵投入工作。此时，主油泵出口油压高于汽轮油泵出口油压，逆止阀处在关闭位置，汽轮油泵即可停止运行，机组调节及用油由辅助油泵切换为主油泵供给。

3、故障预防措施

⑴当机组发生此故障时，应立即启动汽轮油泵，保证机组的用油，防止机组发生烧瓦和飞车事故；⑵当机组转速达到2880r/min停用辅助油泵时，应特别注意主油泵能否建立正常的油压，以满足机组调节及系统用油。操作上应缓慢关小汽轮油泵进汽阀，当确信主油泵工作正常后，方可完全关闭进汽阀门；⑶由于运行规程规定机组停机后，为保证机组大轴的和冷却，汽轮油泵必须要运行3～4小时；在此期间，汽轮油泵受主蒸汽压力波动而变化，导致汽轮油泵自启动装置频繁动作，致使逆止阀内的球体一次次受到撞击而变形和损坏。为此采取如下措施：一是机组停机后，严格控制汽轮油泵的进汽压力和出口油压在规定的范围内；二是停机期间停用汽轮油泵自启动装置运行，防止逆止阀球体受到撞击而损坏。

三、冷油器漏油致使机组发生烧瓦的故障分析

1、故障现象

某火电厂2#汽轮机在运行过程中发生过此类故障。故障发生前的一个月时间里，运行人员就已经发现油箱油位在缓慢下降，油系统管道没有发现漏油现象，各种油压均正常。随着运行时间的变化，油箱油位逐渐下降加快，事故前一天向油箱里加了一桶新油，直至第二天主油泵入口油压出现波动，由0.07MPa降到0.04MPa，调速油压由0.7MPa降到0.55MPa，脉冲油压及轴向位移油压、油压也开始波动和降低。运行人员立即启动汽轮油泵进行紧急停机，由于启动汽轮油泵时操作过快，致使汽轮油泵超速而损坏；此时，再启动电动油泵已无济于事，油箱油位已降到电动油泵进口的下方，各道轴承由于无油而造成烧瓦故障。

2、故障原因分析

⑴冷油器铜管漏油。机组冷油器冷却方法是油侧压力大于水侧压力，冷油器发生漏油情况时，只能发现油箱油位降低，而油系统管道无漏油现象，冷油器漏出的油全部被循环冷却水带走。运行人员无法对冷油器的冷却回水进行检查，随着运行时间的增长，冷油器漏油量也逐渐增大，致使油箱油位下降迅速，从而使注油器吸不上油，主油泵因进口油压的降低而使出口油压同时降低，最终油系统瓦解；⑵机组带病运行导致事故发生。事故发生的前一段时间，运行人员就发现了油箱油位在下降，此时，应该引起运行人员和专业技术人员及管理人员的高度重视，加强对油箱油位的监视，同时应查明油位下降的原因，及时采取有效措施，既可避免事故的发生。而该厂在没有查明原因的情况下，只是采取补充新油的方法，机组长时间在低油位的情况下继续带病运行，油位下降到很低时也无人发现，从而造成机组烧瓦故障的发生。

3、故障预防措施

⑴油箱内的油位必须保持在规定的范围内，操作人员应熟知运行中发现油系统漏油时的各种紧急处理方法；⑵定期试验油箱低油位报警和声光讯号设备，检查油箱油位计是否动作正常和指示正确；⑶运行中切换冷油器时，应严密监视油箱油位的变化，防止新投入的冷油器漏油而造成烧瓦事故的发生；⑷运行中发现油箱油位有下降现象时，必须查明原因并及时消除，在原因不明的情况下严禁机组长时间在低油位的情况下运行；⑸定期对冷油器的冷却回水进行取样分析和监视，以便及时发现冷油器的运行情况是否漏油。

结语

火电厂汽轮机常见运行故障主要见于注油器滤网堵塞导致机组被迫停机、汽轮油泵出口逆止阀关闭不严导致机组不能维持空负荷运行以及冷油器漏油致使机组发生烧瓦事故，针对以上故障，需要在分析故障现象和故障成因的基础上，采取有效对策解决故障，确保汽轮机的安全稳定运行。

参考文献

[1]刘建伟.山区公路坡面防护措施应用研究[J].建材发展导向，2011（06）.

[2]卢旭东.火电厂汽轮机异常振动故障排查技术分析[J].科技创新导报，2012（09）.

[3]黄淑红.汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J].动力工程，2010（02）.