C145/N200-12.7/535/535汽轮机常见故障分析及措施

哈尔滨汽轮机制造厂制造的型号为C145/N200-12.7/535/535型汽轮机, 型式为超高压、高温、一次中间再热、三缸两排汽、单抽可调、凝汽式机组。主要用于发电和供热。汽轮机主要包括汽机本体、调节保安装置及辅助设备三大类。汽轮机本体包括高、中、低压缸, 其中高、中压缸对称布置, 汽轮机采用喷嘴调节, 四组喷嘴分布于汽轮机高压内缸全周。调节保安系统采用数字式电调系统 (DEH) , 独立的EH油作为动力油源, 分别控制高、中压自动主汽门及高、中、低压调速汽门, 通过两组停机电磁阀组成了保护系统。除此之外, 汽轮机机械式危急保安器通过与EH油系统相连的薄膜阀动作达到停机之目的。辅助设备主要包括给水泵、凝结泵等设备。

(1) 安装检修质量不良。二次灌浆浇注质量不好, 支座 (底盘) 与基础粘合不紧密地角螺栓松动, 基础不均匀下沉。汽轮机启动后, 随着升速, 站在机组旁就能够感觉到基础与汽轮机一起振动, 振动振幅变化不明显, 振动信号中有低频分量, 轴承座振动明显大, 振幅不稳定。这种情况的最好解决办法是重新安装浇注。

(2) 蒸汽管路法兰接口明显错位强制连接或管路布置不合理, 作用在汽轮机上的力和力矩超过允许值。振动异常时的特征是, 振动与汽轮机的冷热态有关, 达到一定负荷 (温度) 振幅明显增大, 振动频率与转速合拍, 振动信号中有低频分量。在汽轮机前、后部位检测轴及轴承座振动, 前部振动大很有可能是进汽管路有问题, 后部振动大, 大多是排气管路问题所致。处理措施管道按照要求重新连接或调整管路支吊架。

(3) 主油泵进、出油管道法兰接口严重错位强制连接, 管道的干扰力使汽轮机的震动不正常, 随着转速的升高, 前轴承座振动明显增大, 振动信号中有低频分量。处理措施:按要求重新装接管道。

(4) 汽轮机滑销系统有问题, 调整不当在汽轮机启动和运行中膨胀受阻使转子的中心和轴承的中心对中被破坏而引起振动, 振动与汽轮机热态有关, 振动频率与转速合拍, 在前、后轴承座三个方向测量振动。可判断哪个部位导向键卡涩。处理措施:停机检修重新调整导向键。

(5) 汽轮机转子与汽缸对中不好, 汽轮机安装时若转子与汽缸对中不好, 在汽轮机单机试车时就会出现振动异常, 汽轮机启动过程中, 随着转速和机内温度的升高, 由于动、静产生碰擦, 在轴振动振幅增大的同时还伴有刺耳的尖叫声, 振动信号中有高频分量, 振动波形紊乱。处理措施:停机后复交中心, 修复或更换损坏汽封。

(6) 汽轮机转子与发电机转子对中不好。汽轮机单机试车振动良好, 与发电机连接后振动异常。如果振动波形有二倍频谐波, 大体上可以判断振动是由于转子对中不好所致, 检测轴承座振动, 轴向振动大表明轴向平衡度超差, 径向振动增大通常是不同的轴度偏差过大, 不过往往是两者同时存在。处理措施:停机, 重新调整转子对中状态。如果由于外部原因, 一时不允许校正对中值, 可临时在转子的缸外辅助平衡面上进行不平衡校正, 不过这只能是一种权宜之计。彻底解决办法是在机组停机后, 将转子对中调整到正确位置并复校转子平衡状态。

(7) 冷态对中符合要求, 运行时中心产生偏移, 振动特征与机组的热态有关, 凝气式汽轮机组排气管运行时的温度高于安装时的环境温度, 若安装时预留量偏小, 运行时排气管膨胀使汽轮机后轴承中心太高, 同时, 运行时排气缸内部处于真空状态, 排气缸在大气压的作用下使后轴承中心下移, 因此, 由轴承中心位置变化产生的振动与排气温度, 真空有关。处理措施:停机后在盘车时, 轴封送汽尽可能保持真空的情况下, 检测对中值, 据此修正冷态对中值。

水冲击是汽轮机的重大事故之一。机组运行过程中, 如果气温急剧下降, 轴封处冒出白色蒸汽或溅出水珠, 推力轴承温度上升或轴位移增大, 振动异常。表明汽轮机已经发生水冲击, 不需立即紧急停机。汽轮机发生水冲击大多是由于操作不当引起的, 也有一些是因抽气管道上止回阀关闭不严, 管路中的水倒灌进入汽轮机所致。机组运行时, 如果出现锅炉满水或汽水共腾, 使进入汽轮机的蒸汽带水。由于水滴流动速度低, 撞击在动叶背弧产生制动作用使汽轮机出力显著降低, 蒸汽带水会使叶片应力增大从而致使叶片断裂, 机组振动异常。同时蒸汽带水会使蒸汽通流面积减少引起推力急剧增加而危及推力轴承安全, 为避免发生水冲击, 锅炉运行中要注意对气温的调整, 防止气温降低, 汽轮机启动时, 暖管要充分, 疏水充分。

本机组调节保安系统采用数字式电调系统 (DEH) , 独立的EH油作为动力油源, 分别控制高、中压自动主汽门及高、中、低压调速汽门, 通过两组停机电磁阀组成了保护系统。汽轮机调速系统能够根据外界负荷的变化自动的调整进汽量与之相适应, 在机组发生故障时能够迅速切断气源使汽轮机安全的停下来, 所以调速系统的稳定运行对汽轮机非常重要。

调节保安系统常见的故障如下。

EH油箱油位下降, 油压不变。这种情况下应该先向EH油箱加油以维持油位。并且检查以下设备。检查EH油箱放油门是否严密或误开;EH油采样门是否不严或误开, EH油冷油器是否泄漏;蓄能器氮囊是否破裂;EH油滤油机运行时检查EH油滤油机真空罐是否满油或冷却罐是否满油;检查有压回油管是否有泄漏或油位计破裂漏油。如果是上述情况造成油位下降应分别进行处理。

EH油压下降如果EH油泵故障检查EH油泵运行是否正常, 如不正常应立即倒备用泵运行;检查EH油泵运行中如果掉闸, 检查备用泵应自启动, 否则手动开启;备用泵手动抢合不起, 检查掉闸泵无明显故障再抢合一次;EH油压下降至9.8MPa保护拒绝动作, 应故障停机。EH油泵溢流阀误动, 调整溢流阀。调整无效, 倒备用EH油泵运行, 并通知检修人员处理。EH油压和EH油箱油位同时下降。EH油压和EH油箱油位同时下降时, 应检查外部油管是否漏油, 发现大量跑油时, 无法消除时, 立即故障停机。

通过以上分析可知, 事故是可以预防的。在实际工作中, 应加强以下几方面工作:正常运行时应加强对各参数的变化, 加强对振动、水位、轴位移、差胀、真空等参数的变化情况。异常情况及时发现调整;规范检修, 严格把关, 提高检修人员的水平, 贯彻“应修必修、修必修好”的原则确保每台设备处于完好状态;加强培训, 提高运行人员和检修人员的技术, 业务水平;完善预案, 提高在应急状态下的反映速度和处理问题的能力。

摘要：本文哈尔滨汽轮机制造厂制造的型号为C145/N200-12.7/535/535型汽轮机简单介绍, 重点分析机组运行中出现的故障, 提出解决措施。

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