0 引言

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)各主、輔設(shè)備發(fā)生故障[1]，會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)組的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面造成不利影響，開(kāi)展汽輪機(jī)各主、輔設(shè)備的故障統(tǒng)計(jì)與分析工作，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的主要共性特征，分析、總結(jié)典型故障的產(chǎn)生原因、存在危害及防治經(jīng)驗(yàn)，可以促使發(fā)電廠重視存在的問(wèn)題，有針對(duì)性地制定治理、防范措施，降低設(shè)備故障發(fā)生率，減少設(shè)備損壞情況的發(fā)生，提高發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

2017年浙江省大型火力發(fā)電廠迎峰度夏技術(shù)監(jiān)督檢查發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)組主、輔設(shè)備新增各類(lèi)故障信息共計(jì)141項(xiàng)，將新增故障信息進(jìn)行歸納和整理，存在共性、典型的故障問(wèn)題主要有：調(diào)速系統(tǒng)故障，高、低壓旁路系統(tǒng)故障，西門(mén)子超超臨界機(jī)組汽門(mén)閥芯、閥座密封面裂紋，汽輪機(jī)軸系振動(dòng)大，西門(mén)子汽輪機(jī)液壓盤(pán)車(chē)離合器損壞等。

1 調(diào)速系統(tǒng)故障

浙江省大型火力發(fā)電廠汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障頻發(fā)，故障種類(lèi)繁多，本次統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，涉及存在調(diào)速系統(tǒng)故障的機(jī)組共有15臺(tái)[2]，主要有通流改造后機(jī)組汽輪機(jī)順序閥投用困難、汽流激振、汽門(mén)力矩偏低、汽門(mén)卡澀、汽門(mén)短暫異常部分關(guān)閉、汽門(mén)內(nèi)漏、汽門(mén)關(guān)閉時(shí)間不合格、LVDT(汽門(mén)閥位反饋)故障、汽門(mén)閥位反饋與指令偏差大等問(wèn)題，由此造成汽門(mén)開(kāi)啟閥位受限、機(jī)組負(fù)荷突降或受限、防超速保護(hù)功能喪失、汽門(mén)晃動(dòng)等異常情況，嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)引起發(fā)電廠的重視。

1.1 汽輪機(jī)順序閥投用困難

某2臺(tái)660 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)共有4只高壓調(diào)節(jié)閥，原順序閥為2+1+1運(yùn)行模式，機(jī)組通流改造后，在汽輪機(jī)投用順序閥過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)1號(hào)、2號(hào)瓦振動(dòng)較大等故障現(xiàn)象，影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，故汽輪機(jī)投用順序閥時(shí)只能關(guān)閉順序閥中的第四閥，投用前三閥(即2+1運(yùn)行模式)。分析造成汽輪機(jī)順序閥投用困難的原因是：由于汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)汽封間隙較小，1號(hào)、2號(hào)軸瓦穩(wěn)定性較差，當(dāng)汽輪機(jī)在順序閥投用過(guò)程中第四閥部分開(kāi)啟時(shí)，1號(hào)、2號(hào)瓦容易在汽流激振力作用下引起振動(dòng)突增、瓦溫升高等現(xiàn)象。

目前投用汽輪機(jī)順序閥只能采用2+1的運(yùn)行模式，在夏季工況時(shí)會(huì)存在高負(fù)荷出力受限、電網(wǎng)大頻差動(dòng)作時(shí)一次調(diào)頻響應(yīng)能力受限等情況。建議將機(jī)組的運(yùn)行策略按以下方式進(jìn)行優(yōu)化：

(1)夏季高負(fù)荷出力時(shí)可切換至單閥模式，保證出力及一次調(diào)頻性能，但單閥運(yùn)行模式的缺點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性較差。

(2)可考慮增加2+2混合配汽模式，保證出力的同時(shí)亦可適當(dāng)提高經(jīng)濟(jì)性。

(3)若汽輪機(jī)投用順序閥仍采用目前關(guān)閉順序閥中的第四閥、只投用前三閥的方式，建議考慮增加在電網(wǎng)大頻差動(dòng)作時(shí)機(jī)組的一次調(diào)頻補(bǔ)償策略，消除第四閥無(wú)法開(kāi)啟時(shí)導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷無(wú)法增加所造成的不利影響，增加機(jī)組一次調(diào)頻響應(yīng)能力。此外，為解決汽輪機(jī)順序閥投用中第四閥投用困難的問(wèn)題，建議繼續(xù)與制造廠和其它科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展合作研究工作，深入開(kāi)展順序閥模式下第四閥汽流激振治理研究[3]，尋求最終解決辦法。

1.2 汽門(mén)力矩偏低

某660 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)1號(hào)中壓主汽閥進(jìn)行全行程活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，在全關(guān)后需借助外力方可開(kāi)啟。分析故障原因，由于汽門(mén)開(kāi)啟阻力過(guò)大、所需開(kāi)啟力矩不夠，會(huì)出現(xiàn)汽門(mén)無(wú)法自動(dòng)開(kāi)啟的問(wèn)題。如果有中壓調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏造成中壓主汽閥前后蒸汽壓差過(guò)大、中壓主汽閥開(kāi)啟過(guò)程中閥桿摩擦力過(guò)大等情況出現(xiàn)，均會(huì)造成汽門(mén)開(kāi)啟阻力過(guò)大。建議對(duì)1號(hào)中壓調(diào)節(jié)閥的嚴(yán)密性、1號(hào)中壓主汽閥閥桿磨損情況等進(jìn)行檢查，減少由于中壓主汽閥前后蒸汽壓差過(guò)大或中壓主汽閥閥桿摩擦力過(guò)大所產(chǎn)生的開(kāi)啟阻力，保證在無(wú)需借助外力情況下中壓主汽閥能夠自動(dòng)開(kāi)啟。

1.3 汽門(mén)開(kāi)啟過(guò)程中有異音

某660 MW超臨界機(jī)組汽輪機(jī)2號(hào)高壓調(diào)節(jié)閥在45%以上開(kāi)度時(shí)有異音，60%以上開(kāi)度時(shí)容易引起汽流激振。經(jīng)初步分析認(rèn)為：汽輪機(jī)2號(hào)高壓調(diào)節(jié)閥閥座可能出現(xiàn)了松動(dòng)現(xiàn)象，在2號(hào)高壓調(diào)節(jié)閥開(kāi)度增大時(shí)，通過(guò)的蒸汽流量增大，在蒸汽力的沖擊作用下，高壓調(diào)節(jié)閥閥座發(fā)生振動(dòng)(抖動(dòng))、旋轉(zhuǎn)、碰摩等現(xiàn)象，導(dǎo)致通過(guò)的蒸汽流場(chǎng)受到干擾，形成異音，造成汽流激振等現(xiàn)象。從高壓調(diào)節(jié)閥閥座結(jié)構(gòu)看，其設(shè)有定位銷(xiāo)，推斷2號(hào)高壓調(diào)節(jié)閥存在閥座定位銷(xiāo)斷裂的可能。建議重新調(diào)整汽輪機(jī)順序閥閥序，機(jī)組正常運(yùn)行中限制2號(hào)高壓調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，加強(qiáng)監(jiān)視高壓調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行情況，停機(jī)時(shí)檢修2號(hào)高壓調(diào)節(jié)閥。

1.4 汽門(mén)卡澀

某1 000 MW超超臨界機(jī)組A側(cè)中壓調(diào)節(jié)閥全行程試驗(yàn)時(shí)曾發(fā)生在15%位置卡澀無(wú)法關(guān)閉的現(xiàn)象[4]。經(jīng)查，15%位置大致位于中壓調(diào)節(jié)閥的預(yù)啟閥關(guān)閉區(qū)域，推斷存在預(yù)啟閥導(dǎo)向鍵松動(dòng)或?qū)蜴I與鍵槽之間因間隙過(guò)小產(chǎn)生碰摩的可能，導(dǎo)致預(yù)啟閥無(wú)法關(guān)閉。此外，汽門(mén)長(zhǎng)期不活動(dòng)時(shí)，閥桿與閥套之間容易積聚過(guò)多的氧化皮等雜質(zhì)，同樣會(huì)造成預(yù)啟閥導(dǎo)向鍵卡澀或閥桿移動(dòng)受阻，形成汽門(mén)卡澀。汽門(mén)卡澀威脅機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，建議嚴(yán)格執(zhí)行汽門(mén)活動(dòng)性試驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定，盡快對(duì)卡澀的中壓調(diào)節(jié)閥解體檢修，重新調(diào)整或固定預(yù)啟閥導(dǎo)向鍵的位置，適當(dāng)擴(kuò)大導(dǎo)向鍵與鍵槽間隙，清理積聚的氧化皮等雜質(zhì)，消除卡澀，確保預(yù)啟閥能夠平滑移動(dòng)。對(duì)材質(zhì)屬于易產(chǎn)生氧化皮的閥桿、閥套，應(yīng)進(jìn)行升級(jí)改造，降低氧化皮的產(chǎn)生量，減少汽門(mén)卡澀情況的發(fā)生。

1.5 汽門(mén)短暫部分關(guān)閉

某2臺(tái)1 000 MW超超臨界機(jī)組B側(cè)高壓主汽閥全行程試驗(yàn)后，在其試驗(yàn)恢復(fù)的開(kāi)閥過(guò)程中，A側(cè)高壓主汽閥存在短暫部分關(guān)閉的異?，F(xiàn)象。局部控制油支管油壓不足通常容易造成該控制油支管附近汽門(mén)油缸油壓下降，油缸油壓力矩不足而導(dǎo)致汽門(mén)出現(xiàn)關(guān)閉的現(xiàn)象。初步分析，B側(cè)高壓主汽閥全行程試驗(yàn)后，在其試驗(yàn)恢復(fù)的開(kāi)閥過(guò)程中，可能因其油缸進(jìn)油流量較大、進(jìn)油速度過(guò)快，導(dǎo)致B側(cè)高壓主汽閥油缸的控制油支管需油量突增，從而引起A側(cè)高壓主汽閥附近局部控制油支管供油壓力下降，A側(cè)油缸油壓力矩短暫不足而導(dǎo)致汽門(mén)出現(xiàn)短暫異常部分關(guān)閉的現(xiàn)象。汽門(mén)短暫異常部分關(guān)閉威脅機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，建議在B側(cè)高壓主汽閥全行程試驗(yàn)后的恢復(fù)過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行緩慢開(kāi)閥試驗(yàn)，并對(duì)B側(cè)高壓主汽閥伺服閥、節(jié)流孔等進(jìn)行檢查，適當(dāng)縮小B側(cè)高壓主汽閥試驗(yàn)電磁閥的進(jìn)油節(jié)流孔尺寸并試驗(yàn)其效果。如現(xiàn)場(chǎng)有條件，建議可在各汽門(mén)油缸控制油母管末端增設(shè)蓄能器，消除汽門(mén)開(kāi)閥時(shí)需油量突增時(shí)帶來(lái)的油壓波動(dòng)。

1.6 汽門(mén)關(guān)閉時(shí)間不合格

某330 MW亞臨界機(jī)組高壓主汽閥、中壓主汽閥關(guān)閉時(shí)間均不合格(高壓主汽閥：0.543 s，0.516 s;中壓主汽閥： 0.556 s， 0.489 s)， 《汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗(yàn)導(dǎo)則》規(guī)定200—600 MW機(jī)組主汽門(mén)關(guān)閉總時(shí)間建議值是不超過(guò)0.3 s。經(jīng)測(cè)算，在調(diào)節(jié)閥拒動(dòng)的情況下危急超速最高轉(zhuǎn)速可飛升至3 516 r/min，接近調(diào)速系統(tǒng)失控后，危急轉(zhuǎn)速最高不超額定轉(zhuǎn)速18%(3 540 r/min)的規(guī)定，處于較危險(xiǎn)的區(qū)域。造成汽門(mén)關(guān)閉較慢的原因[5]，可能與汽門(mén)關(guān)閉延時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)、汽門(mén)油缸泄油速度較慢或汽門(mén)閥桿卡澀等造成汽門(mén)凈關(guān)閉時(shí)間較長(zhǎng)等有關(guān)，建議從ETS(汽輪機(jī)跳閘保護(hù)系統(tǒng))輸入通道到安全油泄油回路進(jìn)行檢查，加快泄油速度，縮短延時(shí)時(shí)間，若汽門(mén)出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)汽門(mén)進(jìn)行解體檢查。

2 高、低壓旁路系統(tǒng)故障

本次統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)浙江省火力發(fā)電廠存在高、低壓旁路系統(tǒng)故障的機(jī)組共有12臺(tái)，主要有高、低壓旁路閥內(nèi)漏，開(kāi)啟故障，油站充油頻繁等故障問(wèn)題。

2.1 高、低壓旁路閥的內(nèi)漏

高、低壓旁路閥的內(nèi)漏將導(dǎo)致熱力系統(tǒng)工質(zhì)泄漏，影響機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。長(zhǎng)期內(nèi)漏還容易導(dǎo)致旁路閥密封面吹損嚴(yán)重，加劇內(nèi)漏。此外，旁路閥內(nèi)漏會(huì)導(dǎo)致閥后蒸汽溫度高，減溫水系統(tǒng)投入使用后，因減溫水流量小霧化效果變差、減溫水量控制不當(dāng)?shù)仍?，還容易造成旁路閥后管道發(fā)生水擊、管材熱疲勞損傷等現(xiàn)象，從而出現(xiàn)裂紋、甚至斷裂等情況，威脅機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

高、低壓旁路閥內(nèi)漏產(chǎn)生原因與旁路閥未關(guān)閉到位，閥芯、閥座密封面受損密封不嚴(yán)等因素有關(guān)[6]。建議在高、低壓旁路閥開(kāi)度調(diào)整時(shí)確保其機(jī)械零位在準(zhǔn)確位置;對(duì)受損的高、低壓旁路閥的閥芯密封面進(jìn)行車(chē)銷(xiāo)、研磨、堆焊等處理，密封面經(jīng)紅丹粉試口保證其達(dá)到質(zhì)量要求，消除高、低壓旁路閥的內(nèi)漏現(xiàn)象;在旁路閥前加裝濾網(wǎng)，阻止管路中積攢的焊渣、銹皮等通過(guò)，降低在機(jī)組啟停階段因蒸汽品質(zhì)差對(duì)旁路閥閥芯、閥座密封面的沖刷和磨損，提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。高、低壓旁路閥出現(xiàn)內(nèi)漏時(shí)應(yīng)注意控制其閥后減溫水，必須將閥后溫度控制在管材的溫度承受范圍以?xún)?nèi)，應(yīng)根據(jù)管材許用應(yīng)力的設(shè)計(jì)溫度進(jìn)行限制，防止管材超溫;閥后蒸汽溫度應(yīng)高于對(duì)應(yīng)蒸汽壓力的飽和溫度，并保持一定的過(guò)熱度，防止出現(xiàn)管道水擊;同時(shí)，閥后溫度不應(yīng)大幅快速波動(dòng)，應(yīng)注意通過(guò)調(diào)整減溫水控制其緩慢變化，盡量減少因冷熱驟變導(dǎo)致管材產(chǎn)生熱疲勞損傷等問(wèn)題。

2.2 高、低壓旁路閥開(kāi)啟故障

高、低壓旁路閥開(kāi)啟故障將導(dǎo)致主、再熱蒸汽壓力無(wú)法控制，尤其是機(jī)組在高負(fù)荷突然跳閘時(shí)，鍋爐嚴(yán)重超壓，可能因泄壓不及時(shí)導(dǎo)致蒸汽管道發(fā)生爆炸，嚴(yán)重威脅機(jī)組安全運(yùn)行。

某2臺(tái)330 MW亞臨界機(jī)組停機(jī)時(shí)，高、低壓旁路閥曾多次出現(xiàn)無(wú)法開(kāi)啟的情況。分析原因，該機(jī)組正常運(yùn)行中因高、低壓旁路閥長(zhǎng)期保持關(guān)閉狀態(tài)，旁路閥液壓油缸中的控制油消耗量極少，一些控制部件/部位的局部控制油長(zhǎng)期滯留在高溫環(huán)境下，受高溫影響容易變粘稠，高、低壓旁路系統(tǒng)比例閥出現(xiàn)卡澀、靜態(tài)開(kāi)啟力矩偏大等問(wèn)題，從而造成高、低壓旁路系統(tǒng)比例閥因無(wú)法動(dòng)作而失去控制功能，高、低壓旁路閥無(wú)法開(kāi)啟。目前該機(jī)組高、低壓旁路系統(tǒng)比例閥需經(jīng)輔助外力疏通后方可有效動(dòng)作。建議適當(dāng)增大高、低壓旁路系統(tǒng)比例閥開(kāi)啟力矩，或進(jìn)行調(diào)研后考慮對(duì)高、低壓旁路系統(tǒng)比例閥進(jìn)行改型，保證高、低壓旁路閥能夠正常開(kāi)啟。

2.3 高壓旁路閥油站充油頻繁

某1 000 MW超超臨界機(jī)組高壓旁路閥油站存在頻繁充油現(xiàn)象，約5 min 1次。分析原因，高旁油站頻繁充油，說(shuō)明系統(tǒng)存在耗油量較大、油壓下降過(guò)快的問(wèn)題[7]，可能與高壓旁路油站內(nèi)部系統(tǒng)管道、電磁泄壓閥、溢流閥、高壓旁路閥油缸控制閥或電磁閥漏油泄壓等有關(guān)。高壓旁路油站系統(tǒng)漏油泄壓，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成高壓旁路系統(tǒng)失去動(dòng)力油，進(jìn)而導(dǎo)致高壓旁路閥及其附屬液壓減溫水閥無(wú)法操作，威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。建議對(duì)高壓旁路油站進(jìn)行徹查，消除頻繁充油故障。

3 西門(mén)子超超臨界機(jī)組汽門(mén)閥芯、閥座密封面裂紋

浙江省內(nèi)多數(shù)西門(mén)子超超臨界機(jī)組已投運(yùn)多年，汽輪機(jī)汽門(mén)閥芯及閥座密封面普遍存在裂紋故障，有的機(jī)組在投運(yùn)數(shù)年后，甚至出現(xiàn)汽門(mén)閥芯及閥座密封面裂紋集中快速式爆發(fā)的情況。

隨著裂紋的擴(kuò)大和加深，尤其是環(huán)向裂紋，隨時(shí)可能造成閥芯及閥座密封面的金屬部件脫落并進(jìn)入汽輪機(jī)，從而損壞汽輪機(jī)通流部分，造成葉片變形、斷裂、轉(zhuǎn)子受損等嚴(yán)重問(wèn)題，對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅，需引起高度重視。

分析汽輪機(jī)汽門(mén)閥芯及閥座密封面裂紋的原因[8]，可能與汽門(mén)閥芯及閥座密封面的材質(zhì)、加工工藝以及汽輪機(jī)快冷裝置投用不合理等有關(guān)。目前主要的處理方案有2種，一種是將原司太立合金密封面切除后，采用鎳基合金過(guò)渡層加司太立合金堆焊密封面;另一種是原司太立合金密封面切除后，全部采用鎳基合金堆焊密封面。建議進(jìn)一步深入分析裂紋產(chǎn)生的確切原因，目前應(yīng)做好如下應(yīng)對(duì)措施：

(1)暫停投用汽輪機(jī)快冷裝置，遇特殊情況投用汽輪機(jī)快冷裝置時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎，可適當(dāng)降低缸溫的冷卻速率，如有條件，可考慮對(duì)該裝置增加空氣加熱系統(tǒng)，減小冷空氣與熱態(tài)汽門(mén)的溫差。

(2)加強(qiáng)檢修中對(duì)汽輪機(jī)汽門(mén)閥芯及閥座密封面的檢查，原則上對(duì)出現(xiàn)裂紋的汽門(mén)閥芯或閥座密封面應(yīng)進(jìn)行整體更換，不應(yīng)采取挖補(bǔ)的修補(bǔ)方式，避免挖補(bǔ)后的部位再次產(chǎn)生裂紋并出現(xiàn)脫落的危險(xiǎn)。

(3)對(duì)已產(chǎn)生裂紋但尚不能立即整體更換的汽門(mén)閥芯或閥座密封面，應(yīng)做好安全評(píng)估和檢查記錄，加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視，盡快停機(jī)更換閥芯或閥座密封面，消除安全隱患。

4 汽輪機(jī)軸系振動(dòng)大

浙江省各發(fā)電廠歷來(lái)非常重視軸系振動(dòng)問(wèn)題，開(kāi)展了各種綜合診斷和治理，取得了較好的成效。目前，各發(fā)電廠絕大多數(shù)機(jī)組軸系振動(dòng)控制情況良好，監(jiān)測(cè)手段完善，但仍有部分機(jī)組因不同原因?qū)е螺S承振動(dòng)存在超標(biāo)問(wèn)題。本次統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，汽輪機(jī)軸系振動(dòng)存在偏大問(wèn)題的機(jī)組共有12臺(tái)，其中超超臨界機(jī)組占比較大。

機(jī)組軸系振動(dòng)大，將影響機(jī)組安全可靠運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞軸頸、軸瓦，甚至造成汽輪機(jī)動(dòng)靜葉片劇烈碰摩、葉片斷裂、汽輪機(jī)損壞的嚴(yán)重事故。由于軸系振動(dòng)產(chǎn)生的根源極其復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)機(jī)組出現(xiàn)的振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)振動(dòng)分析，并根據(jù)其振動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行綜合診斷和治理[9]。

4.1 西門(mén)子超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)1號(hào)軸承振動(dòng)大

某西門(mén)子660 MW超超臨界機(jī)組1號(hào)軸承軸振大，處理過(guò)2次，但效果一直不理想，目前在40～120 μm波動(dòng)。分析其原因，軸瓦電腐蝕、橢圓接觸面圓滑度偏低等原因會(huì)導(dǎo)致與軸承座的接觸性不好，軸瓦剛度不夠，在汽流激振力作用下轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)軌跡逐漸失穩(wěn)，軸振增大[10]。建議提高軸瓦接觸性和軸瓦剛度，增強(qiáng)軸瓦穩(wěn)定性[11];對(duì)軸心運(yùn)行軌跡進(jìn)行分析;綜合運(yùn)用降主汽溫度、調(diào)整軸瓦墊高和間隙、啟停頂軸油泵、控制AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)速率、動(dòng)平衡試驗(yàn)等手段，查明引起軸振增大的主要影響因素，有針對(duì)性地制定處理措施。

4.2 西門(mén)子超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)極熱態(tài)停機(jī)軸振大

某3臺(tái)西門(mén)子1 000 MW超超臨界機(jī)組極熱態(tài)停機(jī)后，因輔汽供主機(jī)軸封汽溫度太低(約280℃)，引起汽輪機(jī)2號(hào)軸承振動(dòng)增大。分析認(rèn)為：極熱態(tài)停機(jī)時(shí)，輔汽供軸封汽溫度太低，與高壓軸封金屬溫度不匹配，尤其是2號(hào)軸承靠近高壓缸進(jìn)汽側(cè)，停機(jī)時(shí)軸封金屬溫度最高，軸封金屬遇到冷蒸汽后受冷收縮，與轉(zhuǎn)子發(fā)生碰摩(已發(fā)現(xiàn)有的機(jī)組軸封齒磨損較大)，引起軸承振動(dòng)增大，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐善啓C(jī)大軸抱死。建議合理安排停機(jī)過(guò)程，優(yōu)化機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)程序，可考慮在機(jī)組降至低負(fù)荷時(shí)維持鍋爐熱負(fù)荷不變(保證低負(fù)荷煙氣溫度不低于環(huán)保脫硝要求)的情況下，通過(guò)適當(dāng)開(kāi)啟高、低壓旁路閥，控制汽輪機(jī)進(jìn)汽量，實(shí)現(xiàn)在鍋爐熱負(fù)荷不變情況下滑參數(shù)停機(jī)，停機(jī)前盡可能降低汽輪機(jī)缸溫，縮小輔汽所供軸封汽與高壓軸封金屬的溫差，減少轉(zhuǎn)子碰摩振動(dòng)現(xiàn)象;建議對(duì)同類(lèi)型機(jī)組開(kāi)展調(diào)研，增設(shè)汽輪機(jī)軸封汽電加熱系統(tǒng)，提高停機(jī)后軸封供汽溫度，解決軸封汽與高壓軸封金屬的溫度匹配問(wèn)題，減少轉(zhuǎn)子與軸封部件碰摩產(chǎn)生振動(dòng)的現(xiàn)象發(fā)生。

5 西門(mén)子汽輪機(jī)液壓盤(pán)車(chē)離合器損壞

某西門(mén)子1 000 MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)液壓盤(pán)車(chē)離合器在汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)投用過(guò)程中出現(xiàn)損壞事故。分析原因，該機(jī)組汽輪機(jī)液壓盤(pán)車(chē)離合器損壞系靜態(tài)盤(pán)車(chē)時(shí)啟動(dòng)力矩過(guò)大所致。為防止此類(lèi)事故的發(fā)生，建議修訂汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)投運(yùn)相關(guān)運(yùn)行規(guī)程，制定汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)啟動(dòng)操作點(diǎn)卡：在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)下啟動(dòng)液壓盤(pán)車(chē)時(shí)，必須先對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行手動(dòng)盤(pán)車(chē)，若汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在手動(dòng)盤(pán)車(chē)時(shí)出現(xiàn)無(wú)法盤(pán)動(dòng)的情況，禁止投運(yùn)液壓盤(pán)車(chē);若汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在手動(dòng)盤(pán)車(chē)時(shí)盤(pán)動(dòng)輕滑，可逐漸增加液壓盤(pán)車(chē)動(dòng)力油，待液壓盤(pán)車(chē)動(dòng)力油能夠推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，立即停止手動(dòng)盤(pán)車(chē)，緩慢加大液壓盤(pán)車(chē)動(dòng)力油，并調(diào)整盤(pán)車(chē)轉(zhuǎn)速至正常轉(zhuǎn)速值。

此外，汽輪機(jī)液壓盤(pán)車(chē)動(dòng)態(tài)啟動(dòng)或運(yùn)行時(shí)力矩過(guò)大、離合器嚙合不到位、離合器在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)法及時(shí)脫開(kāi)等原因亦可能造成液壓盤(pán)車(chē)離合器損壞[12]。建議檢查汽輪機(jī)頂軸油系統(tǒng)，確定汽輪機(jī)各瓦處轉(zhuǎn)子被頂起至規(guī)定值，防止頂起高度不到位，造成盤(pán)車(chē)動(dòng)態(tài)啟動(dòng)或運(yùn)行時(shí)力矩過(guò)大，從而損壞液壓盤(pán)車(chē)離合器;在檢修中應(yīng)對(duì)液壓盤(pán)車(chē)離合器進(jìn)行檢查，防止離合器傳動(dòng)楔塊卡澀、安裝不到位等原因造成液壓盤(pán)車(chē)離合器在投運(yùn)時(shí)出現(xiàn)嚙合不到位、離合器在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)法及時(shí)脫開(kāi)等問(wèn)題，從而避免因汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子高速?zèng)_擊造成離合器損壞。

6 結(jié)語(yǔ)

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)各主、輔設(shè)備故障種類(lèi)繁多，有必要持續(xù)開(kāi)展故障監(jiān)督檢查工作的統(tǒng)計(jì)與分析，梳理其典型、重要故障，便于發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)。

調(diào)速系統(tǒng)故障、高、低壓旁路系統(tǒng)故障、汽輪機(jī)軸系振動(dòng)大、西門(mén)子汽輪機(jī)液壓盤(pán)車(chē)離合器損壞等典型故障是常見(jiàn)易發(fā)故障，對(duì)機(jī)組的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行會(huì)造成不同程度的影響，需要各發(fā)電廠在機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中持續(xù)關(guān)注，根據(jù)其特性適時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式，并結(jié)合檢修及時(shí)予時(shí)消除。西門(mén)子超超臨界機(jī)組汽門(mén)閥芯、閥座密封面出現(xiàn)裂紋是西門(mén)子機(jī)組的通病，目前采用的切割堆焊處理方法，其效果仍需長(zhǎng)時(shí)間檢驗(yàn)，裂紋的產(chǎn)生根源仍需各發(fā)電廠與制造廠及其它科研機(jī)構(gòu)繼續(xù)深入開(kāi)展試驗(yàn)和研究，找出其確切原因，徹底消除安全隱患。