汽輪機作為火電、核電及大型工業驅動領域的核心動力設備,其穩定、高效、長周期的運行對企業經濟效益與安全生產至關重要。以下圍繞汽輪機的運營及維護,以問答形式解析關鍵技術要點。
一、運行篇
問:汽輪機啟動過程中,暖機的主要目的是什么?暖機不充分有何危害?
答: 暖機的核心目的是使汽輪機汽缸、轉子等重型金屬部件均勻、緩慢地受熱膨脹,避免產生過大的熱應力與熱變形。暖機不充分危害極大:一是可能導致汽缸與轉子膨脹不均,引起動靜部件摩擦甚至振動加劇;二是熱應力集中可能造成汽缸裂紋、轉子彎曲等永久性損傷;三是影響后續升速、帶負荷的平穩性,威脅機組安全。
問:運行中如何監視和判斷汽輪機振動是否正常?發現異常振動應如何處理?
答: 運行中需持續在線監測各軸承座及轉軸的振動值(振幅、相位)。正常振動應在設計允許范圍內且相對穩定。判斷異常需關注:振動值是否突然增大或緩慢爬升;是否伴隨特定負荷或參數變化;聲音、溫度有無異常。一旦發現異常振動,應立即分析原因,若振動超限,應果斷執行規程,采取降負荷、改變運行參數直至緊急停機,防止設備損壞擴大。
問:汽輪機運行的經濟性主要體現在哪些方面?運行人員如何優化操作?
答: 經濟性主要體現在熱耗率(或汽耗率)和廠用電率。運行人員優化操作的關鍵在于:維持主蒸汽、再熱蒸汽參數在額定值附近;保持最佳真空度,嚴密監視凝汽器端差和循環水系統;優化給水溫度;合理分配機組負荷,使各缸效率處于高效區;減少不必要的蒸汽排放和疏水損失;保證加熱器正常投運等。精細調整,保持各系統在最佳工況下協同運行。
二、維護篇
問:汽輪機日常維護與定期維護的主要工作內容有哪些?
答:
日常維護: 主要包括運行期間的巡檢(聽音、測溫、查漏、觀振)、潤滑油及控制油系統油質、油位、油溫的檢查與調整;各監測儀表數據的記錄與分析;保持設備清潔。
定期維護: 依據規程進行,包括:定期切換和試驗備用設備(如油泵、凝結水泵);定期清洗濾網、冷油器、凝汽器;定期進行保護裝置(ETS、TSI)試驗;停機時的各項檢查與小修。大、小修期間則進行更全面的解體檢查、測量、修復或更換部件。
問:汽輪機常見故障——汽缸結合面泄漏的原因是什么?如何處理與預防?
答:
原因: 主要包括:1) 檢修時汽缸結合面清理不凈或涂料質量不佳、工藝不當;2) 汽缸法蘭螺栓緊力不足或順序錯誤,或螺栓材料蠕變松弛;3) 汽缸變形,如鑄造殘余應力釋放、運行中熱應力或停機后快速冷卻導致變形;4) 運行超溫、超壓或啟停速率不當。
處理與預防: 輕微泄漏可在運行中采用密封劑臨時處理,嚴重時需停機檢修。檢修時需徹底清理結合面,檢查平面度并進行研刮;使用合格的高溫密封涂料;嚴格按照規程進行螺栓熱緊或液壓拉伸,確保緊力均勻達標;嚴格控制啟停速率和負荷變化率,避免汽缸產生過大熱應力;定期檢查螺栓預緊力。
問:如何做好汽輪機轉子及葉片的維護?
答: 轉子與葉片是高速旋轉的核心部件,維護要點如下:
1. 防止腐蝕與固體顆粒侵蝕: 保證蒸汽品質合格,防止酸性腐蝕和氧腐蝕;啟動時充分疏水,避免水沖擊和濕蒸汽侵蝕。
2. 防止機械損傷與疲勞: 嚴格防止超速、劇烈振動及異物進入通流部分;監視葉片運行狀態,定期(大修中)進行葉片頻率測試、宏觀檢查和無損探傷(如著色、超聲),及時發現裂紋、松動或磨損。
3. 動靜間隙監測: 大修中精確測量通流部分間隙,調整至設計值,保證效率與安全。
4. 軸系對中維護: 檢修時確保軸承座、汽缸洼窩中心正確,保證良好的軸系對中,減少運行振動。
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汽輪機的運行與維護是一個技術密集型、需要高度責任心的系統性工作。它要求從業人員不僅精通設備原理與規程,更能通過敏銳的監測、精準的分析和規范的操作,實現從“被動檢修”到“主動預防”、“精益運行”的轉變,從而保障這臺“工業心臟”持續、有力、經濟地搏動。