火力发电厂汽轮机油系统常见故障分析及防治措施

田振

摘要：汽轮机简单来讲就是蒸汽能量向机械功转换的动力机械，其油系统主要是由润滑油系统和液压油系统构成，对确保汽轮机正常运行具有重要意义。然而，受汽轮机油系统稳定性不佳这一特点的影响，使得油系统故障引发的汽轮机发电机组断油烧瓦事故发生几率大大增加，甚至整个汽轮机组都无法正常使用。对此，想要确保汽轮机的正常运转，那么就要从维护汽轮机油系统着手，注重对其故障的分析和检修，避免因油系统故障引发的汽轮机组损坏情况。

关键词：火力发电厂;汽轮机油系统;故障;防治措施

一、汽轮机概述

发电厂在运行过程中，通常会使用汽轮机来驱动发电机进行发电，有一套固有的流程，相关工作人员首先需要开启锅炉设备，在锅炉内加水，然后进行不断的加热，使水变成水蒸气，水在加热的过程中，逐步向水蒸气演变的时候，其体积会不断的扩大，最后导致水蒸气沿着管道进入到汽轮机，这时汽轮机就可以通过喷嘴向汽轮机表面的叶片进行喷射，这样就能够促使叶片不断的旋转，从而带动发电机进行发电，通过水蒸气的热能转化为机械能在这一过程中有着非常大的能量转化以及消耗。然而在汽轮机实际的运行过程中，仍然会存在很多的设备故障以及能耗大的问题，影响发电机组的正常运行，甚至威胁到整个发电厂的生产效率。所以电厂的工作人员需要对汽轮机的运行状况进行不断的优化，降低运行过程中产生的能耗减少，运行过程中出现的故障，保证起轮机处于正常稳定的运行状态，确保发电机组能够正常运行，提高发电厂的生产效率，保证电厂的经济效益降低，在发电过程中产生的能源消耗。此外，电厂在运行过程中保证生产过程中的安全性也是非常重要的，各种生产环节都应该以保证安全为前提进行，如果汽轮机在运行过程中出现故障，很有可能会影响到工作人员的生命财产安全，也不利于电厂的安全，所以需要对汽轮机的运行状态进行不断的优化，保证汽轮机安全运行，提高电厂生产的安全性，促进电厂各项生产活动的有序进行。

二、汽轮机油系统的常见故障原因

（一）油系统内存在管路杂质

（1）汽轮机油系统在制造安装过程中，油系统设备及管路中会滞留一些杂质，如纤维、焊渣、铁屑、漆皮、铁锈等;（2）油系统在负压运行时有入侵的污染物，如粉尘、泥沙;（3）润滑油长时间高温高压运行产生胶质、积碳等;（4）系统在检修维护或补油时会带入一些杂质、垃圾;（5）油系统涂层脱落物以及金属表面产生腐蚀物，如氧化铁、硫化铁等。

例如，某电厂一台200MW的汽轮机发电机组由于阀门壳体发生锈蚀，油管路中出现铁锈，造成油污染，导致汽轮机转轴与轴瓦磨损厉害。这些杂质聚合交织在一起形成油泥、油污等，粘附在油系统管路内壁，在汽轮机高速运行过程中，由于流速、压力、流量、温度变化及系统振動等原因，造成杂质自行脱落，进而随着润滑油或液压油的循环运行进入轴瓦间、布套等处，造成液压部件卡滞、拥堵，甚至出现烧瓦停机的重大事故。同时，油中杂质的增多，会加速液压油或润滑油的质量恶化，造成恶性循环，为确保汽轮机稳定可靠运行，在维护过程中有必要加强对油系统管路的清洗，确保油管路的清洁。

（二）设备质量不达标

如果所采购设备在生产阶段并未严格依照固定程序进行加工或者设备本身精度不足，那么设备质量问题也会由此出现。近年来，虽然火电厂在设备方面给予了高度重视和严格把控，但是依然有不达标的设备进入到市场当中，并最终被购买和使用。以某火电厂为例，其对汽轮机进行停机检查的过程中发现，其油系统主油箱内部出现了油漆脱落的情况，油液质量水平也因此降低，油液本身具有的润滑作业也受到了制约，轴颈和轴瓦等均磨损严重。从这个角度可知，设备质量不达标也是引发油系统故障的原因之一，如果对设备质量缺乏有效地控制，那么汽轮机也将无法正常运转。

（三）错油门滑阀松动

错油门的套筒以及滑阀在集体中，滑阀的上端是转动盘，在弹簧座之间安装有推力球轴承，由于弹簧的反作用力是来自调节杠杆以及倒杆的位置，滑阀在运动过程中机会旋转也会震动，如果连接处松动就有可能会导致上下部分的运动不同步，出现卡涩的情况，导致油压力出现过大的波动，形成巨大的冲击力，也会导致汽轮机油封出现漏油问题。

三、火力发电厂汽轮机油系统防控策略

（一）对油液乳化进行严格把控

水分含量过高将直接导致油液乳化，同时，如果对油液迅速搅拌，或者油液与热空气间的反应等也将增加油液乳化的几率。基于此，为了避免上述情况的发生，要将着重点放在油液含水量控制上，规避油箱进水问题。而防止冷却水的漏入以及控制轴封漏气则是重中之重。所以，还需要相关工作人员加大对冷却水压力的检测力度，确保冷却水压力处于相关标准之内。要将检测工作向汽轮机轴封性能检测上转移，有效保证其密闭性。此外，油箱底部水分清除工作也是防止油液乳化的重要措施。

（二）油位监测保护

某火力发电厂有两台300MW的汽轮机发电机组，其中一台设备出现了故障，究其原因，轴瓦与转轴之间由于润滑不良，直接干摩擦，产生高温，造成汽轮机烧瓦事故的发生，而另一台设备由于增设一油箱油位保护系统，通过与计算机网络连接，方便工作人员实时监视油位，保证了设备的安全运行，增设的油位监测系统包括包括3个独立的液位变送器、DCS控制单元和汽轮机保护单元，液位测量装置沿汽轮机润滑油箱轴向等间隔设置，能真实反映油箱液位情况;3个液位测量装置均通过电缆与DCS控制单元连接，实现与DCS控制单元的连接通信，DCS控制单元对接收信号进行处理，当3个液位测量装置发送的液位信号有2个达到液位保护停机值，DCS控制单元发送油箱油位异常保护信号至汽轮机保护单元。在油箱中心线以下350mm处水平开孔，作为测量装置下取样孔，下取样孔向上1500～1700mm处开设上取样孔，连接测量筒，并保证测量筒与主油箱平行且垂直于地面，减小油箱液位波动对测量油位的影响，提高测量稳定性、可靠性;3个独立的液位变送器提供3个冗余测点，分别监视油箱油位，并将两两偏差大于50mm作为报警信号，提示油箱有异常，并将异常信号送入系统ETS，油位一旦出现异常，汽轮机快速打闸，监测精度高，可靠性强，方便汽轮机油位的监测保护。

（三）改变滑阀的转动频率

压力油从接口进入到错油门会经过错油门的壳内通道，然后再进入到滑阀中心，利用转动盘从切向孔和径向孔喷出，在运行的过程中，压力油会从转动盘的切线方向连续不断的喷出，使错油门产生旋转运动。如果在运行的过程中，对螺钉进行转速的调整，如果螺纹没攻到底或者螺孔打偏，很有可能会起不到调节滑滑的作用。如果滑滑的转动速度非常快，震动频率很高，在检查时很有可能会出现较大的误差，所以需要经过有效的处理，确保其能够达到设计的要求，缩小转向盘径向的喷油孔，这样就能够降低错油门出现振动的频率。

四、结论

在发电厂运行过程中，汽轮机是其中的重要组成设备，而油封又是汽轮机运行过程中的重要密封设备，所以，确保汽轮机处于正常的运行状态，能够有效提高电厂的运行效率，提高电厂的经济效益。由于长时间的使用会导致齿轮机的油封出现漏油事故，所以需要相关工作人员对油封漏油事故出现的原因进行认真的分析，找到切实可行的解决措施，保证发电厂的安全稳定，运行提高发电厂的生产效率。

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