汽轮机转子轴封汽封的修复改造技术研究
姜涛 蔡永良 翟向文
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姜涛 蔡永良 翟向文,. 汽轮机转子轴封汽封的修复改造技术研究[J]. 中国能源进展,202211. DOI:10.12721/ccn.2022.157104.
摘要: 近几年,国内非化石能源发电装机容量呈现出高速发展的局面,火电装机相应占比有所降低。然而,在国家电力领域的发展中,火力发电占主导位置的状况,在短期内依然是不会发生改变的。尽管我国近年来火电机组的能耗水平逐渐降低,然而相较于部分发达国家,依然存在一定的差距。针对燃煤发电机组所产生的能耗实际分布情况加以分析,有利于挖掘火电机组在节能方面的潜力,优化改造汽轮机机组结构、为实现节能降耗提供理论指导。
关键词: 修复改造技术;汽轮机;汽封;轴封
DOI:10.12721/ccn.2022.157104
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引言

随着我国经济快速发展,国内用电需求不断提高,目前我国的工业用电和民用用电均处于高位运行状态,电网负荷增量范围越来越小,以致很多大型、超大型汽轮机组不得不参与到电网供电工作中,且其持续运行时间越来越长。在运行过程中,这些汽轮机组往往长期处于高负荷的运行状态,给生产现场造成较大的安全隐患。在火电厂汽轮机组安全平稳运行的情况下,需要提高汽轮机在单位时长下的工作效率,这对缓解我国用电紧张、提高能源结构优化具有重要意义。因此,当前国内外的很多汽轮机技术人员在探寻汽轮机工况变化的条件时,不仅采用指定的方法,也积极与其他方法进行对照印证,确保汽轮机的经济效益、工作时长和安全稳定运行达到统筹兼顾的效果。该文文以汽轮机运行存在的问题和改进措施为主题,首先通过分析汽轮机的优化研究现状,展开列举汽轮机运行中可能存在的问题,最后针对不同的问题,提出汽轮机工矿优化措施,以指导汽轮机运行的全过程。

1油动机密封结构

汽轮机调节汽门驱动机构主要由活塞缸、活塞、大端盖、小端盖等组成,水平布置。大端盖内部设计有导向铜套,主要为油动机活塞杆提供导向作用,小端盖内部设计有复合密封和刮油环,主要起密封作用。复合密封(compositeseal)由橡胶圈和聚四氟乙烯环组成,两部分都有密封作用,橡胶圈对聚四氟乙烯环有补偿作用,聚四氟乙烯环对橡胶圈起支撑作用并兼有轴承和导向功能。正常情况下复合密封和活塞杆之间有一层油膜起密封和润滑作用。刮油环(wiper)主要作用是清洁暴露在外部的活塞杆,阻止污泥、大颗粒杂质、灰尘和水分等异物进入,保护复合密封;另外还能阻止越过复合密封的油外漏。油动机以抗燃油为工作介质,复合密封橡胶圈和刮油环设计上采用氟橡胶材质,避免腐蚀。在小端盖复合密封和刮油环之间设计有检漏油孔,与油动机缸体检漏孔相通,如果复合密封不严则抗燃油经过小端盖检漏油孔从油动机缸体的检漏孔流出,经过引漏油管至废液收集箱。

2汽轮机转子轴封汽封常见问题

(1)问题一:主油箱滤油机(没有提到滤油机)。主油箱滤油机在过滤杂质期间,若滤油机的过滤效率较低,会影响机组的安全运行,若过滤机的使用处于较差的环境时,会使许多杂质成分进入油箱,引发机组温度上升,对轴瓦、轴径带来磨损,进而降低电厂经济水平。(2)问题二:冷油器维护管理不当。由于冷油器的维护管理不到位,会造成冷油器在长时间的使用中发生泄漏而使主油箱油位下降,引发起油系统出现故障。(3)问题三:润滑油质量把控不达标。在购置润滑油时,没有对质量进行严格把关,造成油料中杂质含量较多。在使用期间容易堵塞汽轮机的过滤网,或直接流入汽轮机的零部件中,很大程度上影响了正常的供油量。

3汽轮机转子轴封汽封的修复改造技术要点

3.1完善汽轮机的真空系统与抽气回热系统

首先,相关工作者要进一步完善汽轮机的真空系统,良好的真空系统与汽轮机正常运行密切相关,技术人员需要定期维护与检查真空设备,尤其是润滑油的油位、分离器的封闭性、泵体运行正常状态以及电动机主轴频率的等方面,这些细节会对汽轮机的运行产生影响。如果真空泵内的水温比较高,应该立刻检查它的冷却器运行情况,判断冷却器是否起冷却的作用。若冷却器出现堵塞的现象,需要及时更换,或者排除内部的堵塞物。假如真空现象存在泄露,真空系统存在泄漏的问题,那么需要立即查找相关的泄漏点,进行补救措施,保证真空泵与凝析器运行状况完好,保证后续能够运行更长的时间。

3.2设置冷却水降温系统

对于我国当前的汽轮机结构来说,常见的水循环系统包括开式循环系统和闭式循环系统。对于开式水循环系统来说,这种模式下的水循环的冷却水温度受到外部因素的影响,而闭式水循环系统冷却水的温度受到的影响因素较多,主要为设备的实际运行情况。所以,为了能够更好地发挥节能降耗需求,提高汽轮机的运行效率,必须由专门技术人员定期开展水循环系统的检查工作,在检查水循环系统时,也要对水质环境进行测定,并结合实际检测结果设置有效的解决措施。在条件允许的情况下,还可以采用化学物质进行处理。当遇到冷却法问题时,也会引发温度急剧上升,因此,要时刻关注冷却水的温度,并做好冷却塔水冷却装置的定期维护,保障汽轮机冷却循环系统的正常运行,避免冷却塔出现堵塞现象,提高冷却循环系统的运行效率,同时降低运行风险。

3.3加强汽轮机热耗控制

火电厂汽轮机在运行中若出现热耗水平过高问题,会导致整个火电厂运行效果下降。为此,在火电厂汽轮机运行期间,应加强热耗控制,确保汽轮机在实际运行中始终保持稳定、高效率状态。但在汽轮机长时间运行中,热耗水平并非保持不变状态,这要求相关工作人员结合火电厂汽轮机实时热耗参数数据,动态调整汽轮机运行参数,以此可控制汽轮机热耗水平。例如:在火电厂汽轮机运行中,为提高汽轮机压力水平及初始的温度水平,往往难以提高汽轮机的实际压力热耗,这要求进一步提高汽轮机的热力循环数值,据此实现堆砌汽封改造,如此可以在日常工作中有效控制相应的汽轮机热耗水平,便于火电厂汽轮机高效、稳定运行,进而能够为火电厂创造更高的经济效益。

3.4改进汽轮机启停模式

对汽轮机的运行原理分析发现,汽轮机的启停系统和汽车的启停系统原理大致相同,当汽轮机在启动或者停止模式下,都会不同程度地造成柴油损耗。因此,如果能够采取科学的方法,对汽轮机启动与停止模式进行优化改进,就能够有效降低汽轮机的能源损耗,实现节能降耗目标。为此,我们必须合理优化汽轮机的启动和停止运行状态,同时在汽轮机运行前,要全面监控汽轮机的运行状态,做好汽轮机各项参数的调节,提高汽轮机运行的节能效果。

结束语

根据目前火力发电厂汽轮机运行过程中存在的问题,技术人员可以采取针对性的补救措施,及时完善不足的地方。定期检查汽轮机的真空系统与油泵,解决汽轮机的主轴受力不平衡和磨损疲劳的问题,提高工作者的管理素质和操作技能水平。虽然当前我国经济仍然处于稳中有升的阶段,但是电量需求仍然是目前亟须解决的关键问题。大型汽轮机在这一方面具有举足轻重的作用。只有实现火力发电厂汽轮机运行效率提升,降低汽轮机的故障,才能够有效保证汽轮机在有限的时间内满载满时运行,节省燃料,提高燃烧效率,输送清洁能源。

参考文献

[1]张永海,谷伟伟,曾立飞,姚强,支德胜,管志伟,张振虎,张晓峰,史志刚.某电厂给水泵汽轮机第3级动叶片断裂原因分析[J].汽轮机技术,2020,62(06):455-458+461.

[2]陈飞飞,俞聪,雷炳成,唐树芳.汽轮机供热能力提升改造方案对比分析[J].机电信息,2020(36):68-69.

[3]吕玉坤,汪岳池,周庆文.基于声发射的滑动轴承故障诊断实验研究[J].节能,2020,39(12):60-62.

[4]谢宗海.汽轮机真空度下降的原因分析及防范措施[J].大氮肥,2020,43(06):411-413+417.

[5]赵博,潘渤,姜广政,葛祥,王延博.汽轮发电机组不稳定振动诊断及处理[J].热力透平,2020,49(04):318-322.