电厂燃气轮机常见故障的原因分析及维修维护措施

电厂燃气轮机常见故障的原因分析及维修维护措施

韦东

(江苏新海发电有限公司江苏省连云港市222023)

摘要:随着社会的发展，人们追求的生活品质越来越高，各行各业对能源的需求量不断增大，而电能作为我国的基础能源，其在人们日常学习、生产及生活中的作用也显得越来越重要。而当前我国的电能供应仍主要以火力发电厂为主，火力发电厂所发的电能几乎能占到全国电能总量的60%左右。汽轮机作为火力发电厂一重要的发电设备，承担着把蒸汽内能向转子旋转的机械能转变的重要任务，其运行的安全性及稳定性将直接影响到发电厂的发电效能，对此，了解汽轮机的工作原理及其分类，分析其常见故障，并研究其常见故障的处理对策也显得越来越重要。

关键词:电厂;汽轮机;常见故障;处理对策

1.汽轮机工作原理及其分类

汽轮在火力发电厂中承担着将蒸汽热能转化为机械能的重要任务，在电厂中占有重要地位。在实际生产作业中，汽轮机主要依靠的是高温高压蒸汽具有的内能来推动汽轮机叶片发生旋转，以把热能进一步转换为相应的机械能，让该机械能来推动发电机运转，以生成电能。在实际生产中，依据汽轮机结构的不同，工作原理的差异以及热力特性等不同，可把汽轮机分为不同种类，具体如下。

1)依据汽轮机实际结构的不同，可把汽轮机分为单级与多级汽轮机、单缸与多缸汽轮机以及单轴与双轴汽轮机。2)依据各汽轮机实际工作原理的不同，可把汽轮机分为冲动式汽轮机、反动式汽轮机以及速度式汽轮机，这几种汽轮机蒸汽实际膨胀位置也会有所不同，其中对于冲动式汽轮机而言，其蒸汽膨胀位置主要为各级碰嘴处及静叶部位;对于反动式汽轮机而言，其蒸汽在静叶及动叶中都会发生膨胀;而对于速度式汽轮机而言，其属于一种先让蒸汽在喷嘴中发生膨胀后产生动能，然后再让这些动能作用于动页上的汽轮机。3)依据汽轮机热力特性的不同，可把汽轮机细分为:蒸汽式汽轮机、供热式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽式汽轮机以及饱和蒸汽式汽轮机。

2汽轮机常见问题分析

2.1轴承损坏

轴承损环主要包括三种，推力轴承损坏、气流轴承出现激振和轴承振动。如果推力轴承出现损坏现象，那么轴向通常情况下就会发生移动，随之而至的就是推力瓦的乌金温度升高，严重的时候推力瓦块会甚至会出现冒烟或者局部及全部熔化的情况。然后就是气流轴承出现激振，这个问题的出现一般都是由于汽轮在机运行的时候蒸汽的密度大、压力高所导致的，因为蒸汽涡流的干扰能力是被蒸汽密度、轨道上的激振点所影响的。所以在通常情况下，蒸气流激振的出现频率随着蒸汽密度的升高而升高。轴承振动是火电厂汽轮机最常出现的问题，跳闸事故也会因为这个问题的处理不当而被引发，进而会影响到电厂的正常运作。轴承振动的发生主要是因为汽轮机机组中的转子的刚性和自振频率受转子的长度容量和挠度的影响，而当转子长度容量和挠度都较大的时候，它的刚性和自振频率就会随之而降低，而这个时候蒸汽对转子作用的频率就比较接近，因此振动就会出现。

2.2叶片受损

电厂的汽轮机叶片是很脆弱的，它总是很容易受损，出现掉落、裂痕等现象，严重的时候会发生叶片被水腐蚀等问题。当然，这些问题都是可以得到解决的，我们可以通过分析研究叶片的内部制造因素和外部使用因素对其进行一定的维护。它的内部原因一般情况下都是在生产汽轮机叶片的时候，生产商偷工减料不按要求制作，导致设计和材料等不达标。外部原因主要就是更大的负荷需要汽轮机去承载以及不合理的人为操作等。

2.3蒸汽温度

电厂各汽轮机组其所能承受的主蒸汽温度及再热蒸汽温度都有额定值，汽轮机组的进汽部分、喷嘴部分、动叶部分以及转子部分、气缸部分等关键部件，它们所用的材质都应能承受高温。在汽轮机日常作业过程中，若其主蒸汽温度或再热蒸汽温度显著高于额定值，则汽轮机的这些关键部件受高温影响时常会出现高温蠕变现象，这样会严重缩短部件正常使用寿命，甚至会引发机组故障。若主蒸汽温度尤其是再热蒸汽温度比额定值低，而蒸汽压力仍维持在额定值的情况下，这样会造成汽轮机排汽湿度加大，低压缸的最末几级工作于湿蒸汽区后，轻者可能引发动叶汽蚀现象，重者可能导致动叶出现疲劳裂纹。

3.汽轮机故障处理及维护

3.1强化对汽轮机的监测工作

强化对汽轮机的监测是保证汽轮机正常运行的重要条件，在汽轮机的正常运行中应该及时做好监测工作。在汽轮机的运行过程中，通过计算机强大的摄影、摄像功能，对其进行必要的检测，同时应该建立汽轮机正常运行参数系统，当其发生故障的时候，即其参数不符合计算机设定的时候，能够自动启动报警系统，以便维修人员及时进行维修，这样对于汽轮机零件的损伤，异常振动都能够及时的进行监测，以便进行维修，保证汽轮机的正常运行。

在日常的监测中，不仅需要对汽轮机上面的零件进行必要的监测，同时也要对电厂进购的零件进行必要的检验，确保其质量能够满足汽轮机的正常运行，对于不合格的零件应该及时进行必要的更换，保证汽轮机的质量，这是保证电厂供电的重要保证。

3.2汽轮机叶片损坏的处理

对于外部作用使汽轮机叶片出现损坏的情况，在采购和使用汽轮机的叶片时应加强管理，注意叶片的规格型号、韧性强度、耐腐蚀和老化性等，使其能最大限度满足汽轮机的生产负荷及工作环境的要求。另外，当汽轮机处于正常运行状态时，加大可能出现生产故障与安全隐患的运行关键环节的维护力度，避免对叶片造成损坏。针对已有损坏的叶片及时进行检修和更换，以防对机组轴系造成损坏，影响安全生产。

3.3蒸汽温度影响因素的解决对策

1)在任何工况下，蒸汽温度不得超过金属允许最高温度。2)在正常运行中，蒸汽温度低于额定值应及时开启疏水，当发现蒸汽温度短时间内急剧下降，立即故障停机。3)启、停机时，严格按滑参数启、停曲线，进行升温升压、降温降压，不得大范围被动。特别是热态启机，应进行充分疏水。4)在任何工况下，加热器不得满水，且保护可靠、动作正常，必须保证蒸汽过热度〉80℃，蒸汽、轴封不得带水，防止水冲击事故发生。5)加大蒸汽品质监督，不合格时查找原因并处理，增加锅炉定排和连排量。

3.4强化汽轮机维护工作的质量监控

对电厂的汽轮机常见故障进行分析、总结后发现，零部件的更换和设备维修质量是汽轮机出现故障的重要因素。为了保证汽轮机的维修质量，不仅需要提高维修人员的职业素质，同时也要不断对其维护工作进行必要的监测，如零件的安装，如果零件安装不到位，不仅会影响汽轮机的正常运行，甚至还会造成更为严重的负面影响。因此在典藏设备的维修养护工作中，电厂应该对其养护工作质量，保证其维修质量。同时应该设置专业的技术人员进行必要的监督，及时指出维修工作的不足和确定。

结束语

综上所述，为最大限度满足电力供应需求，电厂设备维护工作中必须加强设备人员综合素质的培养，及时发现汽轮机存在的隐患，有效规避因汽轮机故障而造成的重大损失。此外，还应引入汽轮机预防性管养理论，通过预防性管养体系的建立与执行，有效减低汽轮机故障率、提高汽轮机利用率，从而确保电厂的供电能力。

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