电厂汽轮机故障分析与排除

电厂汽轮机故障分析与排除

李培东

（内蒙古京能锡林煤化有限责任公司内蒙古锡盟东乌旗026300）

摘要：汽轮机是现代热电厂发电系统中广泛应用的原动机，其运转的稳定性对于热电厂的正常运营具有重要影响。对汽轮机组进行定期的运行检查，及时并有效地发现与排除汽轮机出现的故障，是保障热电厂发电质量的必要环节之一。借助成熟的热电厂运行经验，本文以热电厂汽轮机的主要故障为出发点，对汽轮机调速系统，汽轮机油系统和汽轮机振动异常等方面进行故障分析，分别提出了合理的排除和改进措施，为提高汽轮机检修与保养提供一定的依据。

关键词：热电厂；汽轮机；故障分析

汽轮机在热电厂的主要应用在于：将发电锅炉产生的带有热能的蒸汽通过机械旋转转化为发电机的机械能。由于汽轮机具备能量转换效率高，运行寿命长等特点，在火力发电领域应用广泛。作为热电厂的原动机，汽轮机的运行难免会产生相关的故障，为保证汽轮机正常运行，本文对发电厂汽轮机调速系统，油路系统和汽轮机振动异常等方面进行了故障研究分析，并提出故障排除措施。

1汽轮机的故障诊断原则

（1）研究故障机理。

故障诊断分析的重要前提就是对相应的故障进行故障机理研究，清晰的故障机理，有利于运营者掌握故障的特点，高效地对故障进行分类。故障机理的研究重点在于提高相关人士的关注度，其主要目的在于尽早发现故障征兆，从而规避故障的发生；

（2）提取故障特征。

故障诊断分析的关键在于对故障特征进行精确的提取，当前在故障诊断分析领域中，应用的先进技术包括ANC技术和相位补偿技术等；

（3）故障推理研究。

故障诊断分析的核心就是故障推理研究，其主要难点在于建立完善的故障诊断系统，保障该故障诊断系统进行高效的分析和推理，得到合理的故障诊断方案以及故障排除措施。

2汽轮机常见故障枚举与排除措施

2.1汽轮机调速系统

汽轮机组在运行过程中其高压调速汽门相应地会产生摆动，汽门的异常摆动直接导致其轴瓦振动失常，严重影响汽轮机组的安全稳定运行。汽轮机组调速汽门摆动的主要表现为：汽轮机组开机启动瞬间转子定速出现震荡波动，根据大量的实践得出，该情况下转子的转速摆动在±20r/min的范围内。同时，可能会伴随汽轮机主泵出口的油压出现压降，并且压降至原值，最终导致机组运行期间高压调速汽门左右大幅振动。汽轮机调速系统阀门位置的振动最为明显，当振动严重时，直接会导致轴瓦出现振动损坏。

油质管理是防止调速系统产生摆动的有效措施，具体方法为：（1）保持滤网畅通。相关人员应当定期更换系统中的精密过滤器和硅藻土过滤器，取样化验和检查抗燃油，遵从标准使用专用的滤油设备。（2）保障控制系统运行正常。定期对LVT和VCC进行检查，及时更换老化的元器件。（3）检查调速汽门。在机组临时检修期间，需要对调速汽门进行同步检修，将油动机和门杆的连接套进行重新钻孔并更换全新的销固定，对接触面小于75%以下的螺纹门杆进行更换，保证连接套及汽门门杆螺纹固定，从而减少振动的影响。

2.2汽轮机油系统

当汽轮机润滑油液产生杂质时，汽轮机组的润滑就会产生困难，从而导致相应的轴瓦和轴颈出现磨损，最终使得轴颈表面粗糙度骤升，影响汽轮机组的平稳运行。

汽轮机产生润滑故障时，相关的维护人员必须按照规程对产生磨损的轴瓦和轴颈进行如堆焊后打磨抛光等处理手段，为保证不出现二次磨损，必须对检修过程的清洁性和检修人员的操作规范意识进行反复强调，以保障储油系统的清洁性。对汽轮机详细检查时需要做到：（1）对轴瓦进行彻底清除杂质处理，对各个零部件使用清洁剂清理，随后利用压缩空气清洗各零部件；（2）将轴承箱的存油清理干净，利用轴承箱的相关油路来对轴承箱做彻底清洁；（3）将疏油阀等部位拆解，同样利用清洗剂严格清理；（4）对轴瓦的各零部件严格回装，保障汽轮机组的平稳运行。

2.3汽轮机凝汽器

汽轮机凝汽器排汽压力的高低对汽轮机的效率有重大影响。凝汽器设置在汽轮机的排汽口，维持一定的真空度，从而保障汽轮机的热效率。凝汽器真空度直接影响着汽轮机的运转，真空度在高温环境下会出现降低趋势，二者呈正比状态。此外当凝汽器出现结垢时，凝汽器会产生巨大的阻力损失，受热面积加大，影响凝汽器的冷却效果，造成真空度迅速下降，其真空气密性会产生一定的失效，直接导致汽轮机凝汽器真空度偏低。这种情况下，需要相关检修人员对汽轮机的轴封进行定期检查、加强抽汽效率、消除机组漏气点，此外在停机时，真空系统和对喉部以下凝汽器汽侧需要进行灌水检漏，从而保证机组的正常运行。

2.4汽轮机异常振动

汽轮机组运行过程中，诸如转子受热形变、摩擦副振动等因素都会导致机组异常振动，基于不同的振动产生因素，需要采取不同的排查手段。其具体分类为：

（1）当汽轮机组的相关参数调整后出现振动，极有可能是因为气流激振引起的，当然也有可能是运作参数出现失常，通常情况下，气流激振是由于汽轮机的叶片末端气流出现紊乱，使得气流发生不均衡，目前还没有有效避免气流激振的手段，所以这样的振动在一定程度上讲是不能避免的，通常采用被动措施对气流激振状态进行遏制。

（2）转子热变形也会导致汽轮机组产生异常振动。在冷状态启动汽轮机组，当转速达到运营要求，此时存在蒸汽温度参数和一倍频振幅提升正比关系，可能导致转子热变形而产生转子动平衡失常；另一方面受热形变的转子在高速运转过程中不断地产生更大的摩擦阻力，由摩擦产生的热量加速了转子的热弯曲和热变形，摩擦阻力急速上升，形成不良循环，使得机组产生相应的振动。这种情况就需要更换严重变形的转子，避免机组出现更为严重的异常。此外在机组检修时，相关人员应该着重检验转子的运行状态，及时排除因转子变形而导致的汽轮机故障。

结束语

综上所述，对汽轮机组进行定期的运行检查，及时并有效地发现与排除汽轮机出现的故障，是保障热电厂发电质量的必要环节之一。具体人员的操作必然需要科学合理的规章制度，在实践中对运营手段进行不间断的优化和改进，层层把关，全员参与，为安全生产运营而不懈努力。

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