发电厂汽轮机常见故障分析与排除

发电厂汽轮机常见故障分析与排除

聂晓静 陈磊

霍煤鸿骏铝电电力分公司 内蒙古通辽市霍林郭勒市 029200

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，汽轮机的结构比较复杂，在恶劣的环境中运行，所以很容易发生各种各样的故障，如果不能及时、有效的排除故障，甚至会酿成重大事故，造成不可挽回的损失。可见，汽轮机的安全运转是发电厂正常运行、保证电力供应的前提条件。准确的识别汽轮机的故障类型，采取针对性的故障排查措施和技术，及时解决故障，对于保证发电厂供电的稳定性与安全性十分重要，本文就此展开探讨。

关键词：发电厂；汽轮机；故障；排除方法

一、汽轮机故障分类

1.1普通强迫振动

出现普通强迫振动通常是因为汽轮机质量不平衡而造成的振动平衡故障，并且汽轮机整体刚度下降也会造成结合面差别振动大，通常在轴承部位产生故障问题。共振问题往往在转速在1600r/min时，这时的轴承座振动会加剧。此外，转子不对中也会出现剧烈的晃动问题。

1.2非正常强迫振动

相比普通强迫振动来说，非正常强迫运动的幅度和相位不够稳定。通常是因为气缸膨胀造成排泄补偿，定速后轴承座振动慢慢增大。联动器螺栓松动也会导致汽轮机负荷变化产生晃动。汽轮机本体振幅和晃动经常性增大而产生失衡，这时就需要考虑裂纹转子的问题。由于发电机受到了励磁电流和振动影响，从而产生热弯曲。此外，中心孔进油以及主轴和轴承干摩擦也会造成振动问题。

1.3子激振动

该类型的振动主要是因为汽轮机自身的运动问题导致的，通常表现为气缸盖膨胀或胀差不正常导致油膜震荡。同时，汽轮机在高负荷状态时的高压转子也会产生较为激烈的气流激振。

二、汽轮机的常见故障分析

2.1汽轮机凝汽器真空偏低

在汽轮机中凝汽器是凝汽设备的重要组成部分，其主要作用是在汽轮机的排气口出建立并维持高度真空，有助于降低蒸汽的排汽压力，提高汽轮机的热效率。不仅如此，凝汽器还可以将汽轮机排汽中的蒸汽转换为凝结水晶，以供锅炉给水和循环水使用，可以节约水资源，提高水资源的利用率。对于凝汽器来说，其真空度是衡量其性能的重要指标，一旦其发生故障导致其真空度下降而超出规定的范围，则会引起排汽温度升高和汽轮机组出现振动等故障。引起凝汽器真空度下降的原因主要与外界环境的温度、凝汽器本身的气密性以及凝汽器结垢等有关系，外界温度的上升会使循环水温升高，进而对凝汽器的吸热量和蒸汽的冷凝温度产生影响，导致排汽压力的升高，所以使凝汽器的真空度下降。

2.2汽轮机油系统故障

汽轮机油系统的主要作用是润滑，减轻机械部件之间的摩擦和磨损，其常见的问题主要是油中杂质过多、油品下降、油温异常等，容易引起机械部件的磨损加剧、轴颈出现划伤等问题，甚至会导致汽轮机组中压主汽门伺服阀门卡死或伺服机构节流孔堵塞等故障，严重影响汽轮机组的正常运行。其主要原因是由于系统密封不良导致周围环境中的杂质掺入油中，或者在汽轮机组的安装过程中由于操作不当而导致的杂质掺入等原因。

2.3汽轮机振动故障

汽轮机的振动故障是其最常见的故障之一，引起汽轮机振动的原因主要有发电机转子故障、气流激振和摩擦振动等，转子故障主要有转子质量问题或者外力原因而导致的不平衡、热弯曲、机械变形等，而热弯曲主要是由于转子经过长时间带负荷运行后，在离心力的作用下经过高速旋转会导致部件的温度上升，如果转子或其他部件出现质量问题，很容易引起热弯曲而导致振幅增加，从而使汽轮机发生振动。而发生气流激振时会有大量的低频分量产生，会改变汽轮机的运行参数，导致其发生振动。

三、汽轮机常见故障排除技术

3.1汽轮机润滑油中的水分控制

针对汽轮机润滑油当中水分增加问题，可以采用相应的举措提前进行预防。为了确保轴承腔里面的油雾和油不会顺着转轴漏到机房里面，需要保证一定的负数压力。针对汽轮机封口封闭不严密问题，需要把轴承箱子油档从固定铜齿片子直接更换成汽密封款式，这样才能确保把水汽都挡在外面。

3.2正确操作汽轮机的启动、运行以及停机程序

汽轮机在正式工作前，相关单位要安排专业技术人员对设备的有关参数加以设置与核验，确保这些参数达到有关行业标准。通常来说，汽轮机必须在达到下列三方面基本要求后才能被正常启动———这包括真空压力、温度和冷态气压。其中，冷态气压需要维持在2.5MPa～3.0MPa的范围，温度则要达到270℃～300℃的水平，真空压力值一般被设定在50kPa～-40kPa。这三个指标是最基础的条件，此外，汽轮机启动时还会面临其他意外状况，例如工作人员需要用较长时间来帮助升温，此时会消耗巨大的电量，虽然生产环节的电能消耗量增长不会直接降低产品质量，但大量能耗无疑不符合国家节能环保的号召以及绿色生产的理念。

3.3调速系统故障检修

针对汽轮机调速系统的故障，在检修时：①需要了解整个汽轮机的结构和设计，然后针对其具体的结构和组合特性，对调节系统的油管路进行改进；②维修人员还可以检查油质，尤其是要对过滤器进行检查，及时更换；如果油质检查合格，那么说明不是油管路方面的问题，这时检修人员就可以检查电液伺服阀内滤网，对其进行更换和清理；③汽轮机组的调速气门出现摆动之后，轴瓦的振动就会增加，这是检修人员需要重点检查气门门杆和连接套的连接，保证二者75％以上的接触面，这样可以防止轴瓦损坏。

3.4汽轮机异常振动应对措施

汽轮机不正常振动的主要原因是转子热形状变化、汽流振动和摩擦振动等。在具体处理的时候，需要认真分辨振动出现的原因，针对详细的原因采取相应的处置举措。针对气流引发的振动，需要连续调整机组整体的给水数量，调节整个高压调速汽门等，最终再明确机组出现这种气流振动的具体情况。只有逐渐避开气流振动，才能慢慢处理汽轮机气流振动引起的不正常振动问题。

3.5严把设备质量关确保设备安全运行

由于汽轮机产生故障是多方面原因引起的，其中设备自身质量也是一个关键性的内在要素，这就要求有关单位结合各自的工作职能做好质量控制。对于设备制造厂来说，单位要在强化内部治理的基础上，创新生产技术，避免质量低劣的产品进入生产线。

四、针对汽轮机检测的几点建议

4.1严把设备质量关

保证设备质量是提高运行安全性的基础保障，所以需要制造厂商强化内部管理工作，提高自身的工艺水平，把好设备生产的质量关，不可让质量不合格的产品投入到市场中。

4.2加强设备安装工作

在确保采购设备质量后，需要对设备进行安装，良好的安装工艺是保障设备安全运行的基础。在设备安装过程中，要求安装人员在现场对设备进行检查，如果设备有油管等零部件，需要安装人员采用化学药剂进行清洗工作。设备安装要严格按照说明进行，待到安装工作完成之后，需要对设备进行调试，在调试合格后进行试运行，之后在正式投入到日常生产当中，这样即可降低故障发生几率。

结语：

发电厂汽轮机的常见故障主要有凝汽器真空偏低、振动故障、油系统故障、调速系统故障等，针对这些故障，应首先分析引起此故障的原因和影响因素，并针对具体原因采取故障检测和排除措施，并且在日常巡检中对其中的关键参数进行检查，对关键部位进行清理并对易损件等进行更换，以降低汽轮机组的故障概率，提高汽轮机的使用效率和使用寿命。

参考文献：

[1]张全文.电厂汽轮机组振动问题分析与解决对策[J].门窗，2018.

[2]陈敏峰.电厂汽轮机运行的节能降耗[J].科技传播，2017.

[3]周路路.论电厂汽轮机的常见故障及处理对策[J].民营科技，2018.