汽轮机本体常见故障分析及检修措施

汽轮机本体常见故障分析及检修措施

谢鹏飞

大唐武安发电有限公司  河北省邯郸市武安市  056300

摘要：随着科学技术进步和先进设备的使用，现代化工业生产设备使用过程中促使其生产效率得到有效地提高，同时也会增加对人力和物力的使用，无形中就会增加设备维修方面的成本费用，同时还会随着工业生产量的增加，导致单位时间内的设备严重受损。电力作为工业生产发展的关键,为工业提供了稳定的能源动力,而汽轮机作为电力系统中的重要部分，对这一设备的维护，不仅减少了故障的发生概率，提高了发电的效率，而且对整个电力系统的运行都起着重要的作用。因此本文针对汽轮机本体常见故障进行分析，并提出有效的检修措施。

关键词：汽轮机；常见故障；检修措施

火电是中国电力能源的主要供应方式，而汽轮机组作为火电生产中所必不可少的关键设备，其运行质效将对火电的正常生产和运行产生直接影响，做好汽轮机的检修管理工作对保障火电企业的生产效益至关重要。在汽轮机的日常运行实践中，本体较易发生各类机械故障，针对这些故障的特点和类型，应积极采取处理措施加以解决，这也是火电正常生产和运行的关键举措，必须得到足够的重视。本文对汽轮机本体的常见故障进行了分析，并就如何解决这些故障的处理对策进行了探讨，希望对业内同仁可以起到一定的参考和借鉴作用。

1振动异常

1.1故障分析

振动异常作为汽轮机中常见的一种故障问题，受汽轮机本体结构特殊的影响，促使设备无法在安全稳定的环境下运行，导致设备发生不同程度地振动异常，一旦发生异常很难及时进行检修。基于此，为了能够更好地降低汽轮机振动异常带来的影响，就需要在发生异常问题时，及时利用降低汽轮机负荷的措施进行问题改善[1]。但是使用效果并不理想，还需要从造成问题的根本原因进行解决。而汽流激振和转子受热变形就是造成振动异常问题的主要两方面原因。其中,汽流激振的发生,通常是因叶片受不均衡气体冲击形成的; 转子受热变形问题的出现, 主要是因机组实施冷态启机定速后, 转子温度逐步升高, 设备材质的内应力释放, 进而使转子发生弯曲变形。

1.2措施

导致电力能源企业发生汽轮机本体故障的原因很多,其中震动异常属于较为常见的问题。在解决这方面的问题时, 需要从多个方面进行思考、分析, 进而找出适合的故障解决措施。在使用汽轮机进行工作时，一旦发现汽轮机本体的振动异常, 就需要仔细观察其异常状态, 并对此进行记录, 同时还需要制作在机器设备发生不同负荷时的汽轮机运行状态表[2]。然后改变汽轮机在使用中的不同负荷状态，消除高压状态下的汽流激振。也就是说, 需要明确汽轮机发生振动异常的原因, 即汽流激振, 然后通过图表观察的形式, 确保汽轮机在使用时可以避开汽流激振负荷, 进而实现汽流激振消除。

2叶片蚀损

2.1故障分析

汽轮机使用的过程中，如果设备长时间的使用，就会导致工作系统内部分零件发生严重的磨损。汽轮机叶片作为汽轮机最常用的关键设备，离心力极高和湿蒸汽腐蚀力强的环境下，就会在很大程度上产生蒸汽作用力、水冲刷力、激振力等力量，在此共同作用下，导致叶片在运行的时候会发生严重性的损伤腐蚀，对流经气流整体的稳定性造成影响，对设备的运行及使用效率造成了严重的影响。

2.2措施

汽轮机本体叶片受损, 是常见的汽轮机故障之一, 而引发这一故障的主要原因是设备的低压段叶片发生水击损伤。一旦出现设备叶片受损现象就容易导致汽轮机工作功率下降, 甚至可能会严重阻碍设备运行。由于汽轮机设备的结构较为复杂, 零部件组成极多, 在进行本体设计的过程经常因考虑不全面发生设计失误，进而影响汽轮机使用效率。在汽轮机本体众多故障中，叶片受损问题主要是由于进水问题导致的，而进水问题的存在则是受设计缺陷的影响, 因此, 在进行汽轮机本体设计时, 需要加强对汽轮机疏水系统设计的重视, 注意改进对叶片的设计, 减少设计的缺陷, 增加设计的疏水点, 减少汽轮机本体中叶片故障问题[3]。另外, 为了保障汽轮机中叶片装置的使用效率, 需要注意在汽轮机日常检修中加强对疏水系统检查, 避免发生疏水点阻塞现象。同时还需要注意机组在低参数和低负荷状态下运行时, 需要开启全部疏水阀, 这样可以及时进行排水。

3系统真空下降

3.1故障分析

汽轮机设备中, 如果存在设备真空下降现象，就会导致设备在运行的时候发生功率较低的现象，就会在无形中增加设备运行成本，影响该行业的经济效益。站在理论性角度上，在完全真空状态下，可以促使汽轮机实现功率最大化。但是设备在实际运行过程中，与理论说法并不相符，并非真空效果越高，设备的状态就会变得越好。通常情况下，对汽轮设备进行设计的时候，促使凝汽机处于最佳真空状态[4]。设备运行过程中，会受循环水流量及其入口温度等多种因素的影响，导致汽轮机真空性能逐渐下降，会对汽轮机的动力输出效果造成严重的影响，促使汽轮机有效功率得到显著的下降，无形中就会增加成本,，严重降低了整体的经济效益。

3.2措施

汽轮机本体在运行时，设备真空状态会被设备的排气量、水入口温度等方面造成影响。而在当地气候变化是影响循环水入口温度的重要因素之一，当机器在运转时，一旦水循环量过多的情况下，会影响水温变化，消耗大量水温。基于此，在机器设备具体运行时，为改变汽轮本体真空存在下降的情况，可改变水循环流量，以此改善该问题。针对汽轮机真空下降问题进行解决时，需要详细监测汽轮机的真空值，一旦在监测过程中发现真空值较理论值低，那么需要对该问题的主要因素进行寻找与分析[5]。循环水的流量会严重影响汽轮机真空值出现变化，真空会随着流量下降而逐渐降低，基于此，应当对汽轮机的流量进行严格的控制。循环水流量主要下降的因素可能与循环水的流经管道有直接性的影响，其管道出现堵塞也会导致循环水流下降。基于此，在确认设备的真空值过程中，需要确保管道状态的清洁，为了能够确保该条件，需要定期清理长期运作汽轮机的管道，避免长期积累出现污垢，阻碍水流量的正常运行，通过该种方式使汽轮机保持真空状态[6]。

结束语

综上所述，汽轮机作为电力工业领域中至关重要的一项设备，对工业生产均起着至关重要的作用。但是在使用过程中一旦出现任何故障问题，就会对工作效率造成严重的影响，为此就需要积极找出存在的问题，深入分析后，及时采取有效故障预处理策略和问题解决策略，从而减少汽轮机故障的发展，进一步提高机械设备的工作效率，对推动汽轮机的稳定运行奠定了良好的基础。

参考文献

[1]张浩龙,刘威,孔德伟,等. 汽轮机安全监视与保护系统故障分析和改进技术研究[J]. 自动化仪表,2019,40(12):66-71,79.

[2]孙道万,茅大钧,傅望安,等. 基于BASO—SVM的汽轮机振动故障诊断方法[J]. 青海电力,2020,39(3):40-44.

[3]顾煜炯,杨楠,陈东超,等. 利用故障因果信息的汽轮机故障智能诊断研究[J]. 噪声与振动控制,2019,39(4):12-19.

[4]万宏斌. 超超临界660MW汽轮机汽流激振的故障分析及处理策略[J]. 汽车博览,2022(2):94-96.

[5]吴韬. 基于案例推理与模糊粗糙集理论的汽轮机故障诊断系统研究[J]. 机电信息,2019(33):76-78.

[6]宋志鹏. 12 MW抽汽凝汽式汽轮机液压盘车机构故障分析与处理[J]. 化工管理,2021(19):148-149.