汽轮机本体常见故障检修分析

汽轮机本体常见故障检修分析

王一言

国家能源集团元宝山发电有限责任公司，内蒙古赤峰市  024070

 摘要：汽轮机组是发电生产工程中不可或缺的重要设施，可以说它的工作效率与发电的生产情况成正比，管理好汽轮机的日常检查修理工作对发电企业的生产效益有着举足轻重的影响。在发电企业的生产过程中，汽轮机组本体相对比较容易产生各类的机械故障，我们应该针对这些机械故障的特点和种类，及时采取补救方法使设备正常运行，这也是确保发电正常生产和运行的关键措施，一定要受到充分重视。本文对汽轮机本体的常见故障进行了简要分析，并就该怎样解决这些故障的对应处理措施进行了讨论，仅供同仁参考。

        关键词：汽轮机；本体常见故障；检修分析

 1、汽轮机本体常见故障类型

1.1 振动故障

        汽轮机本体振动故障是在设备运行中较为常见的故障类型之一，由于其振动幅度存在明显差异，因此常会被检修人员所忽略。本体振动现象产生的原因较为复杂，整体结构不平衡是最为常见的原因之一[1]。由此是轴承的油膜自激震荡和转子间隙自激震荡现象，所造成的低频震荡现象更为常见。同时，在汽轮机系统运行中，在转子发生热变形或者摩擦加剧的情形下，也会造成不同程度的振动故障现象。

1.2 叶片故障

        叶片故障是汽轮机本体长期运行积累的必然结果，尤其汽轮机运行原理的限制，在高速运转的情形下，必然会出现零件磨损现象，并且还会由于水蒸汽的腐蚀造成逐步受损。其中故障发生最为严重的部位属于末级长叶片，在受到严重腐蚀并且运维保障不到位的情形下，就会使得汽轮机在运行中无法稳定气流。这些问题的存在，在出现的前期会造成汽轮机损耗运转效率低下，给系统运行效率带来负面影响，而在情形逐步严重时，则可能会产生气流激阵现象，从而造成严重的本体振动故障。

1.3 真空下降

在汽轮机系统运行中，发电机的工作状态会出现不够稳定的现象，循环水的入口温度也会存在一定偏差，同时还会出现水流大小变化等。这些异常因素都会使汽轮机本体出现真空状态。同时，在汽轮机本体的凝汽器密封达不到标准要求的情形下，也会造成空气注入汽轮机内部，从而出现真空下降问题。这些现象的存在，不仅会直接造成汽轮机工作效率下降，额定功率降低，还会使得汽轮机系统整体运行成本增加，给发电厂整体运行带来较大的负面影响。
1.4 汽轮机膨胀不均
        汽轮机膨胀不均所产生的原因多是气缸膨胀受阻或加热不均，在长期性膨胀不均问题出现时，会造成轴承位置和标高出现偏差不断扩大的趋势，由此造成转子中心发生变化，使得轴承的支撑刚度不断降低，载荷无法满足正常运转的要求。尤其是在停开机操作中，在气缸死点处的两只轴瓦会出现一高一低的明显偏差，由此造成温度发生明显变化[2]。在出现这种明显的偏差现象时，会造成轴承部位动静两部分摩擦加剧，振动现象明显加剧。
2、多发故障分析
        汽轮机的工作原理就是将热能转化为动能，然后在转子的推力作用下完成由动能转化为电能的转换。它有很多种类，比如我们常见的背压式、抽气式等等，每个种类都有不同的特点，工作效率也大不相同。
        2.1异常振动
        经过专家和相关学者的调查研究发现，导致汽轮机产生故障的原因比较多，其中主要的有以下几种情况：轴承座装配不标准、轴承精度不够高和转子的质量不达标以及无法对滑销的缝隙达到精准的掌握。
        出现转子质量问题的首要原因在于转子没有办法保持一个相对的的平衡状态，当转子在转动的时候中心会产生出一定程度的离心力，这部分离心力就会让汽轮机本体产生一定程度的振动。因此，把离心力控制在合理的范围内是解除机械故障的基本要素和有效方法。
        在正常条件之下，最合理的轴承安装应该配合可倾瓦式转子轴承，主要原因就是在操作过程当中，这种轴承本身拥有相对高的稳定性，可以对油膜的振动情况起到一定的预防效果。此外还可以运用轻松摆动的方法来减缓振动效果，使设备的灵活性能进一步得到有效的提高。需要注意的是，在安装的过程中如果不能对轴承盖和轴瓦的装配达到精准掌控，就会让预紧力发生不同程度的变化。如果预紧力相对较大，就会造成机械内部的零件产生形状变化，如果预紧力过小，就不能让轴承盖和轴瓦紧密的接触，就没有办法产生有效的振动效果[3]。
        2.2超速转动导致叶片受损
 从精密程度来看，汽轮机内部的零部件都是十分精密细致的，在工作中一直维持着飞速的运转。所以，发电机组需要的动力有很大一部分是由汽轮机组供给的，在一定限度上加大了汽轮机所受到的外界力矩值。如果本身的调节系统不能维持工作状态，就没有办法对转子的转速实行精准的把控。一旦转子转速超出限定额度，就会对整个机组的抗压性能造成破坏，使机体内部产生的压力超出额定限度，进一步造成汽轮机的叶片因为离心力的过大而被甩飞，轴承和转子都会遭到非常严重的破坏，甚至可能还会造成不可逆的影响，使整个机组受到损坏，影响工作进度。

        2.3系统真空下降
        对于汽轮机来说，如果出现了真空下降这种情况，就会使机械的运行功率变小，非但不能达到机组正常运行的标准，还会致使机械运转的成本增加。在科学理论的层面上来说，在完全真空的条件下，汽轮机组的运行功率呈最大状态，但是结合实际情况来看，并不是真空程度越纯就越好。在我们进行设备调试的过程中，虽然会采取一定方法以达到真空状态，但是随着汽轮机陆续的投入到工作中，有许多的原因都会导致系统真空下降，进一步影响到汽轮机的正常工作运转。此外，水循环的速度、温度等都是导致系统真空下降的重要原因。真空一旦呈现出下降状态就会让外部的空气因为大气压的原因被迫进入到机体内部，导致出现运行故障，人力财力物力遭到损失。
3、汽轮机本体诊断方法以及检修措施
  3.1解决振动异常的对策
        日常工作中，使汽轮机本体出现振动异常的原因有很多种，所以我们在解决振动异常的情况时，需要从多个方面来进行分析讨论，一定要精确找到导致机械振动异常的因素，并根据相关因素制定相对应的解决方法。在对机组实行日常检查的过程中，要重点关注出现振动异常的情况，及时准确的记录下来，制定振动变化图表进行对比。如果振动异常是转子长时间运行的原因，那就需要工作人员在第一时间对转子进行检修，并且还要加强在日常的工作运行中对转子温度的把控，从根本上防止转子形变。
        3.2防止叶片受损的对策
        对汽轮机本体来说，叶片受到损坏会直接影响到机械的工作效率，情况严重还会导致机组不能进行正常运转。众所周知，汽轮机的内部结构非常庞杂，组成零部件较多并且都相当的精密，所以想要防止叶片受到损坏就要从根本上利用科学合理的优化方案。除此之外，叶片受到磨损还有可能是因为渗水后腐蚀所形成的，因此一定要保障疏水系统的完备性和可利用性，在条件允许的情况下，尽量多的设立疏水点，防止渗水腐蚀叶片。
        3.3保持真空的对策
        在实际的运行状况中，利用把控循环水的流速、流量这一方法，是针对系统真空下降这个问题最行之有效的方法。切记，不能盲从的增大水流量，这样会使运行成本上升并且浪费水资源。所以，现在许多企业都选择及时的清理管道的方法来确保水流通畅。
4、结束语
        综上所述，在对汽轮机进行检查修理时一定要养成一个正确的检修习惯,科学合理的操纵检修道具,精准娴熟的掌握检修技术,在确保设备能够正常运行的情况下，尽最大可能减少检修时间,为企业降低因为设备故障所造成的损耗。汽轮机本体故障的检修工作是非常重要的一项工作，对于相关操作人员提出了更加严格的标准，需要工作人员具有扎实的专业知识水平和过硬的实际工作能力，实时关注行业科技发展情况，及时掌握最为先进的技能，面对各种各样的故障以及突发情况能够做到从容不迫，并在第一时间解除故障。于此同时,各个企业更应当不断学习完善本行业先进技术,并结合自身情况,发展引进先进技术和设施,提高企业生产力,促进企业向更广阔的领域发展壮大 。
参考文献
[1]陈向新.火电厂机组汽轮机本体检修措施探讨[J].科技经济导刊,2019,27(04):94.
[2]孟辉.汽轮机本体常见故障分析及处理对策探讨[J].山东工业技术,2019(01):178.
 [3]杨泞.汽轮机本体常见故障检修[J].湖南农机,2019,3611:64-66.