摘要：随着大型汽轮机组的技术发展和科技的进步，汽轮机作为火电厂最为重要的机电设备，其运行的安全和经济性已成为汽轮机的最基本要求，对机组的检修和日常维护也提出了更高要求，本文就火电厂汽轮机常见故障诊断及检修展开探讨。
关键词：火电厂；汽轮机；故障诊断；检修
引言
随着现代社会对电力的依赖越来越多，汽轮机发电作为我国发电的主要形式，提高汽轮机运行维护水平，提高机组运行可靠性，是目前发电厂面临的当务之急。因此，作为发电厂汽轮机管理和技术人员，根据发电厂汽轮机以往频发和偶发的故障，总结出故障修护的实际经验，不断提升汽轮机的维护技术和检修水平，对提高发电厂汽轮机组的可靠性和供电的稳定性有着重要影响。
1汽轮机种类及工作原理
按照汽轮机的热力学性能主要可分为抽气式、背压式、凝汽式。汽轮机主要是将燃料燃烧所产生的内能转化为转子转动的机械能，最后转化为电能的装置。工作过程中首先将燃料产生的热能加热锅炉中的给水，使液态水受热转化为高温高压蒸气，进入汽轮机内通过气体膨胀对外做功，冲动转子带动发电机做功。做功后的蒸气排出，经过凝汽器冷凝供循环使用。
2电厂汽轮机组常见故障的原因及检修方法
2.1汽轮机异常振动的原因及检修策略
汽轮机是工作在高速转动条件下的精密机械设备的组合，汽轮机组异常振动是汽轮机运行中的一种故障，一般由于转子热变形、气流激振、摩擦振动、转子与汽缸膨胀不好、转子动平衡不好、轴瓦油膜振荡等因素引起的，因此针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。
（1）气流激振引起的异常振动气流激振有两个主要特征：一是出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，且增大应该呈现突发性。汽轮机气流激振的原因主要是由于叶片受到不均衡气流冲击引起的，由于叶片末端气流紊乱造成气流不均衡。通常解决的方法是通过采取适当的调节机组的给水流量、压力参数和调节系统参数，最后再确定机组产生这种气流激振的具体状态，采用减低负荷变化率和避开产生气流激振的负荷范围的方式来避免气流激振的产生。
（2）转子热变形引起的异常振动。转子热变形导致汽轮机组异常振动，当一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数存在密切关系时，且机组冷态启机定速负荷后，机组发生异常振动，这种情况就是由于转子热变形弯曲引起的汽轮机异常振动。此外，转子弯曲后与汽封、油挡、碰磨会加剧震动和摩擦局部高温进一步加剧转子的弯曲、涡动等现象，这是由于转子热弯曲将会产生新的不平衡力，虽然振动信号的主频仍为工频，但是由于受到冲击和一些非线性因素的影响，可能会出现少量分频、倍频和高频分量。摩擦严重时，幅值和相位不再波动，振幅会急剧增大。通常解决的方法是启机过程中尤其冷态启机需要充分暖机，严格监视和控制涨差变化保证转子和缸体充分受热膨胀。
（3））滑销系统卡涩造成的机组膨胀不好引起的震动近年来也时有发生。应对策论一般时机组启动前对中压缸、低压缸、两缸之间的纵销、排气缸立销进行检查保证合理的膨胀间隙。
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（4）转子动平衡发生改变造成震动突然增大，一般是由于动平衡块脱落、叶片松动、对轮销紧固力矩不均匀等原因造成，一般的应对策略是定期和检修周期检查转子弯曲、瓢偏、动平衡块、叶片状态和寿命等关键部位的参数提前预防。（5）对润滑油温度参数严格控制，根据轴瓦温度，进、回油温，油质的实时监视来防止油膜震荡的产生控制机组震动。
2.2汽轮机超速预防及检修策略
调节系统失灵，导致汽轮机转动速度异常增大，转子承受的实际应力大于许用应力，会导致叶片断裂脱落，轴承损坏，转子折断，严重时还会导致整台机组的报废。为了保证调节系统的正常工作，避免出现汽轮机的异常超速，必须在汽轮机中使用保安系统，进行监控转子的转动速度，一旦速度超出一定范围，就会触发保安系统动作，遮断进汽，以保证转子的速度始终保持在一定的范围内，因此在每调节系统检修后，机组人员都要进行静态和动态试验，检查调节保安系统是否正常工作，运行期间定期进行活动试验防止出现卡涩。
2.3油系统故障及其检修策略
油系统是汽轮机的重要部分，调节系统、润滑、氢密封因油质不良，油污染等原因出现故障，运行中常见的故障包括：轴颈和轴瓦非正常磨损和划伤、主汽门关闭器卡涩、系统节流孔堵塞、密封油压摆动等故障，目前对汽轮机油系统故障的诊断和检修中，多采用目测和定期抽样相结合的方法来进行油系统监测，还处于事后检修或定期检修的阶段，随着技术发展，进行油污染的在线监测和污染物分析技术将日渐成熟，通过加强油净化器的检修维护管理，加装新型在线滤油机都可以减少相关故障的发生。
2.4凝汽器的故障及检修策略
凝汽器管束结垢过多，会使凝汽器的阻力变大，冷凝效果变差，比较有效的方法就是加装清洗系统，我厂各台机组都已经安装在线胶球冲洗系统，近年来故障较多，主要是（1））收球率低，丢球（2）排污系统故障（3）反冲洗故障。通过对故障现象的的判断可以在线处理。
2.5汽轮机严重积盐的原因及检修策略
水质不好或设备出现问题就会产生盐垢，产生盐垢会使汽轮机出力急速下降。为预防积盐现象的发生，除了对水质进行严格监制外，还必须对饱和蒸汽和过热蒸汽的含盐量进行监测。正常运行时，饱和蒸汽含盐量比过热蒸汽含盐量略高或相当。一旦减温器穿孔内漏，则过热蒸汽含盐量比饱和蒸汽含盐量高。严重积盐时，应先拆开汽轮机汽缸，吊出转子、隔板等，采用喷砂处理和手工除垢的方法进行处理。如不能完全清理时，用软水或柠檬酸溶液进行清洗。处理方法有：（1）软水冲洗。将软水用蒸汽加热至85℃左右，用泵从排气管的临时管打入汽缸体，从调速气门流出排入地沟，每半小时对出口水的钠含量进行一次化验分析，待出口水的钠含量接近时，停止冲洗。（2）柠檬酸溶液清洗。将柠檬酸配成1.5％～2.0％浓度的溶液，加入0.35％的二邻甲苯硫脲作为缓蚀剂，用蒸汽加热至90～95℃，加氨迅速调节PH值在3.5～4.0，然后用水泵打入汽缸体，在缸体内循环清洗1h，并保持温度。柠檬酸溶液清洗结束后需用水温大于80℃的软化水把柠檬酸液顶回药箱以利再用，冲洗工作直到进口水质相似或相同时才可以结束。
结语
一旦汽轮机发生故障，要以最快的速度对故障点和故障原因进行判断，以确定应对策略。在日常维护中，要注意容易发生故障的环节，定期对汽轮机进行检查以保证正常工作，同时要不断更新汽轮机的检修设备和技术，提高汽轮机的工作效率，是汽轮机能够更好地工作，提高发电厂的供电质量，更好地服务生产发展的需要。
参考文献：
[1]刘璐.火电厂汽轮机常见故障诊断及检修[J].中国新技术新产品，2015.
[2]王超.试析汽轮机常见故障诊断技术及发展[J].民营科技，2016.
论文作者:高鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/17
标签：汽轮机论文; 转子论文; 机组论文; 故障论文; 气流论文; 系统论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2018年第23期论文;