摘要：汽轮机又被称为蒸汽透平，是发电厂的核心设备之一，它是通过将热能转化为机械能从而推动发电机组运转发电的一种旋转式机械设备，是电厂发电系统的基本动力来源。汽轮机的良好稳定运行是保障发电机组正常工作的关键，因此，如何及时发现和处理汽轮机的一些故障问题，保障其良好稳定运行对于发电厂来说也是至关重要的。
关键词：电厂汽轮机；常见故障；对策
引言
汽轮机在电力领域的作用十分重要，但是由于汽轮机的结构复杂，系统设计的各方面因素比较多，运行环境存在一定的特殊性，所以汽轮机出现故障的几率比较高，一旦出现故障造成的危害也比较大，所以应用汽轮机故障诊断技术是十分重要的，其能够通过汽轮机的状态和行为等进行综合的故障判断，根据相关数据信息定性故障，判断故障产生原因和机理，制定解决方案并最终排除故障。
1汽轮机的组成和基本工作原理
汽轮机是一种较为精密的重型机械设备，通常在高温高压的蒸汽环境下进行高转速的工作，一般需要与蒸汽锅炉、凝汽器、加热器、发电机等组成成套的发电设备，各设备一同协调配合工作产生电力。汽轮机主要由静止部分和转动部分组成，静止部分包括汽缸、静叶栅、隔板、轴承、汽封等；转子则包括主轴、联轴器和叶轮、叶片等。由锅炉产生的高温蒸汽首先进入高压缸和中压缸，在蒸汽热能的推动下，叶片、叶轮带动主轴转动，实现能量由蒸汽热能向机械动能的转化。汽轮机各转子由联轴器连接至发电机转子，同时将汽轮机扭矩传递给发电机，从而使发电机转子转动产生电能。
2电厂汽轮机常见的故障分析
2.1汽前泵非驱动端轴承温度高
故障现象：2号机汽前泵在移交生产后非驱动端轴承温度超过60度（轴承最高温度不得超过70度）后再轴承室外接临时胶管用冷却水降温，温度可以降到55度以下（这种方法只是降低了轴承室表面温度，而此轴承室本身通冷却水，外部加冷却水只是应急措施，如果水从加油孔进入轴承室内，是会加速轴承烧毁的）。出现这种故障的原因，首先，轴承损坏。轴承滚道、滚柱脱层或者有裂纹，造成轴承摩擦增大。其次，轴承室内有杂质。最后，轴承润滑油油脂不符合。
2.2汽轮机的异常振动故障
在汽轮机的运行实践中会因为汽轮机的转子长期的运转而出现变形或者摩擦振动问题。若出现这类故障要根据故障的产生情况不同采取不同的解决措施。若汽轮机的振动幅度是在汽轮机的运行参数的影响下产生的，则可以初步判断是汽轮机的气流激振而产生的异常。这种故障原因是因为气流的不平衡导致的，气流的不平衡使得气流的冲击出现差异。
2.3汽轮机超速故障
汽轮机超速是指汽轮机转速超过保安限速，如果转速持续上升则称之为严重超速。汽轮机运行中超速的具体表现主要有以下：转速表和频率表指示值持续上升；主油压指示快速上升；功率表指示为零；机组运转异响、振动加剧。汽轮机限速一般都在120r/min以内，超过此速度的话，汽轮机的一些传动部件就会因无法承受较大的作用力而发生断裂损坏；严重的甚至还会造成机组轴系的断裂和汽轮机飞车事故，以至于机组的严重损坏和报废。
3电厂汽轮机故障的处理措施
3.1汽前泵非驱动端轴承温度高处理措施
首先更换非驱动端轴承。其次，清理轴承室。最后将原来轴承室的透平油更换为美孚624合成油。处理之后的效果会使气泵后的非驱动端轴承温度正常，最大温度不超过55度。做好气泵检查工作，确保汽前泵油位在正常油位，严禁轴承室内进入杂质。提高检修质量，检修安装轴承时应该安装到位。
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3.2汽轮机异常振动处理措施
汽轮机异常振动问题的排除，首先应查清振动产生的原因。如果是因为转子变形而引起的需要及时更换转子；如果是因为气流激振引起的，则需要通过改变高压调速汽门，降低负荷率来消除气流激振；至于因摩擦而引起的振动则需要尽量消除产生摩擦的因素，加强轴承等部位的润滑，及时清理维护时留下的杂质物等，确保转子运转平顺。
3.3汽轮机超速故障处理措施
针对汽轮机超速事故，首先应加强对超速保护装置的检查，机组启动前必须要按相关标准要求进行超速保护试验，确保保护装置能够正常可靠投入运行；如果超速保护不能可靠动作的话，严禁机组启动，必须要查明原因，耐心调试确保其可靠运行，能够有效发挥保护作用后方可启动机组。与此同时，还应做好对保护机组的日常维护，定期对汽门的活动情况进行检查，在汽轮机机组进行大修后，应对汽门的严密性进行检查；再次启动时，要对机组进行甩负荷试验，冷态启动的机组在通常情况下应带25%-30%的负荷；汽轮机机组每运行2000个小时，应做好危急保安器的充油试验。
3.4凝汽系统故障处理措施
凝汽器发生故障时要及时检查冷却水水量和蒸汽参数设置，查看疏水器和水管是否存在堵塞、泄漏等故障，并根据凝汽器的相关参数采取相应措施，保证汽轮机的正常运行。在日常的设备运行维护中，还要注重对凝汽器的清洗，采用高压水冲洗、化学酸洗、机械刮刷、清洗剂清洗等方式对设备表面沉积附着的油垢、锈垢、水垢等沉积物进行及时清理，从而保证凝汽系统良好的运行性能，提高整个汽轮机组运行的安全性和经济性。
4汽轮机故障诊断技术方法
4.1汽轮机油液分析法
汽轮机油液分析法是通过检测诊断汽轮机润滑系统的方法对汽轮机状态进行分析，由于其诊断方式的独特性很难被其他方法取代，能够及时发现隐患并处理。还有，油液分析法还有利于设备振动的确认，所以是汽轮机故障诊断中必不可少的一项技术。油液分析法中还有很多技术，比如有油料光谱分析技术、红外光谱分析技术等。在汽轮机设备的故障诊断中，使用铁谱分析技术最佳，其可以有效提高诊断的准确性，这项技术的主要流程是对油样进行采集、制谱、磨粒分析、磨损趋势和机理分析、故障诊断等。
4.2汽轮机振动分析方法
大致分为波形分析法、轴心位置分析法、轴心轨迹分析法和频谱分析法。波形分析法是通过对汽轮机设备上传感器输出的振动信号的时间波形进行分析，技术人员能够对故障进行初步判断，这种方法比较简洁，而且可以通过波形直接地反映出故障，适用的范围比较广，这种方法能够有效地区分不同种类的故障；轴心位置分析法能够对汽轮机的运行状态进行判断，汽轮机轴心的位置通过轴承的内径和间隙等多个数据综合得出，其能够反映轴心的平衡状态，是技术人员判断故障的重要参考；轴心轨迹分析法是通过汽轮机转子运转的轨迹判断是否发生偏差，在正常的运转中，转子每次转动都处于同一位置，轴心轨迹是固定的，但是如果发生偏差，轴心轨迹的大小和形状就会出现变化，这时技术人员就要及时进行调整；频谱分析法也是比较常见的故障诊断方法，使用幅值谱和功率谱进行诊断，幅值谱反映了谐波震动分量的振幅，功率谱显示振动频率的分布。频谱分析将信号的频率成分进行分解，技术人员通过分解的频率成分能够辨识振动的来源，从而提高了汽轮机故障诊断的准确性。
结语
对汽轮机的故障判断以及处理的措施进行分析，在进行汽轮机故障维护中需要采用较为先进的管理手段，来对汽轮机中所产生的故障进行分析，实现数据的统计，掌握好汽轮机的具体故障表现，从而对故障进行归类，同时利用先进人才来实现机组的稳定运行。
参考文献：
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[3]曾繁强.火力发电厂汽轮机的故障原因及检修分析[J].城市建设理论研究，2014（10）.
论文作者:孙志强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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