摘要：汽轮机，是一种能量转换的动力机械，它将蒸汽的能量转换为旋转的机械能。汽轮机组已经成为了故障高频发生的代名词，而且一旦发生故障，轻则可能影响正常的电力生产工作，重则造成安全事故。所以，要对汽轮机设备进行诊断处理，了解设备的运行情况，查看隐患、故障导致的原因，提出维修的方案。基于此，文章就火电厂汽轮机常见故障诊断及检修进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴，从而更好地提高汽轮机的性能。
关键词：火电厂汽轮机；故障诊断；检修措施
1.电厂汽轮机故障原因分析
1.1中心不正
中心不正的原因比较多：①机组启动前后的参数变化可能会引起机组热热膨胀不够或者热应力过大，造成机组振动，导致负荷影响比较大，设备系统本身受到影响。②转子出现歪斜的现象，机组本身容易出现不科学的移位的现象，进而导致偏离现象严重，产生动静摩擦，造成机组振动。③由于汽轮机工作阶段对设备温度有严格的规定，如果存在违规操作的现象，会造成转子膨胀不均匀，进而轴系不均。振动问题自然产生。一般的轴承振动是因为热应力不均，气缸膨胀不充分，油膜振荡、转子中心在按装过程中偏差、动静摩擦等，动静摩擦一般是动叶与静叶的摩擦或者是叶顶间隙调的过小造成的。
1.2转子质量不均匀
转子质量不均匀直接对系统产生影响，分为不同的类别，由于机组内转子出现弯曲的现象，如果没有及时对弯曲情况进行调整，则会导致构件出现摩擦，工作和导向片之间摩擦力大，如预留控制不足则可能造成汽轮叶片出现变形，隔板出现弯曲，问题由此产生。从性质方面可知，振动问题和质量不平等存在一致性，两者之间的性质存在差异，针对轴向振动具体变化，要提前设定阻力，对振动幅度进行评估。根据电力轴承安装具体要求，如果存在严重的操作失误或者其他现象，会出现明显振动问题，增加汽轮机运动障碍。
1.3轴系不对称
在电厂汽轮机组运行过程中，对轴系有严格的要求，为了避免出现严重的振动现象，需要相邻的区间安装对应的部件，考虑到轴线以及设定要求，如果存在侧面反映不均匀或者严重的偏差现象，要适当对位置进行调整。针对此类振动故障现象，要对汽轮机组两半联轴器外圆偏差以及开口偏差进行合理的测定与评估，结合实际情况进行调整。
2.汽轮机故障信号提取方法
2.1时域分析法
物理量随时间变化的函数关系，如果以图形的形式来表达这样关系，就是信号的时域波形。分析物理量和时间的关系，称为时域分析，时域波形、轴心轨迹、相关分析等式常用的时域分析。汽轮机转子不平衡、转子不对中等常见故障，可通过时域波形做出预判断。
2.2频域分析
频域分析，是把时域内的信号，通过傅里叶变换，让其在频域内显示出来。频域分析是为了将复杂的信号，分解成多个信号。频域分析是信号分析的常用方法，在故障诊断领域应用非常广泛。频域分析将振幅和频率建立了函数关系，一些故障特征可以在频域内形象的展现。工程中使用频率很高的频域分析方法是幅值谱和功率谱。幅值谱是表示振动幅值和频率分量的函数，横坐标是频率分量，纵坐标是振动幅值。功率谱是各频率成分和振动功率的函数。通过频率和能量的关系，可以对故障进行判断。
2.3时频分析
时频分析是指对信号同时进行时域分析和频域分析的统称。这是一个非传统的方法，在一个函数内描述时间、频率、幅值的关系。信号处理领域，常用的时频分析是小波分析。按照处理信号的类型来分，小波分析分为三种：小波包分解、离散小波、连续小波。
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3.火力发电厂汽轮机常见故障的检修方法
3.1汽轮机辅机凝汽器真空偏低的检修
在对汽轮机辅机真空气密性降低的情况进行检修时，可以检查凝汽器侧是否存在漏气情况，并在停机情况下向真空系统内进行灌水进行检漏。对于喷嘴和汽轮机轴封需要定期进行检查和清理，及时对漏气点进行消除，以此来进一步提高抽汽效率。同时还要利用化学方法来清除凝汽器内部的污垢，有效果的提高凝汽器的真空密封性。
3.2汽轮机轴承损坏的故障排除
首先第一步就是全面做好预防，通过强化预防意识、保证安全运行。安装轴电流时需要充分做好论证，确保预警及时，测温精准。二是经常进行检测，保证运行良好，维修前需要暂停装置、维修后做好检查。三是减轻汽轮机负荷避免轴向位移。
3.3汽轮机积盐处理措施
为有效避免汽轮机出现积盐现象，一方面应严格监管汽轮机所用水质，另一方面应对汽轮机饱和蒸汽机过热蒸汽中的盐分进行实时测定。通常，对于正常运行的汽轮机，其饱和蒸汽实际含盐量会与过热蒸汽含盐量相同或饱和蒸汽含盐量略高。若汽轮机的过热蒸汽含盐量比过饱和蒸汽含盐量高时，则说明汽轮机内部积盐现象已很严重，此时应及时停机，全面清洗汽轮机。在清洗时我们常用到两种处理方法手工除垢与喷砂除垢。如果用这两种除垢法不能完全去除汽轮机内部污垢，可用柠檬酸溶液配合软水来进一步清洗汽轮机。
3.4大轴弯曲故障的应对措施
一是要在故障发生后将汽轮机运行的工作情况同仪表的指示相结合进行分析，如果判断出机组已经发生了比较严重的故障应当果断停机，并记录下停机的时间；二是若发现转子盘在停机后不动，此时严禁强行盘车，以免造成其他部件的更严重的损坏；三是在考虑下次重新启动之前，应先进行揭缸检查。
4.汽轮机检修过程控制
第一，安全管理。安全包括人身安全和设备安全，安全是所有工作的基础，必须始终坚持“安全第一，预防为主”的原则。检修开工前应制定完善的组织机构，成立安全监察组，各级人员要既管生产又管安全，层层签订安全责任状。施工前做好施工人员三级安全教育，把好安全第一关。施工时做好班前班后安全、技术教育和交底，把安全落实到每一个人和每一项工作中去。严格把好两票关，严禁无票工作，从技术上提供安全基本保障。严格质量验收，把好设备安全关。
第二，项目控制。将项目书中每一个项目指定负责的小组，按照计划完成每一项检修任务。在检修过程中，可通过协调会、专题会等形式及时对现场出现的问题进行协调和解决；根据检修情况及时调整、增加和取消项目；并定期对项目进行“回头看”，防止出现漏项、错项等。
第三，质量控制。为使检修达到既定目标、恢复或提高设备性能，应严格按规程、导则、图纸、说明书、作业指导文件等进行施工。验收时按火力发电厂相关规定进行三级验收，不可流以形式或走过场，验收人员应亲自进行检查与测量，对重要数据应进行多次测量防止出现错误。
第四，设备试运。设备试运是设备检修后的最后一道冷态质量验收，是保证机组检修后一次启动成功的关键。应严格按火力发电厂试运规定填写试运单进行试运，以便及时发现问题并处理。
总之，汽轮机的故障率一直比较高，危害性也大，所以汽轮机机组的故障诊断技术一直是研究的方向。需要我国研究人员大力研发新的诊断技术，积极学习国外先进技术，全面提高我国汽轮机诊断方法，以减少汽轮机故障对经济发展的影响。
参考文献：
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论文作者:辛沂霖,孙久朋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/23
标签：汽轮机论文; 时域论文; 机组论文; 转子论文; 故障论文; 现象论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2017年第19期论文;