摘要：汽轮机是电厂发电的重压设置，它的本体运行质量与发电效果息息相关，然而在实际的运行过程中，由于汽轮机本体零件较多、结构较为复杂、而且长期运行，因此经常出现各种各样的故障，为了减少汽轮机本体故障带来的不利影响，应该对汽轮机本体常见故障进行检修，分析故障产生原因，并找出合理的方法进行解决。
关键词：汽轮机；本体；故障；检修方法
一、汽轮机本体常见故障及原因
汽轮机本体经常会有很多故障的存在，例如汽轮机本体叶片破坏故障、汽轮机本体振动异常故障、汽轮机本体超速转动故障，下面针对每一种故障产生的现象及原因分别进行详细阐述。
1、汽轮机本体叶片破坏故障
汽轮机本体的叶轮叶片末端通常是直接与外界空气相接触，因而容易受到空气中的水蒸气、污染物的影响而发生腐蚀现象；叶片根部则是长久的与湿气度很大的蒸汽相接触，受到蒸汽的压力、侵蚀，而发生腐蚀现象。除了腐蚀，叶片还要在运行过程中承受自身旋转带来的离心力、蒸汽产生的振动力和环境变化引起的冲击力，在这些力的共同作用下，汽轮机本体叶片产生振动，时间久了造成结构破坏；如果汽轮机本体的排水系统发生故障导致漏水现象的产生，也会使叶片与漏水及空气长期接触而发生腐蚀、冲击破坏。综上各种原因，汽轮机本体运行以后，随着时间的运行最终产生破坏故障。可以说，汽轮机本体叶片也是汽轮机本体结构中最容易发生振动损坏的零件。
2、汽轮机本体振动异常故障
汽轮机在运行过程中，汽轮机本体经常会发生各种各样的振动异常现象，影响了汽轮机运行的安全及平稳性。汽轮机本体振动异常非常复杂，原因众多，且多数异常振动主要表现在轴瓦上，造成轴振或瓦振超标。蒸汽是火电厂完成汽轮机正常运转的动力，因此汽轮机出现异常振动与蒸汽密不可分，蒸汽是汽轮机振动首先考虑的因素。但现实中还会有很多因素导致汽轮机出现振动异常。而使用人员大都通过减少汽轮机负荷、减少运行效率等方式来减少振动，这种方法严重的影响了汽轮机的运行效果，降低了电厂发电产值，治标不治本，没有彻底解决汽轮机振动异常故障。
3、汽轮机本体转子超速转动故障
在汽轮机本体零部件中，通过转子的运行，为发电机组提供足够的动力。转子的运行状态由控制系统来完成，转子在控制系统的作用下，长期处于高速运行状态。当控制系统出现故障时，对转子就失去了控制，转子可能发生超速运转状态，而对原有汽轮机设备内部精密的零部件造成损坏，例如由于速度过快而导致叶片离心力较大被甩出，轴承和转子在速度过快的情况下产生的离心力矩大大加大而造成轴承和转子的结构破坏等等，严重时还会影响整个汽轮机组的正常运行，大大降低了汽轮机运行效果，降低了发电效率。
二、汽轮机本体常见故障检修措施
1、汽轮机本体叶片破坏故障检修措施
叶片的破坏主要分为两点，一是腐蚀引起的破坏，包括蒸汽引起的腐蚀、空气中水蒸气及污染物引起的腐蚀、排水故障引起腐蚀。而是受力引起的结构性破坏，主要包括高速旋转带来的离心力和冲击力破坏。下面针对这两种原因引起的故障，分别进行检修处理。
1.1叶片腐蚀破坏检修措施
当发现叶片末端或叶片本体具有点蚀破坏时或者有锈蚀等现象时，即腐蚀破坏。针对叶片腐蚀破坏，可以采取的措施如下。
1.1.1叶片材质或表面处理工艺
叶片容易受到腐蚀，与本身材质关系密切。因此在设计过程中应该选用抗腐蚀能力强的材料。叶片的表面处理也可以增强叶片的防腐能力，因此在叶片制造的过程中，应该采用更高的防腐处理工艺，增加叶片防腐层厚度和等级。
1.1.2减少空气中水蒸气湿度、净化空气中易引起腐蚀的成分
在满足使用要求的情况下，尽量对空气中的水蒸气进行除湿处理，以便减少腐蚀。同时可以通过空气净化等措施对与叶片接触的空气进行处理，去除容易发生腐蚀的部分。
1.1.3避免排水系统出现故障
排水系统的产生导致漏水现象的存在，从而使得叶片发生水腐蚀现象。因此在汽轮机运行过程中要避免排水系统故障，主要采取的策略如下。首先，改善设计，改善排水系统设计，在原有的几个输水点的基础上增加多个输水点，使得输水更加顺畅，较少叶片发生腐蚀几率。其次，排水系统应一直保持开启，在汽轮机组工作过程中，排水系统的疏水阀、抽气管要处于工作状态，保持一直开启，以便能够及时快速的清除排水系统里的水分。第三，定时对排水系统进行维护和检修，定时维护和检修排水系统有利于保证排水系统的正常工作，因此，要定时进行，检修过程应该仔细进行，确保各个零部件质量无误、位置无误、功能无误。
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1.2受力引起的结构性破坏检修措施
1.2.1提高叶片强度
提高叶片的强度有利于叶片抵抗各种外力，增加叶片破坏时间。提高叶片强度可以从材料和结构两方面着手。改进叶片的材料，采用强度更高、性价比合适的材料作为叶片的新型材料来代替传统的材料，可以提高叶片的抗外力能力。同时可以改善叶片的结构，在受力方向上增加叶片的尺寸，可以提高叶片的抗弯截面系数，能够大大提高叶片抗外力破坏能力。
1.2.2优化叶片运转状态和其它设备运转状态
要想减少叶片所受力，首先应该进行叶片运行状态优化，在满足基本要求后，尽量降低叶轮转速，从而减少叶片所受到的离心力；在机组启动和停止时，要尽量缓速进行，避免快速运行，以免造成大的加速度而产生大的离心力，造成叶片破坏。其次，改善其它设备运行状态，使得与叶片相接触的水蒸气运行平稳，以保证叶片受力处于均匀状态，避免水蒸气运行不平稳，造成叶片突然受力现象。
2、汽轮机本体振动异常故障检修措施
2.1严格检查汽轮机运行状态
工作人员在汽轮机检修过程中一定要对比之前运行的状态图，随时做好检修状态记录，发现异常振动时，应及时报告处理，避免造成更多影响。
2.2改变高压调节气门特性、消除激流阵
汽轮机负荷不同时，高压调节气门特性不同，所产的振动力也不同。因此需要根据汽轮机运行的不同负荷调节高压调节气门特性，从而消除振动带来的激流阵。通过对汽轮机振动制表形式，观察如何避开振动带来的激流阵。
2.2 转子质量不平衡
一般机组经过检修后，由于转动部分更换零部件等常常造成转子某一部位质量不平衡，在转子高速运转时产生不对称的离心力造成振动。此类振动缺陷一般进行转子配重等措施来消除。
2.3 转子轴系中心偏差大
现代大型汽轮机组整个轴系通常由4-5个转子通过联轴器相连接组成。机组长期运行后由于基础沉降不均或检修后联轴器回装时转子找中不合格造成轴系中心异常，在机组运行过程中易造成联轴器两侧轴瓦产生异常振动现场，一般需进行解体轴瓦及联轴器解体检修，严格按照汽轮机轴系中心质量标准来进行调整。因此，此类故障可通过提高检修工艺和质量标准等措施来进行消除。
3、汽轮机本体转子超速、转动故障检修措施
3.1做好转子扬度工作
标记好转子位置，将合像水平仪置于轴径中间，测量记录转子扬度数据，并将所得结果与上次检修记录进行对比分析转子运行位置标高是否存在异常变化，接下来测量出轴颈椭圆度和锥度，根据所得结果是否处于规定区间内来判断转子轴颈磨损是否正常。
3.2测量转子晃度
测量转子晃度时常会利用百分表，盘动转子一周测得数值，将所得数值和规定数值进行比较，若存在差异则尽快将原因查找出来，及时将故障进行排除。
3.3测量汽轮机本体通流部分间隙即静叶片和动叶片间隙
该测量常以契形塞尺加以测量，测量时按照安装要求将其置于汽轮机转子两侧动静部位间隙处，记录测量结果，通过对比标准安装数值来判断机组运行的安全性，若存在差异较大，必须排查原因如隔板变形、转子轴向定位偏差、叶轮瓢偏等并加以解决。
3.4转子各部件检查
拆除联轴器螺栓，解开轴系各个联轴器，复查各个联轴器中心数据是否存在异常，转子吊出汽缸后进行清理除锈工作，然后逐一检查联轴器螺栓及螺栓孔洞、推力盘、各级动静叶片是否存在磨损、裂纹、气蚀等缺陷，发现问题应及时制定处理措施修复，以免影响机组正常运行。
结语：
综上所述，汽轮机本体故障是常有故障，在运行中一定要定时维修和处理，从源头设计上更改，从后期运行上维护检修，才可以避免汽轮机本体故障的存在，提高汽轮机运行效率和安全性，为生产发电提供更好的条件。
参考文献：
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[2]张立春.火电厂机组汽轮机本体检修的几点思考 [J]. 科技创新报，2017，14（25）.
[3]华海峰，马德生.浅谈汽轮机的故障与检修方法[J].装备制造，2010（01）：236.
论文作者:杨丙奎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/14
标签：汽轮机论文; 叶片论文; 本体论文; 转子论文; 故障论文; 联轴器论文; 异常论文; 《电力设备》2018年第27期论文;