摘要：在发电厂中，汽轮机是最重要的主机设备之一，其安全与否直接影响着电力生产。因此对汽轮机的运行监视及维护尤为重要。本文主要介绍了汽轮机运行中的一些常见故障，并分析了处理办法供同行参考。
关键词：汽轮机；油系统；振动；轴向位移
一、汽轮机原理简介
汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力原动机，具有功率大、效率高、结构简单、易损件少，运行安全可靠，调速方便、振动小、噪音小、防爆等优点。主要用于驱动发电机、压缩机、给水泵等。
一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。具有一定温度和压力的蒸汽先在固定不动的喷嘴流道中进行膨胀加速，蒸汽的压力、温度降低，速度增加，将蒸汽所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。从喷嘴叶栅喷出的高速汽流，以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅，在动叶流道中继续膨胀，改变汽流速度的方向和大小，对动叶栅产生作用力，推动叶轮旋转作功，通过汽轮机轴对外输出机械功，完成动能到机械功的转换。排汽离开汽轮机后进入凝汽器，凝汽器内流入由循环水泵提供的冷却工质，将汽轮机乏汽凝结为水。
汽轮机包括汽轮机本体、调节保安装置及辅助设备三大部分。
二、汽轮机常见故障
（一）、不正常振动
汽轮机是高速旋转机械，因此运行中总是存在不同程度、方向的振动，凡是限定范围内的振动不会对设备造成危害，是允许的。但由于各种原因，机组运行过程尤其在试运行时会出现振动异常，固然产生不正常振动的原因很多，振动异常大多是安装不合要求及运行维护不当引起的。由于汽轮机转子在厂内进行了高速动平衡，并经空负荷运转合格后出厂，所以除进行了修理、更换过零件或已产生永久弯曲变形的转子外，一般汽轮机转子无须复校动平衡。汽轮机和机组起动、运行过程出现振动异常，主要从上述两方面查找原因，根据振动特征借助频谱仪或其它实时分析器进行测试、分析，判明原因并加以解决。
1、安装或检修质量不良
原因如下：二次灌浆浇注质量不好，支座（底盘）与基础贴合不紧密；管道法兰接口明显错位强制连接或管路布置不合理，作用在汽轮机上的力和力矩超过允许值；汽轮机滑销系统装配、调整不当；对中不好；轴承装配出现问题；汽轮机与被驱动机的轴向定位不符合要求
2、运行操作问题
原因如下：轴承工作状态不良，如轴承润滑油量不足，油质不合格油温过低，轴承间隙过大等；蒸汽中带水，进汽温度急骤下降，形成水冲击，机组强烈振动并伴有沉闷的轰鸣声；蒸汽品质不良，通流部分结垢、腐蚀；凝汽式汽轮机真空降低使排汽温度升高，转子热态对中改变引起振动等
3、发电机设备缺陷。
（二）、转子轴向位移过大及汽轮机水冲击
在高参数，大容量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。目前，由于许多机组的轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，经常发生检修后的机组因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护，只能停机处理。因此，检修后机组的轴位移、胀差传感器的零位锁定是直接影响机组启动后，胀差、位移监测系统能否正确反映汽轮机组的动静间隙，从而可靠投入保护的一项重要工作。
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引起汽轮机转子轴向位移增大的原因一般有：
1、负荷或蒸汽流量增加；
2、通流部分损坏；
3、通流部分结垢严重；
4、推力瓦块磨损；
5、汽轮机水冲击；
6、汽轮机排汽压力升高（凝汽式汽轮机为凝汽器真空降低）；
7、汽轮发电机组中发电机转子串动。
（三）、油系统故障
汽轮机必须设置油系统，其作用主要是供给机组各轴承润滑油，使轴颈和轴瓦之间形成油膜，以减少摩擦损失，同时带走由摩擦产生的热量和由转子传来的热量；供给动力驱动、调节系统和保安装置用油；供给油密封装置密封油以及大型机组的顶油装置用油。供油系统必须在任何情况下都能保证可靠用油，否则会引起轴瓦乌金的损坏或熔化，影响动力控制，严重时会造成设备的损坏事故。
汽轮机组的油系统是由贮油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀、止回阀、调压阀、控制阀以及高位油箱、蓄压器、油管路等组成。
油系统常见故障有：
1、压力油油压偏低
压力油意外泄漏；电动油泵转向不对；油箱油位过低，不仅油泵出口油压降低，而且油压波动；系统配置缺陷；机组正常用油量大于泵的额定流量，造成油压降低。
2、主、辅油泵切换困难
自带主油泵的汽轮机，起动过程中达到切换转速后，停用辅助油泵机组无法继续运行。
3、漏油
部件装配、油管路装接时操作不符合要求，造成密封不良；机组运行中因密封件磨损等原因引起的漏油，
三、结束语
通过以上分析可知，事故是可以预防的，在实际工作中，应加强以下几方面的工作：
1、加强运行监测及巡视检查力度，提高值班人员责任意识。时刻注意温度、压力、油质、振动、位移、胀差、真空等参数变化情况，异常情况及时发现、及时分析、及时调整。
2、规范检修，严格把关，提高检修维护人员的质量意识。贯彻“应修必修、修必修好”的原则，确保每台设备都处于完好状态，性能可靠。
3、加强设备运行状态监测。借助科学仪器，对设备运行过程中的状态进行检测，及时发现隐形缺陷或故障苗头，把设备缺陷或故障消灭在萌芽状态。
4、加强培训，提高运行人员和检修人员的技术、业务水平，培养分析问题、解决问题的能力。
5、完善预案，提高在应急状态下的反应速度和处理问题的能力水平。
参考文献：
[1]沈士一等，《汽轮机原理》，北京，水利电力出版社，1992
[2]杨静，沈安德，《热工自动装置检修》，中国电力出版社，2007
[3]《黔东电厂集控运行规程》
论文作者:尚海
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签：汽轮机论文; 机组论文; 蒸汽论文; 转子论文; 位移论文; 油泵论文; 零位论文; 《电力设备》2017年第26期论文;