摘要：火电厂汽轮机是电厂生产运行的动力装备也是电厂效益的重要体现。本文主要对火电厂汽轮机常见故障进行分析，并提出相应的检修策略，希望能够有助于我国电厂事业的良性发展。
关键词：火电厂；汽轮机；故障检修；电厂汽机
引言
运行过程中的汽轮机往往具备时间长、负荷大的特点，如果汽轮机的部件出现磨损现象，一旦超出其承受的最大限度，那么会造成安全故障问题，从而威胁人身安全和造成财产损失。引起汽轮机的故障因素比较多，只有注重平时的维修和防护，并且迅速检修存在的故障问题，才可以避免故障问题或事故的出现。
1 汽轮机的组成与基本原理
汽轮机是一种精密重型机械设备，在高温、高压、蒸汽环境下高转速运行。汽轮机与蒸汽锅炉、加热器、凝汽器、发电机一起，组成发电设备。汽轮机本身由转动、静止部分组成，其中，转动部分（转子）包括主轴、联轴器、叶片、叶轮等；静止部分包括气缸、隔板、静叶栅、轴承、汽封等。汽轮机的主要工作原理是，锅炉产生高温蒸汽，高温蒸汽进入高压缸、中压缸，推动叶轮、叶片转动，带动主轴，从而使蒸汽热能转化为机械动能。接着，汽轮机的转子通过联轴器与发电机转子相连，这样，汽轮机的扭矩就传递给了发电机，发电机的转子就会转动，将机械动能转化为电能。
2火电厂汽轮机的常见故障
2.1汽轮机异常振动的原因
汽轮机的异常振动影响了电厂的生产，一般来说，它的产生是多种缺陷的一种综合反馈。造成汽轮机异常振动的主要原因如下：第一，油膜振荡；第二，气流激振；第三，转子热变形情况；第四，振动摩擦情况。需对上述原因进行合理的分析与控制。然而，设备运行过程当中，影响因素往往不是单一的，要对各种常见原因进行组合化分析，才能够提高排查的完整程度，降低维修的成本，提高设备运行的稳定性与安全性。
2.2汽轮机真空度下降
第一，叶片自身出现破损问题。汽轮机的叶片主要是由动叶片以及静叶片共同组成的。动叶片在实际运行中很容易出现问题，而静叶片出现问题的几率比较小。在实际的汽机运行过程中，动叶片始终保持着很高的离心力，除此之外，其蒸汽温度也基本维持在 600 摄氏度上下，这种因素会导致叶片循环往复的震动力以及蒸汽带来冲击力。动叶片如果长时间处于这种工作状态下，在受到来自各方面力影响的同时，就无法得到相应的维护工作，动叶片就会出现一定程度的破损现象，因此，很容易影响到其他部件而导致出现相应的真空度下降问题。第二，汽轮机振动幅度较大。汽轮机因为自身的体型较为庞大，并且在实际的工作环节中自身会产生一定的力，同时还会受到来自其他部位力的影响，就导致振动问题成为了一个最为普遍的问题，并且一直没有得到有效的控制。振动幅度过大的情况下十分容易对汽轮机的轴承座、气缸连接部等部件带来严重的损伤，还会对整个机组的安全稳定运行带来影响。引发其振动的原因相对较多，目前看来经常性的问题就是自身的组动平衡出现了失衡问题以及叶片破损掉落。其自身的震动过度会带来相应的关键部件螺栓松动等问题，同样会导致其气密性出现问题。
2.3油系统故障
其主要包括两个方面的故障，一方面是汽轮机调速油系统故障，一方面是汽轮机数字电液控制油系统故障。造成该故障的主要原因是由于其汽轮机油系统中其油位与其油压发生了变化。因此，为降低该故障的发生率，在对其汽轮机油系统进行定期的检查和维修时，就需要对其油位与油压的变化予以重视。关于其汽轮机调速油系统发生故障时，其通常体现在其油位、油温、油压以及开阀门，其之所以会造成汽轮机的不能正常的工作，主要是其油位下降，油压下降，或者其油温升高已经超过其标准，或者其开阀门不能正常的运行。
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2.4转子热变形故障
转子热变形大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时，转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，一倍频振动增大，同时可能伴随相位变化，由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障，但其故障机理相同，都与转子质量偏心类似，因此都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。永久性弯曲是指转子轴呈弓形弯曲后无法恢复。造成永久弯曲的原因有设计制造缺陷（转轴结构不合理、材质性能不均匀）、长期停放方法不当、热态停机时未及时盘车或遭凉水急冷等。临时性弯曲是指可恢复的弯曲。造成临时性弯曲的原因有预负荷过大、开机运行时暖机不充分、升速过快局部碰磨产生温升等致使转子热变形不均匀等。
3火电厂汽轮机故障检修策略
3.1对油液污染检测
对于汽轮机的状态进行检修时，应该对油液加以分析，在汽轮机实际运行的过程中，应该强化油液污染和泄露问题的观测与分析。若是出现了这样的问题，应该及时依照油液被污染的状态制定合理的应对方案，明确故障发生的基本情况。因为在运行中的汽轮机设备很容易出现磨损问题，从而对油液造成严重的污染，通过对污染情况进行合理地分析，可以为汽轮机运行状态的检测提供可靠的参考，同时，也能作为设备磨损情况的检测依据。
3.2 汽轮机振动防止措施
首先，建立神经网络汽轮机振动诊断系统。为了更好的解决汽轮机振动问题，研究人员应建立完善的汽轮机振动诊断检测系统，以便及时发现问题。神经网络汽轮机振动诊断系统主要采用了计算机处理技术，数学模拟了人脑神经系统，可以模拟人类处理信息的流程。处理后的故障特征向量可以进行测试诊断，从而快速判断汽轮机的振动原因，以便及时发现问题进行调整维修。其次，防止油膜失稳。设计人员在设计汽轮机时应适当提升轴系稳定性与系统阻尼，并做好相关工艺技术的检查与控制工作，以免影响轴系的稳定性，提高汽轮机的工作效率。日常汽轮机轴承维护工作可以有效防止油膜失稳问题，对此，设计人员应在遵循运行原则的基础上增大对比压与负载，降低轴承宽度。同时，还应在提高油温的基础上增大承载系数，降低润滑油粘度。但此种防止措施会降低油膜厚度，使汽轮机处于高温工作状态，从而导致油质老化问题，期间设计人员应充分注意。
3.3汽轮机油系统故障的处理技术
在其中应用堆焊后的打磨和抛光技术是处理如此故障问题的有效措施。与此同时，应定期检查汽轮机是不是被清洁干净，维修工作者应将在一定的标准中控制汽轮机储油位置的清洁工作。在检查汽轮机的时候，应清洗汽轮机轴瓦的一系列零部件，以及结合机器压缩空气清理干净其中的灰尘。然后再组装清洁之后的零部件。除此之外，也应清理油箱以及冷油器，以及迅速去除油箱中的污垢和进行打磨抛光。
3.4转子热变形故障排除
首先，通过温度控制的方式在机组冷状态下进行相关的启动，对于负荷值进行相关的分析，有效避免内应力的存储，造成转子的热变形。技术人员可以从振动频率分析入手，对于相伴随的应力发生情况进行有效地记录与控制，对于转子的弯曲变形情况进行异常振动的相关分析。其次，通过压力传感器以及振动传感器等，对于转子永久弯曲变形和临时弯曲变形带来的不同振动情况进行合理的故障控制，在找出造成转子温度升高的原因后，对于转子的离心参数进行合理的分析与计算，避免两端同时振动的情况，造成离心片力较大，影响相互抵消效率。最后，在某个算数点上对于振动的幅度进行合理的规避，避免不平衡的转动情况导致临界速度下降，影响整个温度控制的实际效果。
结语
综上所述，汽轮机是火力发电厂生产运行中不能缺少的动力设备，只有保证汽轮机稳定运行才能进一步提高电厂生产效率和质量。对此电厂企业应该重视汽轮机运行中存在的问题，结合实际情况采取针对性措施降低故障问题的发生，从而保证电厂稳定发展。
参考文献：
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[3]云志峰.电厂汽轮机常见故障分析及处理对策研究[J].技术与市场，2018（1）：108-108.
论文作者:巩涛涛
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30