摘要：电厂中的汽轮机是比较容易出现故障的一种设备，相关工作人员要在日常工作时注意设备的管理，也要掌握一定程度上的故障诊断技术知识，在出现问题时，及时找到技术人员进行处理，遵循仔细严谨的原则，让汽轮机组尽快投入正常的使用。
关键词：汽轮机；常见故障；处理措施
引言
社会经济的发展和百姓的日常生活都离不开电力能源的供给，这就需要电力企业加强对设备隐患的排查和对故障问题的及时处理。对于电厂汽轮机的检修维护，应当懂得常见故障问题及其产生的原因，积极采取有效的处理措施，才能确保电厂汽轮机系统以及整个电力系统的稳定运行，为企业创造良好的经济效益和社会效益。
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，切割磁感线产生电能。
2汽轮机故障诊断技术概述
汽轮机是大型旋转机械，能够将高温、高压蒸汽具有的机械能转换成汽轮机转子旋转的机械能，然后驱动发电机进行发电。所以汽轮机在电厂的日常生产中占有十分重要的地位。由于各方面因素的影响，汽轮机在实际的运行中十分容易出现故障，所以研究分析汽轮机故障诊断技术是十分必要的。
研究分析汽轮机故障诊断技术主要有以下几个方面的意义：首先能够及时掌握设备状态，对设备运行异常及早发现并采取措施，减少故障发生的几率；第二是一旦发生故障能够记录相应的故障数据，对其进行研究并作为日后同类型事故处理的参考；第三是通过分析设备异常状态并采取适当措施，能够进行设备状态的及时调整，为汽轮机的维修提供科学依据；第四是通过机器数据能够更加了解机器性能，便于更好地改进设备设计，提高质量；第五是通过汽轮机运行状态的变化了解机器设备的性能，便于对汽轮机的管理。
3电厂汽轮机常见的故障原因分析
3.1汽轮机异常振动的原因及处理措施
某火力发电厂于前些年投入使用了一组330MW 的汽轮机组，但在经过一段时间的使用之后，汽轮机组频繁发生跳闸的情况，使得机组经常出现中断停运甚至是彻底停机的问题。后期技术人员通过对汽轮机组进行故障判断，发现其之所以会出现振动异常的情况，主要是由于汽轮机长时间面临高温的作业环境，在热胀冷缩的物理效应下出现了膨胀差值。随后技术人员通过对膨胀差值保护逻辑进行调整之后确实在一段时间内解决了汽轮机组的振动异常问题。但最近一段时间汽轮机组再次出现了振动异常的问题，严重影响了机组的安全可靠运行。
汽轮机的异常振动主要是由以下几种情况引起的：
（1）油膜振荡造成汽轮机振动出现异常。如若汽轮发电机的转子在油膜上飞速旋转，势必极易丢失其稳定性，且在旋转过程中与轴线、平衡点涡动都有着密切的关联，造成油膜的振荡问题。在涡动频率上轴线就是在转子转速的一半左右，因此也称之为是半速涡动。一旦转速出现了重合问题，那么半速涡动效用就会被不断放大，产生更为激烈的振动问题。（2）气流激振。火力发电厂中的大型汽轮机如果在长时间的超负荷运行之下，将会在短时间内迅速增加轴振动，如果其降负荷低于额定负荷点，则振动将会在短时间内快速下降。在不平衡的气流冲击影响之下，汽轮机组叶片将会出现气流激振的情况，而如果汽轮机组本身比较大且末级相对比较长，则气体在叶片的膨胀末端极有可能会出现流道混乱的情况，同样会使得汽轮机组产生振动异常的现象。（3）转子热弯曲给汽轮机造成的振动异常问题。汽轮机转子如若出现了热变形问题，那就极易造成汽轮机振动异常。这是因为转子发生热变形以后，其振幅往往呈现出几何增长态势，且热变形情况与转子的实际温度、蒸汽参数有着十分密切的联系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆绝大多数热变形主要发生在汽轮机组仍在转动的情况下，尤其是在开启汽轮机组后，转子温度也在迅速升高，转子材料在热力的不断作用下就会发生热变形，转子规则也会发生一定的变化，且无法从工作状态进行切合，促使汽轮机组不正常振动问题的出现。
汽轮机异常振动问题的解决对策
（1）油膜振荡故障的解决对策。汽轮机在实际运行过程中极易出现油膜振荡故障，技术人员必须及时采取有效措施加以解决。面对油膜振荡故障问题，其解决对策较多，如：可以增高轴瓦比压予以解决，可以减少轴瓦顶部间隙或者增大轴瓦轴合金宽度予以解决，可以缩小轴颈与轴瓦之间的接触角予以解决。但需要注意的是，接触角不得过小，必须控制在300 ～ 400。可以将润滑油的动力黏连度减少，可以调整转子的原有不平衡位置到平衡状态上。（2）汽流激振故障的解决对策。如若在实际运转中汽轮机出现了汽流激振故障，无法及时予以解决的，需要经过一段时间的调查与分析才能够有效解决。所以，当汽轮机发生汽流激振以后，必须要统计并记录相关数据，用图标的形式将其表现出来，通过对图标的观察与分析，发现其内在规律，从而找到有效的解决对策。（3）转子热弯曲故障的解决对策。在汽轮机运转一段时间以后，由于热力作用转子有可能发生弯曲，影响到汽轮机的正常运行。此时，必须及时更换全新的转子，从而解决转子热弯曲故障问题，确保汽轮机的安全稳定运行。
3.2汽轮机转子不平衡的原因分析及处理
正常情况下，转子在高速转动下是处于一个动平衡状态的，这也保证了转子运转的稳定性。但在长期的使用下，转子会不可避免地发生一定的扭曲和变形，转轴也会出现一定程序的磨损，使得转子高速转动时的动平衡被打破。这种情况一方面会造成轴承磨损的加剧，另一方面也造成了主轴扭矩输出的不稳定，严重的还会影响到整个发电系统的正常运行。汽轮机在出厂和检修时，一般都会专门对转子的动平衡进行检测，因而也很少会出现因质量问题而造成的转子不平衡，而长期使用下转子的变形、转轴的摩擦等因素又是很难被控制的。汽轮机转子不平衡故障的排除，首先要进行振动状态测试实验，通过测试实验数据来获取轴系统不平衡的故障频谱图，掌握轴不平衡的详细数据，并据此分析和查找出转子不平衡的具体原因，然后通过动平衡实验来矫正转子，消除不平衡故障。
3.3油路系统故障的原因及处理
堵塞和渗漏是汽轮机油路系统的常见故障，究其原因，一方面是油品质量的原因，另一方面则是由于设备原因造成的。汽轮机长期处于高温、高压和连续工作的状态下，由于长时间受压力、温度变化以及介质腐蚀和机械振动的影响，油路管道、阀门等处很容易出现渗漏的问题。当油路出现堵塞或渗漏等情况时，会加剧汽轮机运转时轴颈的磨损，影响滤油器循环系统和汽轮机的正常运行。针对汽轮机油路系统产生堵塞和渗漏的原因，一是要加强对油品质量的把关，选择可靠的油品供应商长期合作，在油品运输、存储等环节要加强对油品质量的检测，同时采取必要的措施，保持油品质量的稳定。二是在日常的设备运行中，要注意检查汽轮机的运行情况，定期对进油阀、活塞卡、门杆等进行检查检修；对溢流阀的定值和冷却温度进行及时、合理的调节，保证压力符合要求。为了进一步消除油路堵塞的问题，还要根据设备的实际运行情况对油路系统，包括油箱、油泵、滤油器等进行及时清理，以避免因堵塞而造成的油路系统损坏。
结束语
目前我国发电的主要形式为汽轮机带动发电机进行发电，并且在可以预见的时期内还将是主要发电形式。在各种可再生能源发电类型中，生物质能电厂是最具有产业化和规模化前景的发电方式，其燃料来源广泛、可靠性高、持续性好，并且可以减少二氧化碳排放。但是不同于常规大型发电机组的汽轮机，应用于生物质能电厂的汽轮机有其自身特点的运行方式，所以也需要针对其自身情况来分析其典型振动故障，为汽轮机的安全运行提供各种数据支撑。
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论文作者:李洪涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
标签：汽轮机论文; 转子论文; 汽轮论文; 机组论文; 故障论文; 油路论文; 异常论文; 《电力设备》2018年第7期论文;