（河北华电石家庄热电有限公司）
摘要：本文对火力发电厂中汽轮机的故障进行了分类，主要包括非正常的强迫振动、普通的强迫振动、自激振动等。我们结合常见故障的诊断特点，提出了火电厂汽轮机常见故障的检修技术：一是火电厂中汽轮机调速系统摆动故障及检修，二是火电厂中汽轮机异常振动故障及检修，三是火电厂中汽轮机凝汽器真空偏低故障及检修。
关键词：火力发电厂；汽轮机；常见故障分析；检修技术
一、引言
火力发电是目前我国主要的电力生产方式之一。面对日益增长的电力需求，无论是为了维持人们的日常生活还是为了满足国家的发展，国家对供电质量的需求日益增加。因此，做好汽轮机的检修工作非常重要。作为整个发电结构的动力部件之一，它经常受到环境等因素的影响，导致故障的增加，造成经济损失并影响人们的生活。针对这种情况，提高日常维护工作质量，解决常见故障具有重要意义。
二、汽轮机的故障分类
在汽轮机运行过程中，经常发生异常振动。当发生异常振动时，应详细观察振动情况，找出故障原因，从而对故障进行分类。常见的振动有三种类型：
1.非正常的强迫振动
与普通强迫振动相比，其振动具有幅相不稳定的特点。主要失效形式有：第一，气缸膨胀堵塞，恒速后轴承座振动缓慢增加；二是联轴器螺栓的松动导致汽轮机本体晃动和负荷变化等故障；三是裂纹转子，汽轮机本体的振幅和晃度经常性增大导致失衡；四是汽轮机转子由于局部摩擦发热变弯曲；五是发电机由于励磁电流和振动的影响，出现热弯曲；六是中心孔进油；七是主轴与轴承发生动静摩擦。
2.普通的强迫振动
主要故障有：第一，汽轮机不平衡质量引起的振动平衡的故障特征；第二，由于刚度降低引起的接头间振动的差异，通常出现在落地轴承部位；第三是共振问题，其转速在临近每分钟1600转时，轴承座的振动表现为急剧上升；第四是转子不对中导致晃度较大。
3.自激振动
这种类型的振动主要是由汽轮机本身的运动引起的，其故障表现如下：第一，油膜振荡是由汽缸盖的异常膨胀或差膨胀引起的；第二，汽轮机高压转子在高负荷状态下的RS气流激振。
三、常见故障的诊断
当汽轮机发生故障时，不同的故障会产生不同的振动。因此，根据振动的不同，可以有效地进行故障诊断。首先，应该仔细观察、仔细分析和研究故障，以便找出故障所在。（1）观察振动特性，收集其他相关信息。振动的特征包括频率、振幅和相位、振动与速度的关系以及振动趋势。其他关联信息包括机组机构信息、同行机组信息、检修情况以及运行情况记录等。（2）在观察振动特点，收集其他关联信息后，分析故障机理，取故障的频谱特征、趋势特征和其他关联特征，以此作为诊断的依据。（3）对汽轮机故障进行诊断，根本目的是为了避免故障多发，因此，所采取的方法应当是简单可行的。
四、火电厂汽轮机常见故障的检修技术
1.火电厂中汽轮机调速系统摆动故障及检修
汽轮机组启动时，转子转速难以固定，转速摆动大（高达20r/min）。可以判断高压调速系统出现故障。这种现象会引起汽轮机轴承衬套的加速振动，对机组产生不利影响。该种故障大多引起左右振动，尤其是在阀门处，振动现象尤为明显。针对该种故障，可以采取定期更换硅藻土过滤器等装置、保证油质、保持油压稳定等措施进行预防。同时，应定期清洗或更换电液伺服阀内的过滤网以及螺纹门杆、螺纹门杆与油动机的连接套等关键组件，消除一切可能引起汽轮机调速系统摆动故障的因素。
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2.火电厂中汽轮机异常振动故障及检修
汽轮机异常振动故障有多种原因，主要由气流激振、转子热变形和摩擦振动引起。不同成因引起的故障，其检修手段也不同。气流激振引起的异常振动，一般体现为低频分量成分较多或者振动在很大程度上受运行参数的影响，出现上述状态，基本可以判断汽轮机异常振动由气流激振造成。针对这种情况，就应该尽可能地消除气流激振，由于气流激振是叶片末端的气流不均衡导致的，而机组的给水量和高压调速汽门控制的气流量是控制气流激振的2个因素，因此配合着不断调节这2个物理量是解决该种振动的主要方法。转子热变形引起异常振动主要表现为：一倍频振幅与转子温度和蒸汽参数之间有着直接而紧密的关系。在该种情况下，机组的冷态启动定速符合，就会使得汽轮机组发生异常振动。检修手段智能是更换转子来减小振动力。摩擦振动能够产生抖动、涡动等现象，更为严重的是可以造成转子热弯曲的现象，因此摩擦振动是通过使转子热弯曲来引起汽轮机的异常振动的，也需要更换转子。
3.针对汽缸的检修技术
汽轮机汽缸检修时，必须对上、下汽缸缸体所含的零件有清楚的认识。气缸的组件包括转子、隔膜和动静叶栅。汽缸内真空层可有效阻挡外部空气，使汽轮机安全运行。只有对汽缸的各个部分有一个全面的了解，才能保证汽缸维修工作的顺利实施。第一，仪表的拆除。拆除仪表时，首先要拆卸掉化装板支架上的连接螺丝，然后在保证支架、螺栓和压条完整性的前提下，把所有化装板吊去，操作时要确保化装板上的喷漆完好无损。其次是要把装配序号在化装板上标记清楚，拆下零部件后，一定要将它们定点摆放，以便随后的安装。第二，汽轮机保温层的拆卸。在拆卸保温层时，必须把汽缸上缸温度降到120℃之后实施，在拆卸过程中要确保木屑和棉纱等易燃品不会掉入保温层内。第三，气缸法兰螺栓的拆除。先拆除调速汽门上的三角架螺栓，取出定位销，然后吊走三角架，再拆除汽缸水平和前后汽缸法兰螺栓，在拆除的过程中，要确保螺栓没有毛刺、弯曲及蠕伸等问题出现。第四，引导杆的安装。安装引导杆的时候，先在引导杆上涂抹透平油以确保导杆的平滑，然后再进行对角安装。另外，要仔细检查汽缸结合面和汽缸变形情况，并对汽缸水平中分面的纵向水平进行测量。第五，汽轮机本体的组装。进行汽轮机本体部分的组装前，要对各个部件进行检修，不仅要检查各项技术记录的完整性，还要堵住气缸内各个配合面的空洞，完整地记录在案，并粘帖封条。
4.火电厂中汽轮机凝汽器真空偏低故障及检修
汽轮机凝汽器的真空度决定了机组的热效率。低真空度会影响汽轮机的正常运行。随着温度的升高，故障现象越来越明显。造成冷凝器真空度低的原因有两个：真空密闭性和冷凝器结垢。故障成因不同，检修办法也不同。前者造成的真空度偏低现象可以通过灌水检漏的方法对汽轮机喉部的喷嘴进行检查与清洗，同时，定期检查汽轮机的轴封与机组漏汽点，来尽量降低故障率。后者减小了凝汽器的受热面积，降低了冷却效果，最终造成真空偏低的故障现象。一般采用化学除垢法进行检修，选用适当浓度的有机酸进行循环清洗即可。
五、结语
随着科学技术和国民经济的迅猛发展，人们对电能的需求空前增长。电力企业的平稳运行显得尤为重要。第一个前提是电厂汽轮机无故障运行。虽然在汽轮机故障诊断与维护方面还存在许多不足，但是只要电力企业的维修人员具有高度的责任心，就能够根据汽轮机的故障特点，找到合适的诊断与维护方法，从而有效地进行汽轮机故障诊断与维护。针对各种故障的具体特点，从而有效地提高电厂汽轮机的利用效率、检修水平以及使用寿命。
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论文作者:戈士军
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/29
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