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摘要：汽轮机辅机是火电厂火力发电不可缺少的重要设备，通过其实现热能向机械能的能量转换，最终转化为电能。汽轮机在运行中出现故障在所难免，本文分析了火电厂汽轮机辅机常见的几种故障，提出了有针对性的检修措施，以期对同行有所借鉴，更好的推进电厂平稳运行和高效发展。
关键词：火电厂；汽轮机常见故障；汽轮机维修
引言
随着社会的发展，对电力的需求越来越旺盛，对用电的经济稳定性的要求也越来越强烈，电力企业面临的市场竞争压力逐渐加大。发电厂作为加工电力能源的主导企业，承担着重要的安全用电、保障用电的职能。火力发电是通过加热将化学能转化为热能，然后经汽轮机再转化为机械能，最后经汽轮机的转动最终转化为电能。汽轮机作为火力发电至关重要的设备之一，其运行的安全程度决定着火力发电的效能。由于汽轮机的运行环境和内部构造复杂而特殊，一旦出现故障不仅影响企业效率，极易引发安全事故。因此，加强汽轮机的维修检查，通过维修保障设备的稳定运行进而保障持续发电，成为一项非常重要的研究课题。
一、汽轮机的工作原理
汽轮机是一种旋转式的动力机械，集中了功率大、使用周期长、单机效率高等优点，是火力发电厂应用最广泛最普通的装置，，通过汽轮机内的旋转来实现能量的转换，也就是把蒸汽产生的热能转化为机械能，带动汽轮机旋转从而实现发电。根据热力的不同特点，汽轮机一般分为背压式、凝汽式、蒸汽式、供热式等几种方式。工作过程是：通过燃烧天然气、石油等燃料，来将锅炉中的水加热沸腾变为高压蒸汽，然后经主汽门和调节汽阀进入汽轮机内部，经过环状喷嘴、动叶栅使其运动做功，做工后的热能推动汽轮转动，转动产生的机械能量通过驱动联轴器来带动同步发电机运行工作，最后将动能转换成电能。做工后的水蒸气经过冷凝后变成水后，可再次运输到锅炉中加热，依次循环往复的形式，实现了能量的转换。汽轮机运行的环境一般处在高温度、高压力、高转速的情况下，一旦出现运行故障，必须进行妥善维修。
二、汽轮机辅机维修保养的重要性
随着现代科学技术的不断发展，人们对机械设备的可靠性、实用性、安全性与可维修性越来越重视。因为汽轮机的运行环境特殊，一般处在高温度、高压力、高转速的状况下，一旦运行中出现故障，势必会影响正常发电，对人们的生产生产生影响。所以，必须要在提高汽轮机运行的可靠性、稳定性上下功夫，加强汽轮机的维修保养非常重要，不但大大降低了辅机故障的发生而带来的生产风险，在设备完好持续正常运行的条件下，特高了发电效率和质量，节约了故障产生后带来的维修费用。保持设备完好、提高发电效率、降低和减少维修费用。因此，要保障火电厂汽轮机的正常运行，维修人员必须要具备丰富的理论和专业知识，当运行设备出现异常时，必须具备良好的故障判断能力和现场应变处置能力，一旦遇到紧急故障情况或突发事件，要做到不慌不乱、镇定自若，果断处置和排除故障及不安全因素，保障设备安全高效运行。
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三、火电厂汽轮机辅机常见故障及修理方案
汽轮机在运行中由于受环境制约及承载负荷等因素影响，长时间运转会对汽轮机的各个部件造成不同程度损伤，不免发生一些故障。汽轮机的常见故障有：汽轮机油系统故障、汽轮机的异常振动、汽轮机调速系统摆动、汽轮机凝汽器真空偏低等多个原因。一是汽轮机油系统故障。汽轮机油系统在火电厂汽轮机组安装过程中，有时由于清洁不到位或安装过程中保护措施不到位，中轴颈内容易进入杂质，运转过程中摩擦会划伤轴颈。同时，油系统故障还容易使汽轮机中压主汽门伺服阀门卡死、伺服机构节流孔堵塞。因此，在检修汽轮机组时，要着重清理轴瓦等关键部位，尤其注意要使用煤油或清洗剂，清洗油阀门、止回阀、疏油阀等相关元件，还要认真清理油箱和冷油器。总之，要严格清洁汽轮机油系统的管道，不能因为杂志进入而损害轴承、阀体等设备元件。检修清洁安装完设备零件后，还要采取整体油循环的方式，清洁整个机组油系统，同时还要定期的对滤网进行清洁，必要时更换，确保有系统能在一个清洁润滑的状态下工作。二是汽轮机异常振动。汽轮机的异常振动的原因有很多，一般是因为气流激振、转子热变形等原因引起，要科学的对振动部位与原因进行正确判断。如果是气流激振引起的振动，一则会出现很多数量值的低级频率分量，二则机械运行过程中的参数变化进而会增大振幅。形成此种问题的原因一般是因为不均匀、不平衡的热气流冲击叶片导致的，可以通过不断调节机组给水量、调节高压调速汽门来解决这个问题，采取这种处置办法后，如果还有气流激振情况，可以采用减小负荷度的方法，彻底根除激振现象；转子的热变形受转子的温度和蒸汽参数的影响，转子由于过热发生变形会引起机组发生不正常振动。如果频率振动的振幅增加，工作温度和水蒸气的参数发生变化时，我们就可以判断是因为转子热变形引起的异常振动。另外，摩擦会由于转子内部受温不均匀，最终产生抖动、涡动现象，摩擦越大振幅越大。维修时一般都采用更换新的转子来解决这类振动问题。三是汽轮机调速系统摆动。汽轮机内部安装有高压调速气门，高压调速气门在机组运行期间如果出现大幅度的摇动，机械运行时轴颈速度不稳定，泵口的油压强快速下降初始值，尤其调节阀门处抖动厉害会造成轴瓦损坏。要解决这类问题，要做到以下几点：保证滤网清洁，定期更换过滤器和系统中的内滤网；确保气门门杆和所有连接拧紧到位；加强油质管理，定期对燃油进行取样检查和化验，以确保油质；保证储能器氮压合格而维持油压稳定；加强另起检修检查，及时更换元部件。通过多种方法综合施策，来确保汽轮机调速气门正常工作，维持整个系统工作正常运转。四是汽轮机辅机凝汽器真空偏低。凝汽器是汽轮机的凝汽设备的关键元件，有凝结水泵、循环水泵和抽气装置组成。凝汽器在汽轮机排汽口形成高度真空，蒸汽进入会膨胀为较低的排气压力，从而使汽轮机热效率提高。凝气器排气压力大小对汽轮机的效率影响很大，凝气器真空状态下汽轮机保持正常运转，当真空度降低排汽温度升高，会出现机器振动现象，影响到机械正常运转。解决办法：通过给凝汽器侧边和真空的部分注水，看是否漏水而漏气现象，并定期对喷口进行漏气监测和对汽轮机轴封进行全面检查，消除机组的可以漏气点，提高抽气的效率；通过化学方法对凝汽器进行除垢，保持高度清洁，以减少凝汽器真空度偏低现象。
四、结束语
汽轮机工作运行时出现故障无法完全避免，但是可以通过定期更换易损部件、清洗油路系统、排查常见故障点等方式来减少故障发生率。相关人员需要对汽轮机的结构部位做出更加深入的了解和分析，对常见故障点进行统计、分析，以便出现问题能迅速对号入座，识别故障原因，妥善进行故障处置，提高对常见故障的检修率。相关企业要进一步加强学习和研究，加强技术改造升级和技术型人才的引进培养，开发和引进先进的技术和方法，多措并施，保障机组的稳定高效运行，从而促进电力企业长久发展，为社会经济的持续发展提供强大的电力保障。
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论文作者:王国栋
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/20
标签：汽轮机论文; 火电厂论文; 凝汽器论文; 故障论文; 汽轮论文; 转子论文; 机组论文; 《电力设备》2016年第22期论文;