(青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司 青海西宁 811600)
摘要：汽轮机组作为火电生产中所必不可少的关键设备，其本体一旦发生故障，就必然将对火电厂的正常生产和运行造成直接影响。本文对汽轮机本体的常见故障进行分析，并就如何解决这些故障的处理对策进行了探讨。
关键词：汽轮机本体；常见故障；处理对策
火电是中国电力能源的主要供应方式，而汽轮机组作为火电生产中所必不可少的关键设备，其运行质效将对火电的正常生产和运行产生直接影响，做好汽轮机的检修管理工作对保障火电企业的生产效益至关重要。在汽轮机的日常运行实践中，本体较易发生各类机械故障，针对这些故障的特点和类型，应积极采取处理措施加以解决，这也是保障火电正常生产和运行的关键举措，必须得到足够的重视。本文对汽轮机本体的常见故障进行了分析，并就如何解决这些故障的处理对策进行了探讨，希望对业内同仁可以起到一定的参考和借鉴作用。
1 汽轮机工作原理与结构
汽轮机是热力原动机的一种，它主要依靠蒸汽动力运行，具有大功率、高效率、损耗低和运行相对较安全等优势。同时，汽轮机在运行中产生的噪音和振动也比较小，其运行维护难度较低，受到了火电企业的广泛青睐。汽轮机工作是通过将蒸汽热能转化成机械能的方式实现的，蒸汽会通过喷嘴、动叶等结构实现能量转换。常见的汽轮机主要可以分为冲动式和反动式两种。前者运行中，蒸汽通过在喷嘴中膨胀，会使得压力和速度均发生改变，进而实现动能转换，利用高速气流带动动叶片方向改变来实现做功；后者是利用叶轮的前、后压差来产生轴向推力，然后在配合平衡活塞等实现轴向推力平衡。
对于汽轮机而言，其结构主要可以划分为以下三个主要部分：第一，本体。本体由气缸、喷嘴等静体部分和叶轮、叶片等转子部分构成。第二，调节保安装置。第三，辅助设备。本文将重点对本体的常见故障及其处理对策进行详细探讨。
2 常见故障分析
2.1振动异常。对于汽轮机而言，其在运行工作中经常会出现振动异常的问题。但汽轮机的结构较为繁琐，其振动的影响因素较多，所以造成汽轮机的振动异常成为了检修中的重难点问题。通过实践检验发现，气流激振是造成振动异常的重要原因之一。机械在正常运行中，因为系统运行的波动，很容易导致气流激振。此外，转子热变形也会导致汽轮机本体出现振动异常。因为随着运行的延续，转子温度会升高，而这会在一定程度上导致材质变化，进而促使变形发生，并且运行中的转子温度变化是不均匀的，局部过热也会导致变形产生。而转子一旦发生变形就会造成受力不够平衡，进而引发振动异常。
2.2叶片损耗。机器设备长时间运行必然会导致零件损耗，汽轮机自然也不例外。比如汽轮机的叶片，因为会受到离心力的作用，再加上湿蒸汽腐蚀介质的影响，很容易发生损害，进而导致故障产生。
2.3转动主轴位移过大
转动主轴是汽轮机的中心轴， 该部位出现故障将导致汽轮机无法正常使用。 转动主动位移过大的原因包括：工作时间过长，负荷过大；动叶片损害导致转子反动度增大；推力轴承机械损伤严重等。
2.4系统真空下降。对于汽轮机而言，一旦出现真空下降等情况，那么就会造成运行功率降低，既不能满足机组运行要求，同时还会导致成本增加。从理论上来说，在完全的真空情况下，会使得机组的运行效率最大，但从实际来说，并不是真空度越高就越好。在进行设计的过程中，虽然会采取措施确保真空，但随着汽轮机的投入运行，很多原因都可能导致真空下降，进而影响到汽轮机的正常运行。比如循环水的速度、温度等都是影响真空的一个重要因素，而真空一旦下降就会造成外界的空气被压入机体内，进而导致经济上的损失。
2.5高压加热器故障
高压加热器故障主要是指高压加热器的解列。造成这类故障的原因主要是高压加热器阀门或者水管等部件出现严重损坏，例如泄露或者裂缝等，从而引起高压加热器的自动报警，造成高水位自动启动停用操作。
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2.6 油路系统故障
作为汽轮机的主要组成成分，油路系统的主要任务是向汽轮机的各装置设备提供合格的油。一旦汽轮机出现漏油、渗油等现象，会导致汽轮机各设备装置由于油压不足在运转工作时不流畅、不稳定，从而会严重损害各设备装置。
油系统是油路系统的重要组成成本，与其相关的常见故障包括油系统进水、油系统油压不稳以及油质不良等。造成油系统进水的主要原因包括汽轮机回油室负压超过其承受范围，以及部分系统的密闭性不足；油系统油压不稳主要是受到供油系统油压不稳的影响。
3 处理对策探讨
（1）解决振动异常的对策。考虑到造成汽轮机本体出现振动异常的因素有很多，所以在处理异常振动时，需要从多个方面进行分析，找准导致振动异常的原因，并采取相应的解决措施。在对机组进行检查的过程中，要重视发现振动异常情况并进行准确记录，制作不同能量下的汽轮机工作图表。如果识别出导致振动异常的原因为气流激振，那么就应根据对图表的分析和观察，在实际运行中尽量避免造成激振的能量。如果振动异常是由于转子长时间运行导致的，那么就需要及时对转子进行修复，并在日常运行中强化对转子温度的控制，从而尽量降低转子出现变形的概率。
（2）防止叶片受损的对策。对于汽轮机而言，叶片受损会严重影响到设备的运行效率，甚至使得机组不能正常工作。考虑到汽轮机的结构相对复杂，组成零件较多且都较为精密，所以首先必须通过合理优化设计来降低叶片受损的发生概率。此外，叶片受损还可能是由于进水腐蚀造成的，所以还必须确保疏水系统的完善性，通过尽可能多地设置疏水点来避免腐蚀受损的发生。最后就是要加强对叶片等敏感零部件的检查，对可能导致其受损的因素加以控制。
（3）保持真空的对策。在实际中，通过改变循环水的流量，往往可以对真空下降问题进行有效改善，但盲目增加水量会造成成本增加和资源浪费，所以现实中大多采取及时清理管道以保障流通性的方案进行处理。此外，还应加强对汽轮机实际真空值的监测，一旦发现低于理论值，就必须及时采取措施加以处理。
（4）热力系统故障处理：①蒸汽温度不稳定，在常规处理方式之余，还需对汽轮机进行监视，定期记录其运行情况的详细信息；②凝汽器真空值不能持续，需要与真空表详细核对，确定变化范围，采取有效处理措施，例如真空值下降，应当对其进行减负处理，并且开启备用真空泵；③泵出现跳闸现象，需首先确定故障严重程度，自动或手动开启备用泵，开启后，强行启动原泵，如若不成功，确定为严重故障，则需要适当降低当前负荷，并且通知专业检修人员进行处理。
（5）油路系统故障处理：①油压不正常时，可以重新启动油泵，如果油压仍然失常，则需要进行停机处理，联系检修人员处理；②出现油箱油压或者油位下降时，需要立即采取检查各个油泵的进出口的油管以及油箱放油阀门，根据具体情况采取相应检修措施；③出现漏油、渗油时，应当全面检查整个油路系统，对出现损坏部分及时进行维修或者更新部件。
结束语：
汽轮机出故障率较高，设计安装、制作材料、操作不合理和不定期检查等都是导致汽轮机出现故障的因素。一旦出现故障，不能及时处理，就会严重影响汽轮机的工作效率，从而给火力发电厂以及社会带来巨大的经济损失。因此，为了减少故障率以及了解故障原因，便于后期的检修，需要对汽轮机的常见故障进行全方面地总结和分析。
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论文作者:郭智平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/19
标签：汽轮机论文; 本体论文; 转子论文; 真空论文; 叶片论文; 异常论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第28期论文;