汽轮机常见故障处理浅析

摘 要：在火力发电厂中，汽轮机是其最重要的机组部件之一，其是否安全稳定，直接关系到了电厂能否正常工作，因此，对汽轮机的维护也成为了电厂日常管理的重要项目。对机组人员来说，将强对汽轮机常见故障的认识，总结故障排除技巧，是作为机组人员必备的素质。本文介绍了汽轮机的一些常见故障，并提出了相应的解决对策，以供参考。

关键词：汽轮机；振动；调速系统

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0000-00

汽轮机是火力发电厂的重要设备之一，汽轮机的可靠性能直接关系到发电厂能否正常工作，鉴于汽轮机自身机构复杂性以及工作环境的特殊性等特点，对汽轮机的日常维护成为了发电厂日常管理中的重要环节，因此，探讨一些汽轮机的常见故障，分析故障原因，并进行正确的处理，成为了发电厂日常管理的重中之重。文中就汽轮机常见故障的分析与排除进行了简要的论述。

一、汽轮机组常见异常振动的分析与排除

引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。针对着三个主要方面以下进行了详细的论述。

1、汽流激振现象与故障排除

汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，如负荷，且增大应该呈突发性。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间（一年以上）记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50/h的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。

2、转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除

转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，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，因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。

3、摩擦振动的特征、原因与排除

摩擦振动的特征：一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力，因此振动信号的主频仍为工频，但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响，可能会出现少量分频、倍频和高频分量，有时波形存在“削顶”现象。二是发生摩擦时a//BCx6bVkyE9YZdh52jWLSE5Pat5FdP6ePeQuNNSck=，振动的幅值和相位都具有波动特性，波动持续时间可能比较长。摩擦严重时，幅值和相位不再波动，振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大，停机后转子静止时，测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理：对汽轮机转子来讲，摩擦可以产生抖动、涡动等现象，但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的，由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧，导致转子径向截面上温度不均匀，局部加热造成转子热弯曲，产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。

二、汽轮机调速系统摆动故障与处理技巧

汽轮机主调门二次油压有时候容易出现波动现象，这种现象往往会对机组的安全运行构成威胁，汽轮机主调门结构较为复杂，对其检测次序为：

1、控制仪表装置检测：确认DCS 输出信号是否正常，查看测速仪器是否损坏，方法是将控制器A 侧运行、B 侧备用换过来，变成B 侧运行、A 侧备用，如果故障解除则可，如果故障不解除，继续下一步；

2、检测电液转换器：电液转换器是二次油压的输出部分，它的也液压部分与电磁部分不协调也会导致二次油压波动现象，电液转换器出厂时都会设定起止电压和油压，在运行过程中，起止电压和油压会按着厂家设定的曲线走，如果不是，那就要更换电液转换器，才看看波动现象是否消除，如果没有就要继续检测。

三、火力发电厂汽轮机常见故障处理总结

（一）提高设备管理人员的专业素养

火力发电厂汽轮机故障不可避免，因此，首要就就是提高设备管理人员的专业素养，一方面，提高管理人员的安全意识，确保按照正确的方法操作设备，按时对设备进行进行维护，按标准的程序对设备故障进行维修，另一方面，也要加强对设备管理人员专业技能的培训，提高他们的设备故障识别与维护能力，力求做到让管理人员能够在最少的检验环节发现故障，并准确的采取措施。

（二）严把设备质量关确保设备安全运行

良好的设备质量是安全经济运行的基础，没有质里的保证无法谈及安全运行，因此，一方面需要设备制造厂在加强内部治理的前提下，不断提高生产工艺水平，严把设备质量关，杜绝不合格的产品投入生产运行；另一方面，用户也应在设备制造期间派人到厂监造，确保质量符合要求。好的质量才能是减少事故发生的根本所在。

（三）提高工艺水平保证设备安装质量

精良的安装工艺确保这本健康、稳定、安全运行的根本保障。设备安装前必须在现场解体检查并清理，如果设备中有油管等管道零件要用化学剂进行清洗。设备安装过程中不仅要注重环境因素的影响，更要注重设备安装的工艺水平。必须按照设备的安装说明，一步一步完成安装，安装完成后，还要进行试用，合格了才正式投入试用，这样就可以减少故障发生率。

总结

通过以上故障现象可以看出要防止汽轮机故障的发生必须从设备的制造、安装、运行等多方面入手，既要有精良的制造安装工艺，又要有完善的技术措施，才能保证设备的安全经济运行。并且，一旦故障出现，检修人员要客观冷静，按照程序进行逐一的检测，认真分析故障原因，并准确的采取措施。在日常维修过程中还要善于总结故障现象和解决技巧。

参考文献

[1] 孙燕青，梁坤.汽轮机异常振动的分析与排除[J].内蒙古石油化工，2010（3）

[2] 尹鲁，李明涛.浅谈汽轮机的常见故障及检修方法[J].工业技术，2011（8）

作者简介：孙鹏飞，男，山东百年电力发展股份有限公司汽机分场，工程师。