浅谈汽轮机运行中的故障与维护

高明辉

（大唐长春第二热电有限责任公司，吉林 长春 130031）

0 前言

火电厂中使用的汽轮机是一种旋转机械，其动力源是蒸汽，工作的时候可以将蒸汽产生的热能转化为动力机械功，是现阶段火力发电厂中应用的最为普遍的原动机。火电厂是一个比较复杂的工作环境，涉及到汽轮机、锅炉、发电机等等，火电厂是一个故障发生率比较高的环境，主要是因为其能量的转换过程涉及到热能、机械能以及电能等，其次是火电厂设备与设备之间需要具备较强的耦合性，整个系统相对比较复杂，最后是各种设备均运行在温度较高、压力较高以及旋转速度过快等特殊环境下，一系列因素决定了火电厂是个高故障率的生产环境，汽轮机最为火电厂的核心组成部分，虽然其具备了高效率、单机功率大等等优势[1]，但是汽轮机在使用的过程中也经常会出现一些故障，必然会影响火电厂的工作效率，本课题具体的研究对象便是火电厂汽轮机常见的故障，并针对故障给出了对应的维护措施。

1 火电厂汽轮机常见故障

1.1 汽封片故障

为了避免火电厂汽轮机发生空气漏入或者蒸汽泄漏的问题出现，汽轮机需要配备密封性能好的装置，该装置称之为汽封。汽轮机中的汽封片一旦出现故障，比如汽封片出现变形或者损坏等现象，便会直接造成汽机内形成的蒸汽泄漏，气轮机出力降低等致命问题。

1.2 汽轮机盐垢故障

汽轮机盐垢故障也是最为常见的故障之一，通常情况下是由于设备出现故障或者水质比较差等原因造成的，但是由于各个单位在水质问题的上严格把关，是的水质非常好，因此可以排除水质比较差原因。那么汽轮机盐垢故障的原因只有一个，那就是设备出现故障，那么是那个阶段的设备出现故障呢？锅炉产汽大体流程如下：来自于汽包的饱和蒸汽经过低温段过热器、减温器、高温段过热器、过热器集箱以及主蒸汽管之后，最后被供汽至汽轮机，产汽过程由于其特殊性，因此是在一个完全密封的环境中进行的，减温器是通过给水方式实现减温效果的，通常采用的是表面式减温器，这样便可以确保给水和蒸汽永远不能互相接触，当减温器的减温水管出现穿孔内漏故障时候，则表面式减温器就转变成为了一种淋式减温器，这样减温水便会渗漏到蒸汽中，随着减温水随着温度的升高而被汽化，减温水中所含有的盐分便加入到了蒸汽中，破坏了蒸汽的固有属性，并且，蒸汽中的含盐量会逐渐增加，汽轮机产生的蒸汽将不在纯净。

1.3 汽轮机严重超速故障

汽轮机严重超速具体指的是其转速超过了危急保安器动作的转速并且呈现出不断攀升的趋势。通常情况下只有汽轮发电机与系统解列或者在运行过程总出现甩负荷的情况下才会发生汽轮机严重超速故障，造成汽轮机严重超速故障的原因主要有设备出现故障，保护、调节系统出现故障。

1.4 汽轮机进水故障

汽轮机进水故障是常见故障之一，出现汽轮机进水故障的原因是汽轮发电机组中的进汽温度出现骤降现象并且下降到一定范围内，此时，进入汽轮机的汽会携带大量的水。汽轮机出现进水故障时候会出现以下现象：单机运行时电压出现下降现象，单机运行时频率出现下降现象，并列运行时出现出力明显降低现象，水的冲击有的时候会造成汽轮叶片折断以及增加轴向推力等问题，更为严重的是会溶化推力轴承的轴瓦钨金，进一步导致通流部分出现碰撞或者磨损严重等现象。这些现象的出现通常是因为锅炉运行出现故障，导致其不能正常运行，锅炉汽温温度过低、锅炉汽包中水过满、人工没有按照正常操作流程调整减温器都是运行不正常原因。

1.5 轴封汽温度过低故障

轴封蒸汽由于直接接触汽轮机大轴，导致大轴的伸缩直接受到轴封汽温度的影响，当汽轮机进行热态启动或者运行比较稳定的时候，其相应转子的温度会比较高，一旦轴封汽温度出现过低现象，大量的低温蒸汽便会通过轴封而进入到汽缸中，不仅能够引起转子上面较大的热应力，还能造成前段轴封大轴由于温度过低而出现急剧冷却收缩现象，一旦收缩量超过一定限值，前机节动静部分很可能产生不必要的摩擦，进入会导致相对位移发生变化，其危害性是非常巨大的。

2 火电厂汽轮机常见故障维护措施

2.1 隐藏自身位置汽封片故障维护措施

汽封片故障不然忽视，需要根据具体的汽封片故障作对应的处理措施，当隔板汽封片出现故障的时候，通常情况的解决方案是更换一片新的隔板汽封片[2]。转子汽封片出现故障通常是由于金属块杂物不慎坠入所造成的，坠入的金属块杂物分为两种，一种是内部件损坏脱落的，一种是故障检修时不小心滑落的，因此，要防止转子汽封片出现故障，必须确保在故障检修的时候不会出现金属块杂物掉落问题，同时各零部件的检修工作要细致、全面，避免出现任何的质量缺陷问题。此外，必须注意汽封片的日常维护，一旦出现异常必须立刻停机进行全面检修，维护保养工作至关重要。

2.2 汽轮机盐垢故障维护措施

为了避免蒸汽中盐分的过渡增加，各个部门不仅需要严格把控水的质量，还要时刻检测过热蒸汽以及饱和蒸汽中的含盐量，汽轮机工作运行正常时，过热蒸汽中的含盐量略低于或者相当于饱和蒸汽中的含盐量，一旦减温器的减温水管出现穿孔内漏，过热蒸汽中的含盐量要高于饱和蒸汽中的含盐量。根据汽轮机汽缸是否拆开，隔板以及转子等是否吊出，通常情况下将维护措施分为下面两种：汽轮机汽缸拆开，隔板以及转子等吊出情况下，通常采取手工除垢或者喷砂处理等维护措施，如果盐垢处理失败，则用软水清洗盐垢；汽轮机汽缸未拆开，隔板以及转子等未吊出情况下，通常采取下面的措施进行清理，软水冲洗清除，柠檬酸溶液清洗清除，清洗工作完成之后，打开全部的疏水门，是的汽缸内的全部积水排除干净，接下来将临时措施全部拆除，将系统复位初始化，盐垢清理工作结束之后如果长时间进入停机状态或者打开汽缸对内部进行详细的检查，则需要进行钝化处理，为了防止处理过程中水泵产生气蚀现象，药箱的位置必须要高于水泵至少1m。

2.3 汽轮机严重超速故障维护措施

汽轮机严重超速通常会伴随一系列现象出现，比如：汽轮机转动的生意出现异常，频率表以及转速表上指针指示超过设定的上限值并且呈现出逐渐递增的趋势，机组振动明显增大，调速油压增加速度过快等。当汽轮机严重超速故障发生的时候，必须立刻以手动方式解除危急保安器真空状态，并同时立刻关闭机器并且仔细检修调速汽门，将进汽的汽源关闭。

2.4 汽轮机进水故障维护措施

当汽轮机出现进水故障时候，必须立刻采取强制措施停机，并且将真空进行认为破坏，将汽轮机本体以及新蒸汽管道中的所有的输入门全部打开，与此同时要检查回油的温度以及推力轴承钨金的温度，惰走时真空的变化情况以及惰走时间必须正确记录在案，并且要仔细倾听惰走时候汽轮机内部的声响，此外，还需要准确测量轴向位移的数值，惰走过程中如果没有出现任何异常现象，一切均正常，则汽轮机在稍后便可以启动。如果启动过程中出现一系列异常声音，比如碰撞声、摩擦声，则汽轮机必须立即停止，等待汽轮机完全停止之后，对其进行全方位的检修。

2.5 轴封汽温度过低故障维护措施

当火电厂采用轴封汽供汽的时候，暖管疏水工作必须充分，要一定确保金属温度与轴封蒸汽温度相互匹配，要有一定的过热度。

3 总结

通过前面的研究，为了避免火电厂汽轮机出现故障，一定要养成好的日常的运行、检修习惯，技术要不断深入研究，在可能的将设备检修时间降低到最低，将电力企业的因设备故障造成的损失降低到最低，此外，火电厂汽轮机运行、检修工作要与时俱进，不仅要学习同行的先进经验，还要引进先进的设备以及技术，尽最大努力提高各个发电厂的效益。

［1］徐勇.汽轮机设备的故障特征及改进方案研究[J].科技创新导报，2010(07).

［2］杨光辉.论热电力建设中汽轮机故障及其检修[J].中国科技纵横，2010，23.