火力发电机组汽机故障诊断研究

闫　喆

大唐国际发电股份有限公司辽宁分公司

火力发电机组汽机故障诊断研究

闫喆

大唐国际发电股份有限公司辽宁分公司

本文首先对火力发电机组汽机故障诊断的必要性进行简单介绍，重点分析火力发电机组汽机的常见故障，在此基础上深入研究针对火力发电机组汽机不同故障的处理策略，希望能够有效提高发电机组汽机的稳定性，也为后期更好的诊断处理火力发电机组汽机故障提高指导。

火力发电；机组；汽机；故障诊断

1　引言

能源需求愈加紧张的现状导致社会各界对于火电厂安全运行的关注越来越高。火电厂运行系统复杂，涉及到许多机械设备，汽轮机组是最主要的运营设备之一。由于汽轮机组的结构系统都比较复杂，长时间运行在比较恶劣的环境下，导致汽轮机组发生故障的频率比较高，目前在电厂运行过程中，经常会出现由于汽轮机故障导致发电受影响。因此在现阶段加强对汽轮机故障诊断的研究具有重要的现实意义，能够实现对汽轮机故障的定性，并研究针对性的处理方案，从而能够有效汽轮机运行的安全可靠性，保障整个火电厂的正常运行。

2　火力发电机组汽机故障诊断的必要性

2.1通过对火力发电机组汽轮机进行故障诊断能够及时了解汽轮机组的运行状态，出现问题或者异常的时候能够及时采取有效措施，提前处理设备故障，避免出现严重事故，保障火电厂安全。

2.2汽轮机的整个火电厂运行的核心设备之一，汽轮机的正常运行直接关系到火电厂的发电性能。因此必须对汽轮机的故障进行可靠诊断，保障汽轮机的正常运行，发挥汽轮机的高效性能，这样才能有效保障整个火电厂的发电效率和安全稳定性。

3　火力发电机组汽机常见故障

3.1汽轮机异常振动

汽轮机在工作过程中经常会出现异常的振动，影响正常工作，也威胁系统运行的安全。一般导致汽轮机异常振动的原因主要有以下集中情况：

当汽轮机中的转子长时间使用的情况下就容易造成转子质量的不平衡，导致转子在转动时产生离心力，从而使汽轮机出现周期性的振动。

有些情况下，由于汽轮机轴承座的安装不到位，会造成轴承的几何中心与实际的受力中心不重合，最终导致汽轮机体整体运动，引发汽轮机的振动。

轴承安装精度不高也是导致汽轮机异常针对的主要原因。对目前在火力发电机组使用的汽轮机主要是使用可倾瓦式的转子轴承，这种轴承的稳定性比较高、而且能够防止油膜震颤，具有减震的作用，在安装的时候如果预紧力不合适就会导致零件的相对颤动。

汽轮机在工作的时候是处于高压高温的工作环境下，长时间的运转会给汽轮机内气体增压增温，导致内部气体膨胀，气体向缸体内壁施加作用力，最终导致汽轮机缸体的中心发生偏移，造成缸体受力不均匀，汽轮机异常振动。

3.2汽轮机的超速转动

汽轮机一直都是处于高速转动的状态下，在工作过程中作为整个系统的原动件，汽轮机需要承受着巨大的外力矩，而且汽轮机内部的机械零件构造十分精密复杂。一旦速度调节系统发生失效就会造成汽轮机超速转动，导致内部机械零部件承受的较大的应力作用，甚至会导致汽轮机叶片的甩落，轴承破裂，转子折断等现象，严重时会导致整个汽轮机组的破损失效，影响火电厂的正常运行，也给周边工作人员带来安全威胁。

3.3油系统故障

由于汽轮机运行频率比较高，负荷也比较大，需要保障零部件之间良好的润滑配合。汽轮机中润滑油的作用主要是为了减轻传动件之间的摩擦，降低零部件的磨损。如果不能及时更换润滑油，或者润滑油质量较低，导致润滑油油质过度氧化失效就会很大程度上降低润滑油降低磨损的功能，长时间的磨损作用会导致轴承的轴颈和轴瓦的接触部分产生较大的摩擦，各零部件的表面粗糙度逐渐增大，最终导致零部件的实效，汽轮机不能正常使用。

4　火力发电机组汽机故障处理策略

4.1汽轮机异常振动的处理

针对不同原因导致的汽轮机异常振动需要分别采取针对性的处理策略。首先要对汽轮机的转子进行动平衡调试，合理调整转子质量，一般可以在质量不平衡的转子的与离心力相反的方向相应位置添加附加质量，使转子实现质量平衡，形成在相反方向的平衡离心力，最终使得转子离心力的合力为零，实现转子转动的动平衡。其次在安装汽轮机轴承座的时候一定要提前做好设计检查，确保位置正确，安装到位，然后再进行试运行，经过多次试调以后取轴承座安装尺寸的平均值从而有效降低轴承座安装的误差。另外要注意调整汽轮机轴瓦与轴承盖之间预紧力，避免预紧力过大或者过小。而且要注意周边工作环境的温度，采取一定的降温措施。

4.2汽轮机高速转动故障的处理

为了有效避免汽轮机的异常超速，需要在汽轮机中设计相应的保安系统，随时监控转子的转动速度，当汽轮机转子出现超速是时候就会启动保安系统，强制控制转速提升，从而有效保证转子的速度保持在一定的范围内。在平时的检修工作中，要对汽轮机的保安系统进行详细检查，每隔一段时间需要对汽轮机进行转子超速试验，确保保安系统的正常工作。

4.3汽轮机油系统故障的处理

汽轮机油系统的破坏主要破损位置是汽轮机的轴颈和轴瓦，因此首先要对轴颈与轴瓦的接触部位进行焊厚加固处理，再进行摩擦抛光，确保两者之间的光滑接触，避免出现毛刺，刮坏轴颈轴瓦。另外在对汽轮机进行检查的时候要做好相关的清洁处理，避免油系统的污染。一旦出现油系统故障，一般需要将油系统的油进行更换或者清洁处理，同时对油系统的油管油箱等进行有效清洁，保持油系统的清洁。

5　结论

汽轮机是火力发电机组的重要组成部分，汽轮机的正常运行直接关系到火电厂的正常供电。目前在汽轮机的运行过程中会出现不同类型的设备故障，影响火电厂的运行和安全。本文针对火电厂汽轮机常见故障提出的针对性措施能够有效降低故障发生的可能性和故障危害。未来随着能源消耗的加剧，各行各业对火电厂的可靠运行的要求会更加严格，这就需要相关工作人员做好研究，制定合理的应对方案，全面提高火电厂的安全可靠性和经济效益。

［1］蒋明达.火力发电厂汽轮机组故障诊断研究［D］.中国石油大学（北京），2006.

［2］高向东，孙兆凤.浅析发电机组异常振动的原因及解决办法［J］.黑龙江科技信息，2009，（24）：25.

［3］伍奎.汽轮发电机组在线监测诊断的网络化、智能化研究［D］.重庆大学，2005.