试论电厂汽轮机运行中的故障及其处理对策

张宝东

摘 要：汽轮机是电厂运行主体设备之一，汽轮机在使用中操作不当等因素均会导致不同程度的故障。文章将电厂汽轮机运行中的常见故障类型进行了阐述，其中包括汽轮机异常振动、凝汽器真空偏低以及油系统故障等。针对不同的故障要能分析其特点，并采取必要的解决对策，确保电厂的稳定运行。

关键词：电厂；汽轮机；故障诊断；处理对策

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）12-0112-01

汽轮机运行故障将造成电厂主体设备停机，影响工作效率，带来经济损失。因此研究其故障特点并给与解决措施十分必要。试验证明，负载阻碍造成的启动失稳是汽轮机故障的主要原因。要求维修人员对汽轮机进行合理的分析，经常进行检查，以降低故障产生的几率，确保热电系统稳步运行。

1 电厂汽轮机故障诊断技术综述

对电厂汽轮机的故障诊断具有多种方法。其中包括逻辑诊断、专家分析、对比分析以及人工审计网络识别等。基于电厂汽轮机故障的特点，振动法是汽轮机故障的主要诊断方法，通过汽轮机的异常振动状态来确定故障产生时间、位置，并采取必要的解决措施。电厂汽轮机检测还包括无损检测技术、油分析技术和热力学分析技术等。基于此而构建的故障诊断系统主要依靠故障特点的分析来实施自动化的诊断，目前主要设备为便携式检测仪表。

这种仪表的主要作用在于对启动状态下的汽轮机油膜等零件参数进行检测，通过与正常运行状态下的数据对比得到故障的位置。随着科技的发展，以计算机为基础的检测设备开始应用于电厂汽轮机故障检测。其中以在线监测仪表系统和计算机智能检测系统为代表。

在线监测仪表系统是目前较为发达的检测系统之一，在大型工业设备的检测中具有积极的作用。其主要针对的是专家检测系统，是在检测目的明確的前提下采取的一种检测方法。而智能检测系统的生产和使用尚处于初级阶段，智能设备致力于实现对全部型号的设备故障进行分析，满足以便携式检测仪表无法满足大型系统故障诊断的需求，其应用能够提高检测效率。

2 电厂汽轮机运行中常见故障的诊断与处理

2.1 汽轮机异常振动的诊断和处理

2.1.1 油膜振荡的诊断和处理

汽轮机的发电转子通电后高速运行，这一过程将造成油膜无法承受压力而导致振荡。高速旋转破坏了其稳定性，一旦出现这一故障，汽轮的振动速度会进一步加快，最终带动转轴剧烈跳动。其主要原因是汽轮机与油膜之间存在较大的摩擦力，因此处理油膜振荡的主要办法就是使用规范的润滑剂来降低二者之间的摩擦力。润滑剂要具有一定的黏度，是为了防止油膜承受过大的承载力。另外，还可通过减小轴颈与轴瓦之间的接触角、增加轴瓦轴承合金的宽度和减小轴瓦的顶部间隙等方法来降低油膜振荡的幅度。

2.1.2 摩擦振动的诊断和处理

汽轮机经过长时间的运行后，除了油膜产生振荡外，机体的主轴承、叶轮以及其他相关部件均会发生一定程度的振动，影响其稳定性。其中，汽轮机转子的振动会对其质量造成严重的影响，其振动的幅值及频率将出现波动特性，甚至由于长时间的摩擦力增大而出现涡动现象。转子处于汽轮机的特殊部位，需要承受高温、高压等特殊环境，有时还会受到一定的腐蚀。因此产生振动在所难免。转子的应用频率高，更换相对方便，因此要在经常检验和维护的前提下确保其质量，一旦出现质量问题要及时进行更换，以免一个零件影响了机组的整体运行。

2.1.3 转子热弯曲的诊断和处理

转子的转换作用还使其容易发生热弯曲，在高温条件下转子产生变形而影响了其工作效率，变形不同于破坏，虽然效率下降但不易被发现。要求维修人员进行经常性的检测。在电厂运行过程中，转子热弯曲在汽轮机组冷态起动定速之后的带负荷运行阶段常有发生。这是由于该阶段转子几乎处于温度最高状态，也承受着来自叶片和轴的巨大压力。从根本上解决这一问题，这个阶段转子在高温环境中高速运转，转子的主轴、叶轮和叶片承受着巨大的应力，因此解决这一问题要从设计过程中采用抗腐蚀、抗压力的转子材料，控制安全隐患。

2.2 凝汽器真空偏低的诊断和处理

汽轮机凝汽器的故障主要来自于凝汽器的真空度不足。在电厂设备运行中，高温度影响了凝汽器的真空度，最终造成其排气压力不够而影响了其热效率。凝汽器的设计也影响了其冷却过程，冷却面积与其受热面积之间具有直接的关系。阻力也是造成凝汽器真空偏低的主要因素，长期运行的凝汽器不经过检查会存有大量的油垢，造成阻力过大，而影响其真空度。一般利用机组调停后对凝汽管进行高压冲洗。平时为了防止结垢，还应在循环水中加阻垢剂和杀菌剂。

2.3 油系统故障的诊断和处理

汽轮机的故障主要来自于其运行环境。火电厂发电是一个复杂的过程，汽轮机长期运行于高温、高压环境中，易造成系统故障。杂质主要影响润滑效果，从而造成轴瓦和轴颈的磨损增加，轴颈的表面粗糙度增大，使汽轮机反应迟缓，最终造成系统故障。对于汽轮机轴瓦和轴颈的这类磨损采用堆焊结合抛光打磨的处理方式。这一过程并非来自于企业维修，而是在设计中就对设备进行该处理，以增加轴颈和轴瓦的抗摩擦能力。而控制杂质则是使用人员的主要任务，需要电厂工作人员对容易产生杂质的部位进行定时的停机清洁。如在检修过程中对其轴瓦进行清洁，确保其无油、无杂质。维护人员要具有一定的经验，快速进行维护清洁，再准确安装。在对轴承箱进行时，要采用系统清洁、存油、彻底清洁轴承箱的顺序进行。这一过程要适量使用清洁剂，确保清洁彻底。在油系统故障诊断过程中，由于其主要问题就是杂质造成的运行失稳。因此，操作人员要时刻保持冷油箱以及油箱的清洁，对其进行日常维护，按时更换出现穿孔和破损的油箱滤网。对系统进行日常维护，注重其管道清洁。最后对汽轮机油系统杂质清理完毕后，要采用整体油循环的方式对其进行整体上的清洁，是保证汽轮机油系统稳定的最根本策略。循环油量还要大于正常油量，同时加装滤网以完成对汽轮机组的储油系统与输油系统的清洁，按时更换滤网。

总之，油系统故障处理十分重要，这一故障常导致汽轮机机组被迫停机、汽轮油泵出口逆止阀关闭不严，或者机组不能维持空负荷运行或者大量的漏油现象，需要及时进行处理。因此，需要对油系统故障进行完整的分析，采取及时、正确的解决策略，确保汽轮机和整个发电系统的稳定运行。

3 结 语

汽轮机组在整个火电厂设备中占据主要地位，汽轮机的稳定性决定了机组的运行效率和运行安全。因此，发现汽轮机的故障，并采取必要的解决手段十分具有必要性。汽轮机常见故障均发生在其主体零件中，如转子、油膜等部位。其主要原因是汽轮机长期处于高温、高压等环境中。需要使用者经常对其进行检查，对存在故障隐患的零件要提早进行更换，以免带来更大的经济损失。

参考文献：

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