浅谈汽轮机通流部分故障的诊断方法

杨星

【摘 要】一直以来汽轮机作为火电厂中的原动机，在火电厂的正常工作运行过程中发挥着至关重要的作用。而汽轮机的通流部分正是汽轮机的核心工作组件，对保障火电厂日常工作的顺利开展和安全运行具有重要意义。我们必须深入了解和掌握火电厂汽轮机通流部分的工作原理，发现并总结汽轮机通流部分的常见故障类型及其发生的原因，并提出更加行之有效的故障诊断方法和解决措施，切实保障汽轮机的安全运行。

【关键词】汽轮机 通流部分 故障 诊断 方法

近年来，随着我国社会经济的不断进步和科学技术的迅猛发展，我国各大火力发电厂的规模越来越壮大，火力发电作为店里发电的主要手段之一，也在人们的生活生产中发挥着越来越重要作用。在此情形下，汽轮机始终扮演这一个维持火力电厂正常运转的重要角色。

1汽轮机通流部分的主要结构及基本工作原理

汽轮机又叫做蒸汽透平，是一种利用能量与功率之间的相互转化，以旋转的方式将蒸汽能转化成机械功的大型机械设备，常作为基本的原动力机而被应用于火力发电中。其中，汽轮机的通流部分就是指汽轮机本体中能够使做功汽流得以有效进出地通性道。一般而言，汽轮机的通流部分主要由进汽机构、各级通流部分叶栅和排汽缸三大组件组合而成。此外根据压强程度的不同，汽轮机的通流部分又可分为高压通流部分、中压通流部分和低压通流部分？三大部分，共计为58等级：高压由调节级和11级压力级组成；中压通流部分为 2x9级；低压通流部分为双流2x（2x7）级。三部分各自具有其不同的特点及功用，它们的有机组合和协调运作共同完成了汽轮机通流部分的安全高效的运行。

2 汽轮机通流部分的常见故障现象

汽轮机的通流部分作为汽轮机的重要的组成要件之一，也往往是汽轮机最常发生故障的部分。因此，我们要想保障汽轮机的安全运行就应当首先解决汽轮机通流部分的故障问题。通常情况下，汽轮机通流部分的常见故障大致可分为以下两大类：

2.1汽轮机通流部分的突发性故障

汽轮机的通流部分常常会因为其通流面积发生突变而引起一系列的突发性问题，进而造成汽轮机通流部分的突发性故障。特别是汽轮机的通流部分往往是在较大的压力或温度下进行长时间运行工作的，这就容易导致其调节级交变热应力的作用下出现一些破损或腐蚀的问题，从而进一步造成进汽阀门、阀杆或叶片的脱落及断裂现象的发生，严重影响了汽轮机的正常工作，并容易造成一些安全事故，需要我们加倍注意。

2.2汽轮机通流部分的渐变性故障

汽轮机通流部分作为汽轮机日常工作量最大的器械部分，往往会因使用时间过长或使用频率过高而产生通流通道长期结垢或磨损的现象，进而引起的一些汽轮机通流部分的渐变性故障的发生。这种渐变性故障主要包括压力级故障、轴封磨损以及调节汽门和调节级的故障等。其中压力级产生的故障多数情况下是指汽轮机通流部分出现通道结垢或叶片断裂的问题，进而使通道面积发生变化，从而影响了调节级的正常压力值。轴封磨损也是汽轮机通流部分较常发生的故障之一。这是因为在汽轮机运行过程中，特别是在其启停或变更负载时，往往会因为技术员操作上的失误等原因而导致轴封间发生接触或碰撞，由此加大了了轴封的磨损程度或各缸的漏汽程度。此外，汽轮机通流部分的通流通道中常常会遗留一些的从汽轮机上脱落的金属碎屑，进一步造成汽门和调节级的磨损，并加剧了通道的堵塞程度。

3汽轮机通流部分故障的诊断方法

汽轮机通流部分的安全高效运行，对于气流机整体的有效运行及保障火电厂的安全具有十分重要的意义。这就要求我们必须在全面了解气流机通流部分的常见故障的同时，熟练掌握一些关于气流机通流部分故障诊断的专业方法。常用的汽轮机通流部分故障的诊断方法主要包括现场检查、热力参数诊断、振动诊断以及更为智能化的人工神经网络故障诊断等。

3.1现场检查的故障诊断方法

当我们对汽轮机通流部分发生故障进行诊断时，我们首先要对故障现场进行全面的、仔细的检查，以便判断造成气流机通流部分故障的切实原因。首先应确认是否有明显诱因；然后应检查6级高调门的开启状态以及运行状况；若听到异常声响，则需对门前后进行压力检查，以判定是否是门芯掉落造成的故障。

3.2热参数比较的故障诊断方法

热参数比较是进行汽轮机故障诊断的常用方法。这是因为当气流机的通流部分发生故障时，其蒸汽压力与调节压力就会出现明显的上升。因此对汽轮机通流部分的各项运行数据进行监测，并以汽轮机在高调门全开的情况下所出的最高工况为标杆，与当前高调门的全开参数进行一个比较。若数值明显下降，则可诊断出通流部分的故障为异物堵塞通道造成通流面积缩小。

3.3人工神经网络的故障诊断方法

随着科学技术的不断发展，人工神经网络的故障诊断方法已成为一种备受关注的新型故障诊断技术。人工神经网络一般会分为输入层、隐层和输出层。其中，输入层将接收到的输入信号传递到隐层中利用一定的算法进行信号的处理，进而在输入层输出结果并诊断故障类型和故障原因。

4结语

综上所述，在汽轮机运行过程中的通流部分发挥着重要的作用，因此熟悉汽轮机通流部分的常见故障，并掌握好现场检查、热力参数比较及当前最时兴的智能化人工神经网络等诊断技术则对保障机械设备的安全运行显得至关重要。当然，以上提及的这些故障诊断方法都尚不能完全实现汽轮机可能发生的故障准确诊断。因此，相关技术人员应当在时间经验的基础上不断创新汽轮机通流部分的故障诊断技术，进一步提高故障诊断技术的准确性，确保电厂发电系统的安全可靠运行。

参考文献：

[1]董晓峰，顾煜炯，杨昆，朝格图胡日都.汽轮机通流部分故障诊断方法研究[J].中国电机工程学报，2010，35：71-77.

[2]曹丽华，周云龙，李勇.汽轮机通流部分故障诊断基准值的研究[J].汽轮机技术，2009，02：132-134+115.

[3]史进渊.汽轮机通流部分故障诊断模型的研究[J].中国电机工程学报，1997，01：29-32.

[4]杨勇平，杨昆.汽轮机通流部分故障诊断的热力判据研究[J].热能动力工程，1999，05：347-349+409.

[5]周昭滨，巫樟泉，张德轩，李蔚.汽轮机通流部分故障诊断方法研究综述与展望[J].电站系统工程，2014，03：12-14.

[6]郝志莉，叶春.电站汽轮机组通流部分故障分析及诊断[J].动力工程，1995，01：22-26+61.