火力发电厂汽轮机常见故障与检修

翟晓旭

【摘要】：火电厂汽轮机运行状况直接影响整个发电系统运作，而汽轮机故障分析与检修，是保障汽轮机安全稳定运行的重要内容。就此，本文举例一些常见故障并提出相应的处理办法。

【关键词】：火力发电厂；汽轮机；故障；检修

1、汽轮机故障检修工作的重要性

经济与社会发展使人们对电力的需求与日俱增，只有提高供电质量才能满足发展需要。电厂设备管理工作是能源供应的重要后勤保障，汽轮机更是直接低供电稳定性产生影响。因此，应重视汽轮机故障隐患与日常维护、检修工作，提升电厂设备运行稳定性，从而保障电力供应质量。

2、汽轮机常见故障与检修

2.1汽轮机停机后或热态起动前，转子弯曲值增加及盘车电流晃动

2.1.1故障原因

汽轮机停机后或热态起动前，发现转子弯曲值增加及盘车电流晃动，其故障原因往往是高、中压汽缸上下温差超过规定值，而引起汽缸变形，汽封摩擦，造成大轴弯曲。

2.1.2解决办法

发现转子弯曲值增加，盘车电流晃动，首先应检查故障原因，如属于上下汽缸温差过大，则应先检查汽轮机各疏水门开关是否正确，有无冷水冷汽倒至汽缸，根據高、中压上下汽缸温差情况，对下汽缸加热或对上汽缸用空气进行冷却，使上下汽缸温差尽量减少，盘车直轴，并要求大轴弯曲值恢复到原始数值。

2.2径向泵出口油压波动

原因及消除措施：

⑴由于油中含有空气而造成油压波动。为了防止空气进入油泵，一方面要保持油泵入口管道严密，并采用注油器向油泵进口正压供油。另一方面，注油器的吸油口应远离回油管，在回油口与吸油管之间设挡板。

⑵由于油流不稳定产生涡流而造成油压波动。为了防止产生涡流，应设计合理的流道，同时提升泵轮，管道及有关部件的表面的光洁度，采用合理的密封环可减少油压波动。

⑶由于径向泵出口油流不连贯而造成油压波动。为了减少波动幅度，在泵的出口装有稳流网。

⑷由于油泵入口油压波动，引起出口油压波动，消除这种波动的措施之一，除了采用注油器供入口油外，另一措施是将径向泵出口油压接至压力变换器活塞下部的同时，将泵的入口油通至压力变换器上部，使油压波动相互抵消，不会引起压力变换器活塞波动。

⑸适当加大错油门活塞的过封度，防止油压波动引起油动机的振动。

2.3汽轮机严重超速

2.3.1故障原因

⑴ 调节系统有缺陷，在甩负荷后不能维持机组空转；

⑵ 汽轮机超速保护系统故障使超速保护装置拒动作；

⑶ 运行操作不当，对油质管理不善，汽水品质监督不严格。

2.3.2解决办法

⑴ 在大修后或消除调节系统缺陷、更换调节部套和重新整定后均应做调节系统试验，使调节系统静态和动态特性符合要求；

⑵ 在新机组投运，大修后，甩负荷前，危急保安器解体检查后，运行2000小时后，停机一个月后启动，都应作超速试验，危急保安器和各项附加保护应保证符合技术要求；

⑶ 高中压主气门、调节气阀应开关灵活，严密性合格，抽汽逆止门应动作可靠，关闭严密，按规程规定对上述三种阀门定期进行活动试验；

⑷ 加强以油质和蒸汽器品质监督为内容的运行管理工作，以及提高运行人员对机组超速事故的判断和解决办法能力。

2.4汽轮机进水进冷气

2.4.1故障来源

⑴ 来自锅炉和主蒸汽系统；

⑵ 来自再热蒸汽系统；

⑶ 来自抽气系统；

⑷ 来自汽封系统；

⑸ 来自凝汽器；

⑹ 来自汽轮机本体及有关疏水系统。

2.4.2解决办法（运行方面）

⑴ 有关设备和汽水系统应满足其技术要求。

⑵ 加强运行监督，严防发生水冲击。

⑶ 注意监督汽缸温度和加热器，凝汽器水位，即使在停机以后也不能忽视。

⑷ 定期检查试验高加保护装置，保证工作性能符合设计要求，禁止将保护装置不正常的高压加热器投入运行。

⑸ 热态或半热态启动前，主蒸汽和再热蒸汽要充分暖管，保证疏水畅通。

⑹ 加强除氧器水位监督，定期检查水位计，水位调节装置，杜绝发生满水事故。

⑺ 锅炉灭火后，蒸汽参数得不到可靠保证的情况下不得向汽轮机供汽。

⑻ 汽轮机滑参数启停时，汽温、气压应严格按照规程规定执行，在任何情况下都要保证蒸汽有不低于50℃的过热度。

2.5油膜振荡

2.5.1故障原因

旋转的轴颈在滑动轴承中，带动润滑油高速流动，在一定条件下，高速油流反过来激励轴颈，产生一种强烈的自激振动现象，这种现象称为油膜振荡。

⑴ 临界转速。对于刚性转子和工作转速小于2倍的第一临界转速的挠性转子，不会发生油膜振荡，至多只能发生半速涡动。但对于大功率的机组来说，各个转子或整个轴系的第一临界转速往往低于工作转速的一半，因此有可能发生油膜振荡。

⑵ 相对偏心率。轴颈与轴瓦的绝对偏心距与它们的半径差之比称为相对偏心率。轴颈在轴瓦中的相对偏心率越大，越不容易发生半速涡动和油膜振荡；反之，相对偏心度越小，则转子越不稳定，相对偏心率大于0.7时，轴颈在任何工况下都不会发生油膜振荡。

⑶ 润滑油的粘度。润滑油粘度越大，轴颈在旋转时带入油楔的油量越多，油膜越厚，使轴颈在转瓦中浮的越高，相对偏心率越小，轴颈就越容易失稳而产生油膜振荡。

⑷ 轴承载荷。轴承载荷不同，将使轴径在轴瓦中的相对偏心率不同，在一定转速下轴承在重载下的稳定性比轻载时的稳定性好，在重载时，轴颈相对偏心率较大，而轻载时则相对偏心率较小。endprint

⑸ 转速。转速高将使轴颈的相对偏心率减小，而且轴颈带入油楔的油量增加，油膜压力增大，也使相对偏心率减小，因而容易产生油膜振荡。

2.5.2解决办法

⑴ 增大比压。比压越大，轴颈越不易浮起，相对偏心率越大，轴承的稳定性越好。

⑵ 减少轴颈与轴瓦之间的接触角，一般可减小到30-40°，这样能够降低油温和增大轴颈的相对偏心率。

⑶ 降低润滑油粘度，其方法是提高油温或更换粘度较小的润滑油。

⑷ 在千瓦适当位置上开泄油槽，降低油楔压力，这一方法可起到增大比压的同样作用。

⑸ 调整轴承间隙，对于圆筒瓦及椭圆瓦，减少轴瓦顶部的间隙，增大上瓦的乌金厚度，可以增加油膜阻尼，产生或加大向下的油膜作用力，从而增大相对的偏心率。同时加大两侧间隙时效果更为显著。

⑹ 消除转子上不平衡重量，尽管油膜振荡不是一个平衡问题，但尽量减小不平衡重量，能够降低转子在第一临界转速下的放大能力，从而减少产生的振幅。

2.6汽轮机油系统失火

2.6.1故障原因

前提条件：

㈠ 有油漏出；㈡ 附近有未保温或保温不好的热体。

故障原因：

⑴调节、保安、供油设计不完善，某些零件强度不够，制造和安装工艺水平不高，不符合设计要求，检修失误，致使一些部件损坏漏油，引起失火；

⑵ 有些厂没有明确的规章制度，对有关人员进行油类火灾的事故教育不够，缺乏消防知识，在发生火灾时手忙脚乱，操作失误，使火灾扩大；

⑶ 责任心不强，运行监视不够，不能及时发现和解决办法漏油缺陷，导致失火。

2.6.2主要预防措施

⑴ 防止油系统漏油，油管道尽量远离热体，法兰垫料应使用 耐油橡胶石棉板、青壳纸、插图纸、绘图纸，不应使用高温下软化和易于老化的塑料垫，改善油泵油封、门杆密封、汽轮机轴承油注密封、杜绝漏油，总之防止漏油是预防油系统着火很关键的一点。

⑵ 采用事故放油门，在油系统发生火灾的情况下可通过该门将油箱内的油放至主厂房以外的事故油坑或箱内，以缩小事故。

⑶ 调速系统加装防火油门，特别要注意小油管接头组装质量，管道要加固防振。

⑷ 热体隔离，搞好热管道的保温，在油系统的法兰接头及一次表门集中地点设防爆箱或保护罩；

⑸監视报警；

⑹生产现场应设置的完善的消防系统，有足够的消防器材，定期检查消防设备的完善情况。

2.6.3着火后解决办法措施

油系统着火后运行人员应沉着冷静，如属设备或法兰接合面损坏喷油起火时，应立即破坏真空停机，同时进行灭火，并特别注意断开调速油泵（高压油泵）联动开关，禁止启动调速油泵。为了避免汽轮机轴瓦损坏，在破坏真空后的惰走时间内关闭压缩油门，维持润滑油泵运行。如火灾继续蔓延不能立即扑灭对设备有严重威胁或危及油箱时，应开启事故放油门，发出火警警报，通知消防队进行灭火。如火灾是由于润滑油系统漏油引起，应在破坏真空停机后，转速降至400r/min以下时，可降低润滑油压运行，必要时应立即停止润滑油泵。

结束语：

火电厂汽轮机是供电系统重要组成部分，对整个系统产生重要影响。因此，要做好日常养护工作，对于故障要以预防为主，还要规范操作方法，增强检修力度，发现问题及时处理，保障电力系统稳定运行。

【参考文献】：

[1] 徐栋.火力发电厂汽轮机常见故障检修分析及措施应用[J]. 中国科技纵横， 2016（20）.

[2] 杨德成.朱坤杰. 论火力发电厂汽轮机检修要点控制[J]. 引文版：工程技术， 2016（3）：246-247.

[3]孙登坤；机械设备维修管理系统的研究与开发[J]；机械设计与制造工程；1996年02期

[4]胡迎松，陈中新；电力设备维护管理系统的开发与应用[J]；水力发电；1999年04期

[5] 马革非.动力配煤最优配煤指标及配煤方案的确定[J].中州煤炭.2000.5

[6] 郭正华.裕东电厂300 MW 机组系统优化与增容改造[ D] .华北电力大学（保定） ， 2009.endprint