火电厂汽轮机辅机常见故障及检修方法研究

孙景杨

摘 要：电力已经成为现代社会最为重要的能源之一。目前，我国电力来源主要是靠火力发电，因而确保火电厂的稳定安全运行就显得尤为重要。汽轮机组的运行环境较为特殊，加之汽轮机辅机本身结构的复杂性，因而运行过程中出现故障的几率也就比较大，汽轮机组运行的异常会直接对火电厂工作效率及其质量产生影响。火电厂需要设置专门的检修队伍对汽轮机辅机进行定期的维护和故障检修，为火电厂的正常工作提供保障。针对于此，本文就火电厂汽轮机辅机的常见故障进行了分析，并提出了相应的检修方法。

关键词：火电厂 汽轮机辅机 常见故障 检修方法

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（b）-0055-03

汽轮机作为火电厂发电工作系统的重要组成部分之一，其运行的正常与否会直接反映在发电机的工作状态上。当汽轮机电机组出现故障时，火电厂发电也会受到阻碍，进而对人们的生活和社会生产造成负面影响。汽轮机辅机结构较为复杂，故障的类型也较为多样，因而在实际的火电厂工作中，必须要对汽轮机辅机的运行给予足够的重视，采取恰当有效的故障处理措施，确保火电厂发电系统的正常运行。

1 火电厂汽轮机辅机检修的重要性

随着我国经济的发展和工业生产方式的变革，社会的用电需求量不断提升，与此同时，我国电力系统也日渐完善。对于火电厂来说，汽轮机的运行状态直接影响到发电系统工作的稳定性和效率。为了确保发电的连续性必须要确保发电机组的正常运行，因而火电厂需要对汽轮机辅机进行定期检修，确保火电厂的经济效益，为社会生产和人们的生活提供更多便利，促进我国经济的健康可持续发展。发电厂的维护部门工作中，保障汽轮机运行的安全性与可靠性是其重要的工作内容，很多火电厂已经设置了专门的人员负责汽轮机的日常保养和故障检修处理。检修相关技术人员要提高对汽轮机组维护的重视程度，火电厂要加强检修人员的上岗培训和在职培训，不断提高检修人员的专业水平。检修人员要在日常工作中积累设备养护经验，提高自身实际问题的解决能力。定期的保养维护可以减少汽轮机辅机故障的出现，汽轮机组可以在一个相对稳定的状态下运行。对故障发生率进行有效的控制，可以降低汽轮机的维修成本，保障火电厂的经济效益，同时安全事故可以得到有效控制，保障了火电厂工作人员的生命安全。

2 火电厂汽轮机辅机常见故障分析

2.1 循环水泵故障

循环水泵是火电厂汽轮机组十分重要的组成部分，一旦出现故障将严重影响火力发电的效率和持续性。我国目前大多数火电厂采用节流调节作为发电机组的主要工作方式，这种手段操作难度较小且成本较低，但是其弊端也十分明显，节流调节较为粗糙，因而调节的效果无法得到保证，无法对循环水泵的运行速度和工作状态进行有效控制，容易造成真空不稳定情况的出现，进而对整个汽轮机组乃至火电厂发电系统产生严重的负面影响，造成供电稳定性和可靠性的下降。此外，汽轮机组受负荷状态的影响明显，当汽轮机组长时间在低负荷状态下运行时，循环水泵的运行效率大大降低，而能耗随之提高，造成了火电厂经济效益的降低，因而必须要对循环水泵故障进行有效处理。

2.2 前置泵故障

前置泵泄漏是火电厂汽轮机组运行中十分常见的故障形式，造成这种故障的主要原因是设备机械部分的腐蚀。前置泵工作运行需要与水进行接触，经历长时间的运行，前置泵的机械密封表面容易受到严重的腐蚀，加之空气或者是其他介质的作用就会发生化学反应，使得整个机械部位被侵蚀，泄漏问题随之发生，且前置泵的材质较为容易受到腐蚀，因而泄漏故障发生几率也比较高。泄漏故障的出现会导致运行稳定性的降低，严重时还会造成安全事故的出现，威胁工作人员的生命健康安全。除了泄漏故障之外，机械密封动静环接触面磨损也是前置泵常见的故障。

2.3 给水泵故障

火电厂汽轮机组给水泵主要的故障表现为无法在汽轮机启动之前完全挂闸，热控回路以及汽轮机机械问题都会导致挂闸的失常。首先是热控回路的影响，给水泵热控回路出现问题时，系统指定的保护动作无法得到落实，设备反应迟钝，给水泵在汽轮机启动之后无法顺利进行挂闸，造成汽轮机组运行失常，发电效率大大下降；其次是汽轮机机械部分的问题，给水泵在长期的使用过程中，挂闸电磁阀门前滤网会堆积很多的灰尘或者是其他的杂物，如果没有进行定期的保养和清理，过滤网就会出现堵塞情况，进而造成给水泵的故障。

2.4 凝汽器真空度偏低

凝汽器是汽轮机辅机凝器设备的主要组成部分，包括凝结水泵、抽气装置和循环水泵等结构。火电厂汽轮机组的凝汽器一般设置在汽轮机的排气口，在工作过程中凝汽器需要保持高度的真空状态，从而确保汽轮机内的蒸汽可以膨胀为排气压力，促进汽轮机热效率的提高。真空度是影响凝汽器使用的关键因素，低压轴封斜口、轴封加热器运行市场、负压部位出现泄漏以及低压缸安全膜破损等情况都会导致凝汽器的真空度出现下降，进而导致排气温度的上升或者是机组异常振动等情况。如果汽轮机组的运行环境内温度较高，凝汽器真空度下降的负面效果会更为明显，这主要是因为在高温条件下机组内循环水的温度也会相应提高，凝汽器的吸收热量受到影响，在高温下蒸汽冷凝难度更大，汽轮机组的排气压力随之提高，凝汽器内部陷入恶性循环，真空度逐渐降低。真空气密性受损以及凝汽器结垢是导致其真空度下降的主要原因。

2.5 汽轮机异常振动

异常振动的情况在汽轮机运行过程中十分常见，造成汽轮机异常振动的原因也各不相同，其中气流激振、摩擦振动和转子受热变形引起的汽轮机异常振动占据了绝大部分。在气流激振的条件下，汽轮机会有大量低频分量的出现，如果汽轮机的运行参数设置不恰当，设备本身振动的幅度会明显增大，出现异常振动情况。摩擦振动主要是指汽轮机内部机械件相互摩擦引起的异常振动，机械元件之间的摩擦会导致抖动、涡动情况的出现，这时转子的内部温度会出现变化，不同部位的温度出现显著差异，转子的不均匀温度作用下出现热弹性弯曲，变形的转子工作就会导致汽轮机的异常振动。导致轉子热变形的一个重要原因就是摩擦，除此之外，蒸汽参数、转子温度等也会对其变形指数产生影响，当转子的变形超出正常范围内时，汽轮机的一倍频振幅会显著增加，在待机组冷态启机定速达到相关标准的情况下机组振动就会发生异常。endprint

3 汽轮机辅机检修方法

3.1 循环水泵检修

检修人员要明确循环水泵的常见故障，根据故障表现判断具体的故障部位，提高检修的效率。当负荷条件正常，循环水泵异常出现水量不足的情况时，其故障的发生部位很可能是在凝汽器。循环水泵在长期的使用过程中凝汽器很容易堆积一些杂物，发生堵塞情况造成循环水量不足的故障。当出现此类故障时，技术人员可以采用辅助抽气器对凝汽器内堵塞的杂物进行清理，当循环水泵凝汽器出口恢复真空状态时便可以正常使用了。在实际的工作中也可以对凝汽器内的水量进行适当增加，确保循环水泵水量的充足。操作阀门作为循环水泵的重要部件，承担着调节冷却水进水量的重要作用，同时，还可以对循环水泵进行定速控制，是汽轮机辅机正常运行的重要保障。火电厂可以在现代化技术的支持下，利用PLC、PID设计出专门的反馈控制系统，严格控制循环水泵的运行状态，同时对水量也可以进行小范围调控，确保汽轮机的真空运行状态，尽可能减少故障情况的发生。

3.2 前置泵检修

火电厂要制定科学合理的设备检修制度，技术人员要根据汽轮机组不同设备的特点选择恰当的检修方案和故障处理方法。前置泵的检修要坚持周期性的原则，定期地对设备进行维护保养，确保其运行状态的稳定性。轴承、机封以及聚四氟乙烯垫都是容易受到磨损从而影响前置泵运行的部位，检修人员对容易出现问题的泵体零件、管道密封件以及其他密封零件等进行及时更换，避免零件问题影响到整个设备的运行。根据发电厂规模、前置泵型号以及工作强度的不同，检修的周期包括一年、半年、季度、月以及班次，其中不同周期检修的侧重点也存在明显的差异，每个班次都需要对前置泵的轴承润滑程度以及进出水压力进行检查，月检修的重点在轴承润滑油情况，半年检修是要对机械密封程度、泵轴承与井巷以及左右紧固部件的可靠性等情况进行重点关注，在进行前置泵的年检修时需要对润滑油进行更换，检查泵的磨损程度。检修人员要将定期检修制度落实到实处，严格执行检修方法坚持检修原则，排除设备部件故障，为其运行稳定性提供保障。

3.3 给水泵检修

现代化的火电厂受到工业生产模式变革和科技的影响，汽轮机运行过程中充分应用了重新设计和改造的思想。为了及时发现故障，减少经济损失，火电厂建立了科学合理的设备监控系统，即使是在汽轮机组正常运行的状态下监控系统也会进行工作，以实现对给水泵运行的实时全过程监控。当系统出现故障情况下给水泵汽轮机跳闸没有正常工作时，整个系统的运行状态也不会受到影响，在一定程度上保障了火电厂的经济效益。在设备监控系统中，扩展继电器的合理应用至关重要，必须要对其给予足够的重视。监控系统的顺序控制系统、水泵汽轮机危机跳闸系统以及信号协调控制系统的合理衔接，关系到整个系统的应用效益。热控挂闸不达标是常见的水泵汽轮机故障，为了避免这种情况的发生，设备操作人员需要加强日常管理控制。当水泵汽轮机满足热控挂闸条件时，操作人员应当对设备的机械部分进行针对性的故障排查，滤网是检查的关键部位，只有当滤网过滤正常时挂闸才可以实现。

3.4 凝汽器真空度检修

汽轮机组运行过程中凝汽器真空度偏低的故障十分常见。目前我国大多数火电厂采用灌水检漏的方式对凝汽器的真空度进行检修。主要方法为对真空系统停机和后部下凝汽器侧进行灌水，检查是否有漏水情况发生，当出现漏水时则说明凝汽器的密封性受到破坏，因而造成了真空度偏低的情况。除了真空度偏低检修之外，在实际的火电厂机轮机辅机检修中，汽轮机喷嘴以及轴封也是检修的重点，需要按照既定的周期进行检查和清理，从而对汽轮机组的泄漏部位进行排除，当泄漏情况得到改善之后，抽汽效率也会得到显著的提升。同时，还可以采取化学除垢的方法对凝汽器进行处理，避免凝汽器真空度下降問题的出现。有经验的检修人员可以对凝汽器进行补焊、打磨处理，提高真气度，为了及时发现凝汽器存在的问题，火电厂要根据自身的实际情况制定设备定期保养方案，检修人员要按照既定的周期对凝汽器进行检查，当发现设备硬件出现问题时要进行及时的调整完善，或者是进行设备部件的更换，尽可能地避免真气度过低的情况出现。

3.5 汽轮机异常振动检修

转子热变形、气流激振以及摩擦振动等情况都有可能造成汽轮机的异常振动，检修人员在工作过程中，需要根据异常振动的具体情况推断引起振动的原因。影响因素不同所采取的具体的检修方法也应当有所区别，只有这样才能确保检修工作成效的最大化，从而实现汽轮机维护保养的目标。对于转子热变形引起的汽轮机异常，当检修中发现并确定是摩擦振动引起的异常振动时，可以进行转子的更换，转子更换后观察汽轮机的运行状态，没有异常振动时不需要再去采取其他的措施。转子热变形也会引发汽轮机的异常振动，该问题的检修措施参考摩擦振动。气流激振产生主要是因为叶片末端的气流不稳定，进而导致汽轮机辅机的气流不均衡，气流冲击引发气流激振，汽轮机便会出现异常振动，针对该故障可以对汽轮机组的积水量进行适当的调整，并观察高压调速气门的情况，必要的情况可以进行一定的调节，通过上述措施可以对气流激振情况进行有效的改善。

4 结语

汽轮机辅机故障会对火电厂其他设备的运行状态产生影响，进而影响到火电厂的发电效率和经济效益。相关技术人员需要提高对汽轮机辅机的重视程度，定期进行设备保养好维护，及时对系统进行清洗，对汽轮机辅机容易出现故障的地方要给予足够关注，对易受损的部件进行定期的更换，尽可能减少汽轮机辅机故障的发生。火电厂要对当前的设备维护管理模式进行创新，采用先进的设备故障检修技术和管理手段，做好故障分析总结，为后续工作中的问题提供经验。同时要加强员工培训，提高设备检修人员的专业素质和能力，全面提高汽轮机辅机的故障检修工作水平。

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