汽轮机本体常见故障分析及处理对策探讨

孟辉

摘 要：汽轮机组作为火电生产中所必不可少的关键设备，其本体一旦发生故障，就必然将对火电厂的正常生产和运行造成直接影响。本文对汽轮机本体的常见故障进行分析，并就如何解决这些故障的处理对策进行了探讨。

关键词：汽轮机本体;常见故障;处理对策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.167

1 引言

火电是中国电力能源的主要供应方式，而汽轮机组作为火电生产中所必不可少的关键设备，其运行质效将对火电的正常生产和运行产生直接影响，做好汽轮机的检修管理工作对保障火电企业的生产效益至关重要。在汽轮机的日常运行实践中，本体较易发生各类机械故障，针对这些故障的特点和类型，应积极采取处理措施加以解决，这也是保障火电正常生产和运行的关键举措，必须得到足够的重视。本文对汽轮机本体的常见故障进行了分析，并就如何解决这些故障的处理对策进行了探讨，希望对业内同仁可以起到一定的参考和借鉴作用。

2 汽轮机工作原理与结构

汽轮机是热力原动机的一种，它主要依靠蒸汽动力运行，具有大功率、高效率、损耗低和运行相对较安全等优势。同时，汽轮机在运行中产生的噪音和振动也比较小，其运行维护难度较低，受到了火电企业的广泛青睐。汽轮机工作是通过将蒸汽热能转化成机械能的方式实现的，蒸汽会通过喷嘴、动叶等结构实现能量转换。常见的汽轮机主要可以分为冲动式和反动式两种。前者运行中，蒸汽通过在喷嘴中膨胀，会使得压力和速度均发生改变，进而实现动能转换，利用高速气流带动动叶片方向改变来实现做功;后者是利用叶轮的前、后压差来产生轴向推力，然后在配合平衡活塞等实现轴向推力平衡。

对于汽轮机而言，其结构主要可以划分为以下三个主要部分：第一，本体。本体由气缸、喷嘴等静体部分和叶轮、叶片等转子部分构成。第二，调节保安装置。第三，辅助设备。本文将重点对本体的常见故障及其处理对策进行详细探讨。

3 常见故障分析

（1）振动异常。对于汽轮机而言，其在运行工作中经常会出现振动异常的问题。但汽轮机的结构较为繁琐，其振动的影响因素较多，所以造成汽轮机的振动异常成为了检修中的重难点问题。通过实践检验发现，气流激振是造成振动异常的重要原因之一。机械在正常运行中，因为系统运行的波动，很容易导致气流激振。此外，转子（如图1所示）热变形也会导致汽轮机本体出现振动异常。因为随着运行的延续，转子温度会升高，而这会在一定程度上导致材质变化，进而促使变形发生，并且运行中的转子温度变化是不均匀的，局部过热也会导致变形产生。而转子一旦发生变形就会造成受力不够平衡，进而引发振动异常。

（2）叶片损耗。机器设备长时间运行必然会导致零件损耗，汽轮机自然也不例外。比如汽轮机的叶片，因为会受到离心力的作用，再加上湿蒸汽腐蚀介质的影响，很容易发生损害，进而导致故障产生。

（3）系统真空下降。对于汽轮机而言，一旦出现真空下降等情况，那么就会造成运行功率降低，既不能满足机组运行要求，同时还会导致成本增加。从理论上来说，在完全的真空情况下，会使得机组的运行效率最大，但从实际来说，并不是真空度越高就越好。在进行设计的过程中，虽然会采取措施确保真空，但随着汽轮机的投入运行，很多原因都可能导致真空下降，进而影响到汽轮机的正常运行。比如循环水的速度、温度等都是影响真空的一个重要因素，而真空一旦下降就会造成外界的空气被压入机体内，进而导致经济上的损失。

4 處理对策探讨

（1）解决振动异常的对策。考虑到造成汽轮机本体出现振动异常的因素有很多，所以在处理异常振动时，需要从多个方面进行分析，找准导致振动异常的原因，并采取相应的解决措施。在对机组进行检查的过程中，要重视发现振动异常情况并进行准确记录，制作不同能量下的汽轮机工作图表。如果识别出导致振动异常的原因为气流激振，那么就应根据对图表的分析和观察，在实际运行中尽量避免造成激振的能量。如果振动异常是由于转子长时间运行导致的，那么就需要及时对转子进行修复，并在日常运行中强化对转子温度的控制，从而尽量降低转子出现变形的概率。

（2）防止叶片受损的对策。对于汽轮机而言，叶片受损会严重影响到设备的运行效率，甚至使得机组不能正常工作。考虑到汽轮机的结构相对复杂，组成零件较多且都较为精密，所以首先必须通过合理优化设计来降低叶片受损的发生概率。此外，叶片受损还可能是由于进水腐蚀造成的，所以还必须确保疏水系统的完善性，通过尽可能多地设置疏水点来避免腐蚀受损的发生。最后就是要加强对叶片等敏感零部件的检查，对可能导致其受损的因素加以控制。

（3）保持真空的对策。在实际中，通过改变循环水的流量，往往可以对真空下降问题进行有效改善，但盲目增加水量会造成成本增加和资源浪费，所以现实中大多采取及时清理管道以保障流通性的方案进行处理。此外，还应加强对汽轮机实际真空值的监测，一旦发现低于理论值，就必须及时采取措施加以处理。

参考文献：

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