汽轮机常见的故障分析及对策

娄岳峰

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨150046）

在中国，火力发电仍然是主要的电能来源，而汽轮机是火力发电厂的主要机械设备。汽轮机的运行效率会直接影响火力发电厂的工作效率，维护人员对汽轮机的日常维护和故障处理的及时率对于电厂的安稳运行十分重要。汽轮机的结构主要由转动部分和静止部分两个方面组成。转动部分主要包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等；静止部分主要包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。在汽轮机高强度运转中，很容易发生故障，针对汽轮机的常见故障，工作人员必须掌握其原理并给予解决。

1 汽轮机的常见故障

1.1 振动故障。汽轮机在运转中容易发生振动故障，该故障往往却是最容易被忽视的问题。振动发生的情况很复杂，也有多种原因引起振动，但是在大多数情况下是由于质量不平衡引起的。要想及时解决振动故障，首先应找出发生振动的原因，我国汽轮机发生异常振动的主要原因有转子轴心失衡，固定螺丝松动等情况。低频次的震动是由于轴承的油膜自激，引发与转子间的间隙，在运转中产生振动。除此之外，还要观察是否是由于机械零件老化、摩擦严重或是汽轮机轮子预热变形等情况产生的异常振动。在这种情况下，维护人员就需要对汽轮机的零部件进行维修或更换，这就体现出日常对汽轮机的维护和管理的重要性。

1.2 仪表故障。当对汽轮机做故障分析时，一般来讲维护人员都会首先观察仪表，所以应对汽轮机仪表进行必要的检查和维修。为了确保及时修复汽轮机仪表的故障，通过仪表显示的数据排查其他隐患，应在日常操作中对其进行维护。发生故障时必须对汽轮机仪表进行必要的检查，在日常维护中应对仪表数据进行监视，详细了解汽轮机的正常运行参数，发生故障时应及时报告给技术维修人员，从而排除仪表故障。

1.3 油压下降/漏油。汽轮机油系统故障常见的故障之一，当发生漏油或油压下降时都会对汽轮机机体造成损伤，严重影响汽轮机的运转。在汽轮机高强度持续运转中，由于设备腐蚀、温度、湿度、振动等原因都可能造成汽轮机油系统的异常，为了对汽轮机油系统及时维修，在汽轮机运行的时候应经常关注汽轮机油压是否异常、是否存在明显的漏油的现象，如出现以上情况要及时对油系统进行故障处理，以免引发更严重的故障发生。

1.4 气缸变形。气缸变形主要是由于气缸膨胀受热不均匀或是结构材料厚度和尺寸有关。与汽轮机运行时汽缸的保温情况和受力情况都有着不可分割的关系，尤其是在启停两级气缸的死点高度处又出现了一个下降一个升高的变化，导致缸内温度明显变化，从而导致气缸变形的故障发生。所以在汽轮机的运行工作中，还需要关注温度的控制，尤其是在启停时注意低气缸的状态，有效防止气缸变形，阻止更大损失的发生。

1.5 叶片故障。涡轮叶片主体的损耗导致叶片故障的根本原因，对叶片的侵蚀是由于在汽轮机高速运转是所产生的蒸汽对叶片造成的侵蚀和磨蚀等。末级长叶片是确保蒸汽轮机高效运行的重要组成部件，末级长叶片将在高速汽轮机运转时受到蒸汽，振动等的冲击，出现侵蚀，从而影响汽轮机运转效率。但通常对汽轮机机体的日常维护中，对于末级叶片的维护不够仔细，在长期得不到有效的维护和持续受汽轮机蒸汽和振动的侵蚀，叶片会发生老化、被腐蚀、松动等情况，也可能由于这些自然损耗造成无法控制汽轮机气流的稳定，从而产生故障影响汽轮机的正常运行。

2 汽轮机故障的对策

2.1 振动故障解决对策。为解决汽轮机振动故障，维护人员首先要了解汽轮机产生异常振动故障的原因。在日常的维护管理工作中就要积极的总结经验，把同一类问题汇总，避免重复同一问题故障的发生。在解决振动问题时，通过合理地调整轴心，对转子进行平衡测试，调整轴承的负荷重量。同时汽轮机作业人员在启停期间要绝对控制气缸的温度变化，观察上升差、轴向位移等参数，避免在临界转速下长时间运转，以防气缸上下温度相差过大导致受热不均匀造成气缸变形的故障，当汽轮机在运行过程中出现振动故障，必须立即报告并妥善解决，防止发生更严重的故障。

2.2 油压故障解决对策。针对油系统故障就需要作业人员在日常工作中细心一些，多观察仪表上对于油压、油量等参数的反应，出现异常数据反馈时应第一时间查看是否存在漏油的现象，如排除该现象后应检测是否油压过低或过高。排查是否有零部件松动导致油系统故障，在不影响正常作业运转的情况下可以通过堵漏的技术将气压异常或漏油部位进行处理，达到密封和油压恢复正常的作用。

2.3 气缸变形的解决对策。在汽轮机运转作业的过程中，应关注蒸汽对汽缸受热后温度的变化，以及汽缸受热膨胀的状态，在外在条件下杜绝是气缸变形的可能。同时，在检查过程中，可以清洁并更换轴承箱底板上的润滑脂，并检查滑动销系统的间隙。还可以改进轴承箱下部的平台，并采用先进的自润滑材料戴维斯合金作为轴承箱与板之间的自润滑垫片，以减小轴承座与板之间的摩擦。尤其是在启动和关停时，避免汽缸一高一低的情况发生，增加缸本身的膨胀推力。

2.4 叶片故障的解决对策。为防范止蒸汽轮机发生叶片故障，维护人员必须对叶片腐蚀的原因有所了解，从而根据汽轮机叶片腐蚀的原因来改善汽轮机的内部结构，对汽轮机蒸汽位置分布的改善，以及对汽轮机运作时产生的水蒸气的疏水系统的优化。通过增加疏水点，以减少长叶片因水蒸气积压被腐蚀的情况。维护人员应对叶片，拉杆，甚至是轮子等零部件进行日常的维护和检查。

3 加强对汽轮机日常维护工作的管理

3.1 提升维护人员职业素养。提升维护人员的职业素质，提升对汽轮机的维护技能掌握，是保证汽轮机良好运行的重要条件之一，也是提高汽轮机维修效率的保证。因此，在正常工作中，还应重视对维护人员的职业技能的培训，对汽轮机的常见故障和功能特点、结构分布等基本情况进行掌握和定期的维护检测。从实践工作中提升维护人员的职业素养，在故障发生时能够及时处理并排除其他故障，掌握基本的维护技能的同时还能简单的对汽轮机机体本身进行维修和检测。在维护人员达到基本维护要求时，还应对其进行考核和评价，加强对维护人员的管理，是对职业技能的检验，同时也是对汽轮机运转和电厂经济效益的保证。

3.2 加强对汽轮机日常监测工作。从上文中常见问题的分析中可以看出，许多常见问题起初发生故障时都是由于对机械日常的监测不到位形成的，比如机体的振动故障、汽轮机仪表故障、叶片故障等等，如果在日常作业时对机械的各项运转指标和异常情况加以监测，将很大程度上避免此类故障的发生。可以通过设置物联网预警装置，将标准参数值设定好，如发生数据异常可以触发报警装置，从而加强对运转中的机械进行监测。

3.3 加强对维护工作的经验总结。由于对常见问题的分析和问题形成的原因已经有了很多的明确解释，也有了相对成熟的应对方案，所以在日常的故障处理中应更加及时、快速的解决问题。但难免有突发情况或其他异常故障情况的发生，因此，对于每一个故障及维护工作的经验总结就尤为重要。将维护工作日常遇到的情况建立问题库和解决对策库，将好的经验和对策共享，同时将问题提出给予警示。促进维护人员工作的积极性的同时还可以促进相互学习经验，更好地提升维护技能。

4 结论

汽轮机在日常运转中难免会发生故障，维护人员要对汽轮机的常见故障的形成原因和解决对策烂熟于心，在故障发生时迅速采取对应的对策及时处理。同时还应加强对维护人员的日常管理，提升职业素养、加强考核评估、建立有效的问题库及解决库等方式更好地为处理故障提供服务，从而有效的降低汽轮机发生故障的频率，在发生故障时更高效的给予解决。