汽轮机故障分析方法与检修

摘  要：近年来，随着人们生活水平的提高，电力工业的快速发展使得电网容量有了显著提升，电网中高参数大容量机组的数量有了显著增加。电力生产的汽轮机需要确保全天候实时生产，同时不仅要确保数量，还要保障质量。因此针对电力生产的汽轮机需要进一步提高研究力度。汽轮机的发电机组工作原理以及结构较为繁杂，在电力生产中需要适应各种环境，导致汽轮机故障现象在所难免，若汽轮机出现故障，则会带来严重影响。基于此，本文围绕汽轮机故障的分析方法展开论述，同时探讨了汽轮机故障的检修对策。

关键词：汽轮机;故障分析;故障检修

中图分类号：TP2;TM2    文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）09-0000-00

0 引言

人们的生活以及工农业生产都需要电力能源的供给，经济的发展离不开电力资源的支持，若电力能源的供给存在稳定性问题，则工农业的发展将会受到制约，同时也会对人们的日常生活带来各种不便。用电结构的变化使得民用电所占比有所提高，工业用电比重相对降低，电网的峰谷差较大，甚至能够达到最高负荷的50%。为了能够适应负荷变化的要求，针对汽轮机的常见故障进行分析，并结合故障分析结果进行研究。

1 汽轮机的运作原理及功能

汽轮机指的是旋转式动力机械，可以将蒸汽能转变为机械功。汽轮机一般是用于发电的原动设备，也可以作为风机、泵等设备的驱动源，还可以根据汽轮机的排汽以及中间抽汽等功能满足部分生产以及生活的供热需求。汽轮机通常由转子和静子构成，转子一般包含了叶轮、叶栅、主轴、旋转部件等结构构成，而静子则包含了气缸、隔板、汽封、机座等紧固零件。汽轮机本身是一种将蒸汽作为动力，再将蒸汽热能转变为机械功的机械设备，是目前火力发电中普遍运用的原动机，其具有功率强、效率高等特点。

2 汽轮机故障分析方法

2.1 汽轮机油系统故障分析方法

作为汽轮机系统中的重要结构，油系统故障是引发汽轮机整体故障的重要因素，特别是现代电厂生产中，汽轮机运作的安全性会受油系统等多项问题的影响。鉴于此，在汽轮机设备的保养和管理方面便需要经常检查汽轮机运作期间油压和油位的情况，将在线监控系统引入到现代电厂生产中，对汽轮机组的油系统运行状况进行动态化监控，规避汽轮机油系统的众多故障问题。当油系统故障发生后，则需要将油系统运行状态最好阶段的参数进行比对分析，在故障表现分析方面，需要把油位不足和油压过低等因素排除，将故障表现与汽轮机维修经验作为主要前提，对故障的原因进行分析。此外，在油系统故障排查过程中，需要将故障排除、更换零部件规程作为依照，尽量降低汽轮机因油系统故障而受到的影响，确保电厂供电的稳定性与安全性[1]。

2.2 对机油含水过多引发故障的分析方法

若汽轮机油中含有大量水分，很可能會破坏汽轮机的轴瓦，甚至烧坏轴瓦，使得汽轮机的运作产生较为明显的振动现象。而引发汽轮机油含水量较高的主要因素便是渗漏，所以若发现汽轮机在运作期间产生较为强烈的振动，需要对可能存在漏水的位置进行全面排查，及时找出漏水点进行补救。但在实际生产过程中，汽轮机由于运作环境较为复杂，或汽轮机本身较为老旧，也会提高漏水问题的发生概率，对于汽轮机所带来的影响更加明显。

2.3 汽轮机调速马达故障的分析方法

电器开关黏连是导致汽轮机调速马达故障的主要因素，其会导致高速马达的旋转方向朝向减负荷一面，并且同步器丝杆推出55mm，汽轮机调速气门也会受到影响而关闭，汽轮机同步器运作状态也会受到影响，不利于汽轮机的稳定运作。鉴于这类故障，工作人员需要及时发现汽轮机调速马达的故障，应用有关的维修或预防措施，避免汽轮机调速马达故障而引发其他关键部位的问题。工作人员需要针对汽轮机设备进行全面排查，做好汽轮机故障的记录工作，包括故障位置和故障成因，这些记录信息能够作为故障分析的主要判断根据。

2.4 汽轮机转子永久性弯曲故障分析方法

为判断汽轮机转子永久性弯曲等故障，一般会选择开缸检查的方式进行检验，在开缸检查期间，若发现高、中压汽封梳齿存在磨损现象，并且高中压转子弯曲250μm，轴瓦存在淹没现象，需经直轴处理后使机组正常运作。对其故障原因进行分析发现：高、中压轴封送汽存在滞后现象，滞后于抽真空时间，导致冷空气随着高、中压转子轴封处侵入汽轮机内部，导致转子局部冷却，进而引发转子永久性弯曲故障，这也是故障的直接原因;在冲转期间主蒸汽温度和热态开机需求不一致，冲转是主蒸汽温度左侧为307.43℃，右侧为350.4℃，高、中压内缸外壁温度338.22℃，在启动期间存在负温差问题，这也是引发转子永久性弯曲故障的原因之一;针对汽轮机状态的评估以及诊断方法通常利用振动分析法进行处理，通过振动分析法能够快速鉴别汽轮机发电设备的具体情况，如是否存在故障、故障严重性、故障问题的发展趋向等。

2.5 汽轮机仪表故障的分析方法

对汽轮机常见故障进行分析，导致其故障的因素中仪表故障、仪表误差也是最主要的因素之一。对此在汽轮机日常管理及维护保养期间，对汽轮机的仪表进行校验至关重要，只有定期对仪表进行校验，才能保证仪表运作状态的稳定，降低仪表故障率，确保汽轮机的运作稳定。在汽轮机运行状态监控期间，监控设备操作人员也要充分了解仪表在汽轮机不同负载下的参数规律，若负载相同的情况下仪表数据便存在异常，那么便需要及时向维修部门反馈信息，对设备进行全面检查和校验[2]。

3 汽轮机的检修

在汽轮机运作期间，渗漏问题以及气缸变形都属于常见的故障现象，因为汽轮机气缸是铸造而成的，在气缸出厂后经过一定处理，确保气缸在铸造期间形成的内应力可以彻底消失。但在处理期间也可能会出现一定不足，如时效时间不足等，可能会导致气缸在设备运作期间出现变形现象，这也能解释很多气缸在出现泄漏故障后还会在之后的运作期间产生漏汽现象。并且气缸在运作过程中受力情况不稳定，不仅回收内外气压影响，也会受各结构部件的自重、蒸汽榴出静叶时对静止部分的反作用力、管道冷热状态下对气缸作用力等方面的影响，这导致气缸塑性变形，引发泄漏现象。对此，汽轮机气缸结合面必须要保证密封性，避免对机组运作稳定性带来影响，而在检修过程中也要重点关注上述现象，对气缸结合面进行研刮，提高气缸结合面的密实性，这是气缸检修过程中的关键内容。在汽缸结合面漏汽问题的处理方面，需要仔细排查气缸结合面漏汽问题的成因，结合变形问题的严重性及间隙大小等信息分析发生漏汽问题的原因，针对性处理漏汽现象，有效规避后续气缸可能出现的结合面漏汽问题[3]。

4 结语

经济快速发展，对于化工生产的要求也越来越高，化工生产的效率性与安全性决定了经济的稳定发展和人们的日常生活。汽轮机是化工成产期间所应用到的主要设备之一，但却存在严重的故障问题，这需要对汽轮机的常见故障和检修方法进行全面掌握，通过科学的方法与手段进行检修。

参考文献

[1]冯彦锋，厉彦会.汽轮机故障分析方法与检修[J].民营科技，2013（2）：45.

[2]邵文涛.关于汽轮机故障分析方法与检修的探讨[J].无线互联科技，2013（4）：115.

[3]田风宾.汽轮机故障分析方法与检修[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2015（5）：246.

收稿日期：2020-08-02

作者简介：王岩（1982—），男，河北张家口人，硕士研究生，工程师，研究方向：汽轮机检修。