汽轮机本体常见故障检修讨论

贾宝顺

摘要：汽轮机作为当今社会最为主要的热力原动机，虽然具有着高压高温、高转速、高精度等特点，能够为火力发电生产提供重要支持，但在实际运行期间，汽轮机本体出现故障问题的几率也同样会比较高，要想确保汽轮机能够得到有效应用，通常还需汽轮机本体的常见故障问题进行有效规避与处理。基于此，本文对汽轮机本体运行过程中比较常见的故障问题进行了分析，同时围绕这些故障问题的有效检修措施展开相关探讨，希望能够为有关检修人员的工作实践提供一定参考。

关键词：汽轮机本体;故障;检修

引言：从火力发电生产领域的实际应用情况来看，汽轮机运行环境往往都十分复杂，无论是高温、高压等环境条件的影响，还是长期的高速运行状态，都可能会使汽轮机本体出现故障，一旦汽轮机在故障影响下停止运行，那么其后果往往都会非常严重，而要想避免这类情况的发生，对于汽轮机本体常见故障及检修措施的探究，自然也是十分必要的。

1 汽轮机本体的常见故障问题

1.1 超速转动

一般来说，汽轮机虽然具有着高转速的特点，但其转速稳定性却是能够得到保证的，正常运行状态下并不会出现太大波动，而超速转动故障则是指汽轮机本体转速明显加快，突破了正常运行状态下的转速区间。在汽轮机对叶轮、叶片等材料质量要求较高的情况下，如果汽轮机本体的转速超出了材料承受限度，那么叶轮、叶片、围带、轴承等就很可能会出现松动、脱落、变形、损坏等故障问题，严重时甚至还可能导致断轴[1]。另外，汽轮机本体超速转动故障的原因往往比较复杂，如发电机甩负荷到需、DEH系统控制失灵、超速保护试验操作不规范、主汽门与调速门存在较大缝隙或关不到位等，都可能会导致超速转动故障，使汽轮机本体的正常运行受到直接影响。

1.2 异常振动

汽轮机作为重型精密旋转机械，其运行期间虽然不可避免的会产生振动，但振动幅度却会要控制在规定范围内，以免使内部精密零部件因持续振动而出现损坏，而异常振动故障则是指汽轮机本体运行时的振动幅度过大，超出了设备所能够承受的正常范围。与其他故障相比，异常振动故障在初期的危害相对较小，但难以被及时发现，一旦汽轮机在异常振动状态下运行时间过长，那么其可能造成的危害就会不断提升，严重时甚至可能会导致重大设备事故。另外，汽轮机异常振动故障的原因十分复杂，很多零部件的故障，都可能会引发异常振动，其中比较常见的原因包括扩油膜振蕩、转子质量不平衡、轴承盖松动、润滑油油温过高、润滑油油压下降、润滑油油膜破坏、发电机历次不正常、滑销系统卡涩等。

1.3 设备进水

设备进水故障简单来说就是汽轮机主体运行期间有水进入到设备内部，属于比较常见且防范难度较高的故障问题，不仅会使汽轮机的气缸出现变形，同时还可能会导致动静间隙消失、叶片损坏、大轴弯曲等问题，对设备运行的安全性、稳定性影响非常之大。另外，导致汽轮机主体进水的原因虽然比较多，但主要集中在汽水分离装置、凝汽设备几部分，比较常见的故障原因通常有锅炬汽水分离器满水、凝汽器水位控制失灵、凝汽器满水、再热器减温水调整不当、轴封供汽疏水不畅或减温水门开启过大等。

1.4 蒸汽参数异常

除转速外，汽轮机对于蒸汽温度、蒸汽压力等，也同样有着非常严格的要求，如果汽轮机本体运行期间出现了超温、超压、低温等情况，不仅会导致运行成本的增加，同时还可能使汽轮机使用寿命下降，如超温状态下转子会出现高温蠕变，低温状态下则会导致末级叶片水蚀[2]。另外，从原因上来看，蒸汽参数异常故障主要可分为锅炬控制失常、减温水异常、旁路阀误开或泄漏、排汽压力过大或温度偏高以及抽汽突然停用几种，不同原因影响下的汽轮机本体蒸汽参数变化会存在一定差异，但具体危害并无太大差异。

2 汽轮机本体故障的检修措施

2.1 故障诊断

在汽轮机本体出现故障后的检修阶段，为准确判断设备故障类型、原因与位置，必须要熟悉各类常见故障的具体表现与特征，并根据汽轮机的异常运行情况来完成故障诊断，必要时还可以对出现故障的汽轮机进行全面检查。例如当机组突然甩负荷到雾、发出异常声音，或是因DEH电超速﹑OPC超速、TSI电超速﹑机械超速等超速现象而触发保护动作及警报，可判断为汽轮机超速转动故障;在实测发现就地实测机组振动大，或是观察到TSI振动指示增大、触发DCS（汽轮机轴承振动大）声光报警等情况时，可以判断为异常振动故障;设备进水故障的表现通常包括过热度减小、蒸汽温度突降、轴向位移增大、机组强烈震动、攀扯状态下偏心值增大、推力瓦及回油温度升高等现象;而对于蒸汽参数异常故障，则可以直接观察有关仪表，或是利用专业检测仪器对进行蒸汽温度、蒸汽压力等进行测量，以免因仪表故障而影响故障诊断结构[3]。

2.2 故障处理

在完成故障诊断后，还需根据具体的故障类型及原因展开针对性的故障处理。例如当汽轮机发生超速转动故障后，应立即手动停机，并查看主汽门、调门以及各抽汽逆止门的关闭情况，并将关闭不到位的各处关严，如转速过高的现象仍未得到环节，则需要过短采取隔离、泄压等应对措施，以免造成安全事故。确定汽轮机转速恢复正常且各处均无异常状况及明显损坏现象后，方可重新启动汽轮机，并对重新启动过程进行仔细观察。如发现设备重启过程中存在轴承温度过高、内部声音异常、推力温度轴承等情况，则需要再次自动停止汽轮机运行，并根据异常情况对其再次诊断。

而在汽轮机主体发生异常振动故障后，应根据转速降至雾时立即投入盘车，并通过更换转子等零部件、更换润滑油等方式进行维修处理，处理结束后还要对偏心度进行检测，确定偏心度合格再允许其开始正常运行﹐切不可将汽轮机转速停留在临界转速范围内[4]。同时，对于一些程度较轻的异常振动故障，由于其故障影响并不明显，故障维修处理时很容易被忽略，因此检修人员在完成对还需注意查看缸体壁温差、汽缸膨胀情况、轴向位移情况﹑润滑油压力与温度、排汽温度等情况，并在发现异常后及时加以处理。

2.3 故障预防

在汽轮机主体故障维修完成后，对于各类故障的针对性预防也同样是十分必要的。例如为避免汽轮机进水，应安装足够数量的汽缸金属温度测量元件，并借助人机交互界面，各测量元件获取的温度测量结果显示出来，保证缸体温度显示画面正常。每次启动机组之前，还要对设备的防进水保护进行检查，火势进行防逆流实验，确定防进水保护正常或试验成功后，方可正式启动机组。而对于蒸汽参数异常状况，则需要在设置专门仪表用于显示蒸汽压力、温度等参数的同时，定期对仪表进行校检，查看仪表显示数值与专业仪器现场实测数值间是否存在差异，并在发现差异后查明差异原因，并通过校对、更换仪表等方式进行处理。

结束语：总而言之，汽轮机主体的常见运行故障通常包括超速转动、异常振动、蒸汽参数异常、设备进水等，而要想实现对这类故障的有效防范，将故障发生几率与影响降到最低，则需要熟悉掌握各类故障的诊断、处理及预防要点。

参考文献：

[1]王军.火电厂汽轮机的常见故障和检修策略分析[J].内蒙古科技与经济，2020，（05）：90.

[2]赵巍.汽轮机的常见故障及检修方法分析[J].工程技术研究，2017，（09）：110+112.

[3]郝大宇.300MW机组汽轮机本体检修方案分析[J].建材与装饰，2016，（04）：234-235.

[4]刘元振.汽轮机本体常见故障分析及处理对策探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2018，（28）：97.