汽轮机维修中常见故障与处理技术研究

张宝杰

关键词：汽轮机维修;常见故障;处理技术

引言

随着现代技术发展，机械设备内部的精密程度越来越高，内部零件耦合状态的要求也更加明显。一旦某个零部件发生故障，将会影响整个生产链。对于汽轮机来说，可以通过观察其振动情况来判断内部零件是否出现松动和发生故障。若汽轮机出现振动过大，则表明该汽轮机出现故障，必须立即诊断维修。影响汽轮机振动的因素有很多，因此，准确排查故障原因，给出解决措施，对企业有着重要意义。

1 汽轮机组故障诊断技术

汽轮机故障诊断技术，是基于当下的知识与经验，经过先进科技进行一个快速分析与诊断的系统，它可以同时对多方面的故障原因做出及时的诊断与分析，给予相关科研技术人员相关建议与数据分析，对作业生产进行全方位的监控，保证安全运行。汽轮机组故障诊断技术经过多年的发展，机组诊断技术逐步走向成熟，根据专业知识，第一基础性阶段对汽轮机组故障进行诊断，主要是依靠信息技术发出的信号检测汽轮机运行情况，第二阶段主要是依托智能化信息 技 术 系 统，该系统及检测、诊断、反馈于一体，第三阶段是智能化发展阶段，因为我国在故障诊断技术上还有很长的路要走。

2 汽轮机维修中常见故障

2.1 密封水系统问题

当前，部分电厂集控在运行方面汽轮机运作经常会出现密封水系统的问题。 一方面，相关系统在运行的过程中，经常会出现性能问题，引发水泵的供水与回水不足;另一方面，密封水系统的日常调整优化缺乏科学性，难以按照汽轮机设备的运作特点和实际情况针对性使用控制措施，导致系统的稳定性降低。

2.2 汽轮机真空系统存在的问题

汽轮机真空系统价值主要表現在：在启动汽轮机组的过程中即抽出了加热器以及凝汽器当中的空气，从而创造一定真空值。在汽轮机恢复正常工作之后，为了对真空值进行有效维持，能够将外部漏入、凝汽器当中的不凝结气体抽出。鉴于此，汽轮机真空系统的运行面临不少会导致其形成不利影响的要素，具体来讲，主要表现为：一是如果汽轮机真空水泵中的水温太高，那么较易导致真空泵抽气量显著降低，从而造成真空度的显著减小。二是如果外部环境温度值较高，那么循环水温也势必获得提升，这势必制约凝汽器吸热量以及蒸汽冷凝温度。如此一来，凝汽器的真空度势必存在不断降低的一种趋势。三是真空系统的泄漏势必对汽轮机真空系统形成不利影响。真空系统的严密性受到真空系统、抽汽回热系统、疏水系统等的直接影响，如果真空系统存在泄漏现象，那么需要迅速地查询泄漏点。其中，真空系统较易形成的泄漏点是加热器排空管、凝汽器不锈钢管、疏水管道等。

3 处理技术

3.1 密封水系统的优化措施

在汽轮机运行的过程中，密封水系统具有重要的作用，一旦密封水系统发生问题，将会影响整体设备的正常运作，甚至会埋下安全方面的隐患。因此，优化管理工作的过程中，应重视密封水系统的调整，重点制订完善的维护计划方案，安排专门的负责人负责设备检查和维护，分析了解密封水系统的情况，明确是否因为系统运行不良导致水泵无法正常性地供水与回水，做好相应的维护工作。与此同时，还需在维护的过程中及时发现系统密封性不良的现象，做出相应调整，从根本层面提高密封水系统应用质量。并且积极借鉴国内外成功的经验，根据整体设备的运行特点和密封水系统的应用情况，完善相应的优化改造计划，利用有效的改造措施和优化措施等，增强密封水系统运作的稳定性。

3.2 改进与完善汽轮机真空系统以及优化抽汽回热系统

一是改进与完善汽轮机真空系统。在火电厂汽轮机运行系统中，应定期维护和检查真空设备，尤其是对润滑油油位、分离器水位、泵体运行是否正常以及电机轴承振动频率的数值是否在一定范围之内等一系列问题进行检查。倘若真空泵具备比较高的水温数值，那么应迅速检查冷却器的运行情况，判断冷却器是否存在堵塞的现象。如果真空系统泄漏的现象存在，那么需要迅速查找泄漏点。并且密切关注真空系统较易形成泄漏点的加热器排空管、凝汽器不锈钢管、疏水管道等位置。需要明确的是，还应结合真空泵与凝汽器的运行现状和应用寿命开展定期保养以及维护等相关工作，保障可以实现其顺利运行的真空标准要求。二是优化抽汽回热系统。由于汽轮机组整体的热经济性能受到抽汽回热系统性能优劣的直接影响作用，因此很多的火电厂为了实现热经济性能的提升，往往会对抽汽回热系统进行优化。在抽汽回热系统的优化上，需要做到：根据加热器水温与抽汽量状态优化疏水管道以及疏水阀;有效地优化高、低加热器抽空气管道的设置问题，以及优化疏水泵管道，保障疏水泵可以实现理想的处理效果与疏水效果。

3.3 信号的采集与分析

（1）传感器技术。汽轮机一般是在高温高压的条件下工作，因此 ， 电力公司对汽轮机故障诊断技术提出更高的要求，尤其是传感性能方面。目前，我国传感器研究主要集中在提高传感器性能以及在诊断过程中提高诊断正确率，从而全面分析诊断信息。传感器技术因其范围广，灵敏度高，结构简单等优势，被广泛应用。（2）信号采集、分析与处理。汽轮机故障诊断通常是用振动信号辅助分析和处理。在这一阶段，振动信号处理是建立在快速傅立叶变换（FFT）思想基础上，FFT 把时域中的信号进行函数线性叠加处理，判断信号是否稳定。FFT 通过对波形的反馈情况，能及时判断出在不同波形中所对应的故障，正常状态下的信号波形应为比较平滑的波形，反之，出现故障时的波形比较杂乱，重复性差。在实际应用中，此种方法更适用对信号稳定的汽轮机故障进行诊断，实际应用范围比较广。

3.4 信号零点偏移的处理措施

信号零点的偏移主要是因为：信号传感器线路质量存在问题、传感器线路与强磁场间隔过近、信号处理电路存在设计缺陷等。针对上述原因，首先在传感器线材选购时，要选择正规品牌、具有一定屏蔽功能的线材;其次在汽轮机线路铺设时，各传感器线路要远离动力线等强磁场区域、并进行单独敷设;最后要对信号处理电路进行必要的完善，使其具备一定的杂波处理能力，最终达到信号传输不失真的目的。

结束语

综上所述，近年来，电厂集控运行的过程中汽轮机运行存有诸多不足之处，主要表现在启停系统不良、配汽形式不佳等方面。为确保汽轮机的良好运行，电厂集控运行管理的过程中应对这些方面重点进行优化处理，增强密封水系统的性能水平，保证各个机组的运行效果，提升启停系统的使用有效性，采用综合性优化的方式进行各类设备的调整和改进，完善管理维护方案。

参考文献：

[1] 孙贺，刘昊阳，乔建平.电厂集控运行汽轮机运行优化途径[J].中国新通信，2020，22（1）：145.

[2] 杨琦，李冬羽，高岩，阎文松.国内外汽轮机故障诊断技术的发展现状[J].通用机械，2018（1）：47-50.