火电厂汽轮发电机的常见故障探讨

薛奇华

（中海石油天野化工有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

当前，火电是我国电力能源主要的供应方式，根据相关部门统计的数据显示：2019年，我国全年发电总量为73253亿千瓦时，而点点发电量为50450亿千瓦时，占据总发电量的68.9%（详细数据见表1）。在火电厂中，汽轮发电机是其发电生产中不可或缺的关键设备，在火电领域具有十分广泛的应用价值和应用前景。特别是随着经济社会的发展，人们对于电力能源的需求越来越高，火力发电厂更是加大了对汽轮发电机的应用力度。在这样的背景下，为了保障火电厂汽轮发电机正常、安全、稳定的运行，必须加强对汽轮发电机故障的检测维修。

表1 全国发电量情况对比（单位：亿千瓦时）

1 火电厂汽轮发电机的工作原理分析

汽轮机是一种采用蒸汽做功的旋转式热力原动机，具有较大的功率，效率较高，且结构比较简单，易损件较少，运行起来十分安全可靠。此外，汽轮机调速比较方便，在运行中产生的振动较少，噪音也小，并具有防爆的显著优点。在火电厂中，汽轮发电机主要是通过燃烧煤等化学燃料，将其产生的蒸汽热能通过喷嘴、动叶等结构实现能量转换，转化成为机械能。目前，火电厂常见的汽轮机主要分为冲动式与反动式两种。其中，冲动式汽轮机产生的蒸汽通过在喷嘴中膨胀，使得压力及速度发生明显的改变，进而实现动能的转换，并利用高速气流带动动叶片的方向改变来实现做功；而反动式汽轮机则是利用叶轮的前压与后压之差来产生轴向的推力，然后再配合平衡活塞等设备实现轴向推力的平衡。

2 火力发电厂汽轮发电机常见的故障

2.1 凝汽器真空降低

火电厂汽轮发电机在运行的过程中，极易出现凝汽器真空度偏低的故障。在实际运行中，汽轮发电机对于凝汽器的真空度要求极高，一旦凝汽器真空度下降，就会导致汽轮发电机排汽温度在短时间内急剧上升，从而导致机组出现异常振动的现象。究其原因在于外界的温度过高，汽轮发电机内部的循环水温也在短时间内升高，从而影响到排气压力，使其也在很短的时间内快速增高。在这样的情况下，凝汽器就会出现真空度下降的状况，从而影响到汽轮发电机的正常运行。

2.2 发电机组异常振动

异常振动是火电厂汽轮发电机最常出现的故障。而导致发电机异常振动的原因较多，但最常见的原因大致包括以下几种：第一种是气流激振导致的异常振动；第二种是转子摩擦导致的振动；第三种是转子发生热变导致的振动。这三种情况都可能导致转子温度在短时间内急剧升高，进而导致汽轮发电机出现异常振动问题。

2.3 储油系统存在杂质

汽轮发电机组装的过程对外界环境的要求较高，如果安装工作人员操作不规范，极易导致外界环境中的杂质进入到汽轮发电机的内部，特别是进入到油系统当中。一旦汽轮发电机的油系统中存在着杂质，在其运行的过程中，这些杂质就会与油系统中的轴颈产生一些摩擦，时间一长，就会导致轴颈逐渐产生磨损，进而导致汽轮发电机在运行的过程中出现内部阀门卡死的故障问题，影响到汽轮发电机的正常、稳定运行。

2.4 调速系统摆动故障

火电厂汽轮发电机在运行的过程中，还会经常遇到调速系统的摆动故障。而导致这一故障问题出现的根本原因在于发电机组的高压调速汽门出现了运行故障，从而影响到了其内部轴瓦的正常振动，使其振动负荷不断增加，局部出现损坏，进而导致调速系统摆动故障。

2.5 轴承高温故障问题

轴承高温故障问题也是火电厂汽轮发电机常见的故障问题。导致轴承温度升高的原因较多，常见的情形主要包括如下几个方面：第一，轴承本体出现磨损现象，或者是润滑油不良；第二，润滑油压过低，导致轴承运转缺油，或者是出现断油现象；第三，润滑油压或油温出现异常变化，导致轴承油膜被破坏；第四，轴承负荷突然加大，导致油封破损和漏气的现象。这四种情况都会导致轴承温度快速升高，影响到汽轮发电机的正常运行。

3 火电厂汽轮发电机常见故障的解决对策探讨

3.1 凝汽器真空降低故障的解决对策

针对火电厂汽轮发电机凝汽器真空降低的故障问题，维修工作人员首先需要对凝汽器进行停机处理，然后对其侧面进行细致的检查，确定其是否出现漏气问题。为了保证检查工作的准确性，检验维修人员需要细致清理喷嘴和汽轮发电机的表面，然后将水灌入到真空系统当中，对所有可能存在的漏气点一一进行检查和排除。此外，检验维修人员还应采用化学方式，及时清理凝汽器内部的污垢，确保内部的清洁，这样也能有效避免凝汽器出现真空度降低的故障，从而在最大限度上提高汽轮发电机抽汽的效率。

3.2 发电机组异常振动的解决对策

针对火电厂汽轮发电机组存在的异常振动故障，检验维修人员首先应准确判断故障发生的原因，然后根据发生的原因采取针对性的检查方式和维修方案。如果是气流激振导致的异常振动故障，检验维修应细致检验叶片末端位置处是否存在气流紊乱的现象，如果存在这一现象，维修工作人员应根据相关的调节标准，对高压调速阀门进行合理的调整，从而解决这一问题；如果是转子摩擦振动或者是出现热变问题导致的异常振动故障，检验维修人员可以采用更换转子的方式予以解决，如果是轴系不对中、不平衡导致的，检验维修人员需要测量出发电机最大的振动幅度，然后准确找到轴系的中心位置，并予以调整，使其重新回到平衡的状态。

3.3 储油系统杂质故障的解决对策

针对火电厂汽轮发电机出油系统故障问题，在其运行前，检验维修人员必须进行清洁度处理。当发生故障后，检验维修人员应及时对各个油阀门进行清洁处理，通过使用煤油专用清洁剂，对油箱和冷油器进行全面的清洁，以保证汽轮发电机储油系统的清洁度。此外，检验维修人员在还应对相关的管道进行清洁处理，避免这些管道内部淤积杂质，在运行过程中进入到储油系统当中而导致运行故障。最后，检验维修人员还应定期清洗或更换储油系统中的滤网，从而保障其正常的运行。

3.4 调速系统摆动故障的解决对策

针对火电厂汽轮发电机调速系统摆动故障问题，检验维修人员首先应定期检查小滤器与过滤器，发现存在问题后及时予以更换处理，从而保障滤网的通畅性。只有这样，才能在最大限度上提高油压的稳定性。同时，检验维修人员还应定期检验燃油的质量，保证系统内的油质能够符合汽轮发电机运行的质量标准和要求。此外，检验维修人员在检验维修工作中，还应细致检查调速汽门的内部零件，一旦发现存在损坏的零件，应及时予以更换处理，从而确保汽轮发电机的正常运行。

3.5 轴承高温故障的解决对策

针对火电厂汽轮发电机轴承高温故障问题，检验维修人员首先应分析导致该故障出现的原因，并采取相对应的措施予以解决。如果汽轮发电机内部所有的轴承都出现温度都升高的问题时，应细致检查油压，查看其是否降低，如果油压降低将其调整至正常油压即可。如果是个别轴承出现温度升高的情况，应细致检查轴承的进油压力是否正常，或者是存在着轴承异常振动以及轴封是否泄漏，查找到原因后进行相对应的处理。

4 结语

综上所述，火电厂发电是我国电力供应的主要方式，其经营和管理水平直接关系到经济社会的和谐、稳定发展，而汽轮发电机的运行性能是保证火电厂经营和管理工作的重要因素。因此，相关火电厂必须重视对汽轮发电机常见故障问题的分析和解决。本文简单分析了火电厂汽轮发电机常见的故障及维修保养的方法，希望能对相关火电厂维修工作人员的工作提供参考，保证汽轮发电机正常运行，提高火电厂运行的经济效益和社会效益。