汽轮机常见故障分析与检修

汽轮机常见故障分析与检修

王国成

大唐吉林发电有限公司辽源发电分公司  吉林省辽源市  136200

摘要：汽轮机作为一种动力机器，常用来为机械设备、泵、压缩机等提供运行原动力。除此之外，汽轮机还能够利用其排气功能提供生活热能。从现阶段电力发展趋势来看，我国的汽轮机的应用已经渗透到工业、生活领域的各个方面。为此，就汽轮机常见的故障进行分析，并分析汽轮机检修优化，以确保正常稳定运行。

关键词：汽轮机；常见故障；检修

引言

随着人类社会的飞速发展与科技进步，汽轮机逐渐取代了蒸汽机与内燃机，成为人类社会的主要动力来源，其以突出的大功率和低事故率被广泛应用于机械制造，是时下最普遍的动力机械。但低事故率不等于无事故，在汽轮机的日常运转过程中，仍需要对其进行及时检修，排除故障，确保其动力提供的稳定性。

1汽轮机系统概述

汽轮机系统主要由锅炉给汽轮机提供蒸汽，由蒸汽母管经电动主汽门和自动主汽门分两路进入汽轮机，推动汽轮机的叶片转动，从而带动发电机转动发电。其中盘车的作用是防止轮子产生热弯曲，保证汽轮机的正常运行。抽凝式汽轮机抽走一部分蒸汽，给高加加热器、低加加热器、除氧器提供热能。蒸汽在汽轮机做完功后，就进入冷凝器经过循环水冷却后，通过凝结泵进入低加加热器加热升温，然后再经除氧器除氧，循环中损耗的除氧水，通过化水处理车间补充，再然后通过凝结水泵，进入高加加热器加热，最后进入到锅炉加热。

2汽轮机常见故障分析

2.1机械故障

火力发电厂汽轮机产生机械故障的原因一般有很多，下面分析几种常见的机械故障原因。转子质量不平衡是汽轮机最常见的振动故障，可能是由于原始质量不平衡、转子热弯曲、旋转部件飞脱或松动等原因引起的。由于蒸汽中含有杂质，或者汽轮机内部构件表面处理不当，导致汽轮机内部构件出现异常磨损或腐蚀，进而引发故障。此外，汽轮机的运行状态受到许多参数的影响，如蒸汽温度、蒸汽压力、给水温度等，当这些参数调整不当，可能会导致汽轮机出现故障。一些外部因素，如地震、雷击、风灾等自然灾害，或者人为的误操作或破坏，都有可能导致汽轮机出现机械故障。

2.2参数故障

汽轮机参数故障通常包括气流激振、转子热变、摩擦振动。气流激振导致的参数故障会使汽轮发电机组产生大量低频分量，并且在运转参数不良的情况下，汽轮发电机会发生显著的振动现象。转子在受热和冷却的过程中会发生形状和尺寸的变化，这种变化可能导致振动和其他故障。如果汽轮机内部的转子之间以及与其他部件之间发生较为剧烈的摩擦，就会产生不同的摩擦力，从而会导致汽轮机振动异常。此外，需要注意的是，汽轮机通常由原动机、压缩机等其他动力机械驱动组成，其工作原理主要基于电磁力和电力感应定理等物理学原理，因此，其设计制造、安装调试等环节的任一问题都可能成为故障的潜在原因。要解决这类问题，通常需要对故障过程进行详细的检查和试验，找出确切的物理模型和对应的设计制造、安装调试等方面的数据，然后进行深入的分析和研究，制定出相应的解决方案。

2.3汽轮机振动故障

引起汽轮机设别振动的原因主要包括油膜失稳、受热膨胀不均匀、动静摩擦以及气流震荡等。1）油膜失稳。油膜振动和半速涡动会引发汽轮机设备的振动现象，尤其是当发电机转子转速不足第一临界转速的一半时就会出现半速涡动现象，而且伴随着振动会一直持续到最高转速。因此在转子转速不断变化的过程中，这个涡动的频率也会随之变化，可以根据这一点对半速涡动现象进行判断，避免汽轮机振动现象发生。2）受热膨胀不均匀。引起这种现象的原因主要是因为气缸膨胀受阻或加热不均匀造成的，使得汽轮机设备转子中心出现偏差，轴承位置标高出现变化，产生了机械振动。3）动静摩擦。汽轮机在持续运行状态下，随着动静间隙的不断减少，各零件之间的碰撞情况也就更容易产生，也就极易引起汽轮机设备的剧烈振动，甚至出现轴承的变形破坏掉整个轴承结构，造成汽轮机设备停机，引发更大的安全事故及经济损失。4）气流震荡。为提高汽轮机设备的运行效率，通常会通过增大跨距来降低临界转速，而汽轮机运行转速与临界转速的差距增大时，汽轮机轴系统便会变得不稳定。在通流部分径向间隙出现转子弯曲，两侧间隙不同，轴径受到的切向力变大，从而使轴出现正向涡动现象。叶轮流通部的相互作用也会使得叶轮围带与汽轮机壳之间的间隙变大，导致轮带失稳磨损，进一步增大间隙以及切向力，也就产生了更大的振动。

2.4油系统故障原因分析

汽轮机在运行过程中，还可能出现油系统故障。一旦汽轮机发生油系统故障，不仅会导致汽轮机发生严重的漏油现象，造成资源的严重浪费，还会影响汽轮机的整个机组润滑系统，进而造成非常严重的危害，影响汽轮机的运行速度和运行效率。在进行汽轮机安装的过程中，如果汽轮机的密封度不符合要求，或者是汽轮机在运行过程中密封面发生损坏，会导致汽轮机在运行过程中出现严重的漏油故障，影响汽轮机的正常运行。除此之外，油是保障汽轮机正常运转的关键因素之一，我们需要保障汽轮机的优质符合汽轮机的运行条件。如果油罐的清洁工作不到位，将会加速优质的恶化，影响汽轮机的正常运转。

3汽轮机检修优化

3.1调节保安系统故障检修对策

针对密封圈装配不到位的问题，检修人员严格按照相关规定重新安装密封配件，安装过程中确保密封圈起密封作用，一旦出现规格不匹配的问题要做到及时更换；若在安装过程中出现油缸漏油问题，必须及时对阀杆进行检修，损伤不大的情况下及时修复，若阀杆无法使用则要及时更换，重新装配。当错油门滑阀出现故障时，应及时停止汽轮机运转，更换错油门滑阀，对更换下来的配件进行粘贴。粘贴时应注意，清理接口表面，将粘黏剂用刮刀清理干净，确保粘接牢固，粘接过程严格按照相关规定执行。

3.2水冲击故障检修对策

首先在汽轮机组装时，要合理布置管道，在锅炉出口低处与主蒸汽管道处设置疏水点。在汽轮机运行过程中，严格按照相关规定控制温度升降，安排专业人士对汽压进行合理控制，认真记录压力与温度，将压力与温度控制在限定范围内，避免故障出现。日常检修方面，注重分析故障原因，做到及时发现对策并进行探讨，制定相应的应急处理措施。严格控制汽轮机安全运行，保证生产质量的同时加强内部控制，指派具有专业素质的工作人员对设备制造进行规范监督，定时清洁汽轮机内部滤网。

3.3油系统故障处理方法

为了避免汽轮机油系统故障，在对油管路设计的过程中就应该充分考虑油管的动态性，保障油的正常循环。另外，在进行汽轮机安装时，要仔细检查汽轮机的漏油部位，及时地清除漏油，避免影响汽轮机的油质。还要对油管进行合理的优化，确保油的正常循环，保障汽轮机的正常运行。

3.4参数故障的检修

在对火力发电厂汽轮机参数故障的检修时，应定期对汽轮机的运行参数进行检查和维护，例如振动、温度、压力等，发现异常及时处理，防止参数故障的发生。而对汽轮机的设计制造、安装调试等环节进行详细的检查和记录，寻找出潜在的问题和风险，及时采取措施进行修正。火力发电厂汽轮机参数故障的检修维护措施非常重要，直接关系到设备的安全运行和电力生产的稳定性。因此需要对故障进行全面深入的诊断，通过分析监测仪器和传感器的数据，找出故障的具体位置和原因。

结束语

综上所述，汽轮机的运行状况直接影响主体设备的运行。因此，要加强对汽轮机的故障诊断，探析汽轮机故障的具体原因，有针对性地采取预防措施，才能够保障汽轮机运行过程中的安全性和可靠性。对于我国工业领域实现深层次的进步和发展具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]刘刚.火力发电厂汽轮机常见故障分析与检修研究[J].中国设备工程,2022(2):43-44.

[2]姜永超.火力发电厂汽轮机常见故障分析及解决措施[J].设备管理与维修,2021(24):58-59.

[3]王胜利.火力发电厂汽轮机振动故障分析与检修[J].新型工业化,2021(1):132-133.