汽輪機故障分析方法與檢修

摘? 要：近年來，隨著人們生活水平的提高，電力工業(yè)的快速發(fā)展使得電網(wǎng)容量有了顯著提升，電網(wǎng)中高參數(shù)大容量機組的數(shù)量有了顯著增加。電力生產的汽輪機需要確保全天候實時生產，同時不僅要確保數(shù)量，還要保障質量。因此針對電力生產的汽輪機需要進一步提高研究力度。汽輪機的發(fā)電機組工作原理以及結構較為繁雜，在電力生產中需要適應各種環(huán)境，導致汽輪機故障現(xiàn)象在所難免，若汽輪機出現(xiàn)故障，則會帶來嚴重影響?；诖?，本文圍繞汽輪機故障的分析方法展開論述，同時探討了汽輪機故障的檢修對策。

關鍵詞：汽輪機;故障分析;故障檢修

中圖分類號：TP2;TM2? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）09-0000-00

0 引言

人們的生活以及工農業(yè)生產都需要電力能源的供給，經濟的發(fā)展離不開電力資源的支持，若電力能源的供給存在穩(wěn)定性問題，則工農業(yè)的發(fā)展將會受到制約，同時也會對人們的日常生活帶來各種不便。用電結構的變化使得民用電所占比有所提高，工業(yè)用電比重相對降低，電網(wǎng)的峰谷差較大，甚至能夠達到最高負荷的50%。為了能夠適應負荷變化的要求，針對汽輪機的常見故障進行分析，并結合故障分析結果進行研究。

1 汽輪機的運作原理及功能

汽輪機指的是旋轉式動力機械，可以將蒸汽能轉變?yōu)闄C械功。汽輪機一般是用于發(fā)電的原動設備，也可以作為風機、泵等設備的驅動源，還可以根據(jù)汽輪機的排汽以及中間抽汽等功能滿足部分生產以及生活的供熱需求。汽輪機通常由轉子和靜子構成，轉子一般包含了葉輪、葉柵、主軸、旋轉部件等結構構成，而靜子則包含了氣缸、隔板、汽封、機座等緊固零件。汽輪機本身是一種將蒸汽作為動力，再將蒸汽熱能轉變?yōu)闄C械功的機械設備，是目前火力發(fā)電中普遍運用的原動機，其具有功率強、效率高等特點。

2 汽輪機故障分析方法

2.1 汽輪機油系統(tǒng)故障分析方法

作為汽輪機系統(tǒng)中的重要結構，油系統(tǒng)故障是引發(fā)汽輪機整體故障的重要因素，特別是現(xiàn)代電廠生產中，汽輪機運作的安全性會受油系統(tǒng)等多項問題的影響。鑒于此，在汽輪機設備的保養(yǎng)和管理方面便需要經常檢查汽輪機運作期間油壓和油位的情況，將在線監(jiān)控系統(tǒng)引入到現(xiàn)代電廠生產中，對汽輪機組的油系統(tǒng)運行狀況進行動態(tài)化監(jiān)控，規(guī)避汽輪機油系統(tǒng)的眾多故障問題。當油系統(tǒng)故障發(fā)生后，則需要將油系統(tǒng)運行狀態(tài)最好階段的參數(shù)進行比對分析，在故障表現(xiàn)分析方面，需要把油位不足和油壓過低等因素排除，將故障表現(xiàn)與汽輪機維修經驗作為主要前提，對故障的原因進行分析。此外，在油系統(tǒng)故障排查過程中，需要將故障排除、更換零部件規(guī)程作為依照，盡量降低汽輪機因油系統(tǒng)故障而受到的影響，確保電廠供電的穩(wěn)定性與安全性[1]。

2.2 對機油含水過多引發(fā)故障的分析方法

若汽輪機油中含有大量水分，很可能會破壞汽輪機的軸瓦，甚至燒壞軸瓦，使得汽輪機的運作產生較為明顯的振動現(xiàn)象。而引發(fā)汽輪機油含水量較高的主要因素便是滲漏，所以若發(fā)現(xiàn)汽輪機在運作期間產生較為強烈的振動，需要對可能存在漏水的位置進行全面排查，及時找出漏水點進行補救。但在實際生產過程中，汽輪機由于運作環(huán)境較為復雜，或汽輪機本身較為老舊，也會提高漏水問題的發(fā)生概率，對于汽輪機所帶來的影響更加明顯。

2.3 汽輪機調速馬達故障的分析方法

電器開關黏連是導致汽輪機調速馬達故障的主要因素，其會導致高速馬達的旋轉方向朝向減負荷一面，并且同步器絲桿推出55mm，汽輪機調速氣門也會受到影響而關閉，汽輪機同步器運作狀態(tài)也會受到影響，不利于汽輪機的穩(wěn)定運作。鑒于這類故障，工作人員需要及時發(fā)現(xiàn)汽輪機調速馬達的故障，應用有關的維修或預防措施，避免汽輪機調速馬達故障而引發(fā)其他關鍵部位的問題。工作人員需要針對汽輪機設備進行全面排查，做好汽輪機故障的記錄工作，包括故障位置和故障成因，這些記錄信息能夠作為故障分析的主要判斷根據(jù)。

2.4 汽輪機轉子永久性彎曲故障分析方法

為判斷汽輪機轉子永久性彎曲等故障，一般會選擇開缸檢查的方式進行檢驗，在開缸檢查期間，若發(fā)現(xiàn)高、中壓汽封梳齒存在磨損現(xiàn)象，并且高中壓轉子彎曲250μm，軸瓦存在淹沒現(xiàn)象，需經直軸處理后使機組正常運作。對其故障原因進行分析發(fā)現(xiàn)：高、中壓軸封送汽存在滯后現(xiàn)象，滯后于抽真空時間，導致冷空氣隨著高、中壓轉子軸封處侵入汽輪機內部，導致轉子局部冷卻，進而引發(fā)轉子永久性彎曲故障，這也是故障的直接原因;在沖轉期間主蒸汽溫度和熱態(tài)開機需求不一致，沖轉是主蒸汽溫度左側為307.43℃，右側為350.4℃，高、中壓內缸外壁溫度338.22℃，在啟動期間存在負溫差問題，這也是引發(fā)轉子永久性彎曲故障的原因之一;針對汽輪機狀態(tài)的評估以及診斷方法通常利用振動分析法進行處理，通過振動分析法能夠快速鑒別汽輪機發(fā)電設備的具體情況，如是否存在故障、故障嚴重性、故障問題的發(fā)展趨向等。

2.5 汽輪機儀表故障的分析方法

對汽輪機常見故障進行分析，導致其故障的因素中儀表故障、儀表誤差也是最主要的因素之一。對此在汽輪機日常管理及維護保養(yǎng)期間，對汽輪機的儀表進行校驗至關重要，只有定期對儀表進行校驗，才能保證儀表運作狀態(tài)的穩(wěn)定，降低儀表故障率，確保汽輪機的運作穩(wěn)定。在汽輪機運行狀態(tài)監(jiān)控期間，監(jiān)控設備操作人員也要充分了解儀表在汽輪機不同負載下的參數(shù)規(guī)律，若負載相同的情況下儀表數(shù)據(jù)便存在異常，那么便需要及時向維修部門反饋信息，對設備進行全面檢查和校驗[2]。

3 汽輪機的檢修

在汽輪機運作期間，滲漏問題以及氣缸變形都屬于常見的故障現(xiàn)象，因為汽輪機氣缸是鑄造而成的，在氣缸出廠后經過一定處理，確保氣缸在鑄造期間形成的內應力可以徹底消失。但在處理期間也可能會出現(xiàn)一定不足，如時效時間不足等，可能會導致氣缸在設備運作期間出現(xiàn)變形現(xiàn)象，這也能解釋很多氣缸在出現(xiàn)泄漏故障后還會在之后的運作期間產生漏汽現(xiàn)象。并且氣缸在運作過程中受力情況不穩(wěn)定，不僅回收內外氣壓影響，也會受各結構部件的自重、蒸汽榴出靜葉時對靜止部分的反作用力、管道冷熱狀態(tài)下對氣缸作用力等方面的影響，這導致氣缸塑性變形，引發(fā)泄漏現(xiàn)象。對此，汽輪機氣缸結合面必須要保證密封性，避免對機組運作穩(wěn)定性帶來影響，而在檢修過程中也要重點關注上述現(xiàn)象，對氣缸結合面進行研刮，提高氣缸結合面的密實性，這是氣缸檢修過程中的關鍵內容。在汽缸結合面漏汽問題的處理方面，需要仔細排查氣缸結合面漏汽問題的成因，結合變形問題的嚴重性及間隙大小等信息分析發(fā)生漏汽問題的原因，針對性處理漏汽現(xiàn)象，有效規(guī)避后續(xù)氣缸可能出現(xiàn)的結合面漏汽問題[3]。

4 結語

經濟快速發(fā)展，對于化工生產的要求也越來越高，化工生產的效率性與安全性決定了經濟的穩(wěn)定發(fā)展和人們的日常生活。汽輪機是化工成產期間所應用到的主要設備之一，但卻存在嚴重的故障問題，這需要對汽輪機的常見故障和檢修方法進行全面掌握，通過科學的方法與手段進行檢修。

參考文獻

[1]馮彥鋒，厲彥會.汽輪機故障分析方法與檢修[J].民營科技，2013（2）：45.

[2]邵文濤.關于汽輪機故障分析方法與檢修的探討[J].無線互聯(lián)科技，2013（4）：115.

[3]田風賓.汽輪機故障分析方法與檢修[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2015（5）：246.

收稿日期：2020-08-02

作者簡介：王巖（1982—），男，河北張家口人，碩士研究生，工程師，研究方向：汽輪機檢修。