浅谈汽轮机的常见故障及检修方法

陈义忠 刘虎来

摘要：汽轮发电机组是电力生产的重要设备,由于其设备结构的复杂性和运行环境的特殊性,汽轮发电机组的故障率不低,而且故障危害性也很大因此,汽轮发电机组的故障诊断一直是故障诊断技术应用的一个重要方面。本文分析了汽轮机的常见故障及检修方法，研究探讨了汽轮机故障诊断技术的现状和发展趋势。

关键词：汽轮机常见故障检修方法

中图分类号：TK26 文献标识码： A 文章编号：

随着经济的发展，进一步凸显了电力设施完好度的重要性，特别是对汽轮机机组的重要性，更得到了肯定。但是作为机械设备必然会收到很多因素的制约，比如环境因素、技术因素等。汽轮机经过了长时间了技术研究改进，但是仍旧有一些很难克服的环节，造成机组的故障率偏高。由于设备要应对各种各样的环境、技术影响，导致设备故障的发生原因非常复杂。仅仅依靠单一的参数是不能正确做出故障诊断的，为了减少误诊必须利用各相关过程参数，并参考历史记录，采用数据融合法进行故障诊断，得出汽轮机的最终故障点，并通过高效的维修手段对机组进行整修。技术工作者应坚持长期致力于汽轮机的故障诊断技术研究，进一步推进汽轮机的技术改造创新，才能从根本上推动电力产业的发展壮大，才能更好的为社会经济更快更强的发展服好务。

一、汽轮机的常见故障及检修方法

1、油系统的常见故障与检修

（1）DEH油系统的故障：EH 油箱油位低于450mm；EH 油温低于20℃；EH 油泵运行正常后, 油压低于11.2Mpa；隔膜阀、OPC电磁阀及AST电磁阀不能关闭严密及OPC 电磁阀失去电源或未送电；任一伺服阀故障；两只以上蓄能器不能抽投入运行；主要指示及压力开关动作失常；联锁保护失常。

（2）EH系统的故障：①EH 油箱油位下降；②EH 油压下降；③EH油温高现象:EH油温大于58℃报警;原因:溢流阀卡死导致；冷却水温超过35℃冷却水压低；冷却水阀门故障；油加热器误投处理:重新调整溢流阀定值或更换溢流阀；降低冷却水温度；提高冷却水压力；检修阀门；停止油加热器；④挂闸后,油动机不能按指令开调门。现象:挂闸后调门打不开原因：OPC安全油压未建立；服阀卡涩或堵死；门杆可油动机活塞卡死；DEH 控制系统故障；进油阀未开；AST系统漏油或带电不正常处理: 检查电磁阀有无卡涩关不死现象,联系热控及汽机人员检修,同时检查隔膜阀是否正常透平安全油压是否正常, 同时联系检修处理；伺服阀卡,联系检修处理；门杆或活塞卡, 联系检修处理；DEH 控制系统故障,联系热控人员排除；打开进油阀；由检修处理。

2、油系统失火汽轮机检修方案

（1）首先对修理前的状态进行检查：

由于蒸汽质量稍差, 故汽轮机通汽部分结垢较为严重,并且有不同程度的腐蚀。

由于进行多年调速系统的连接接的轴和套间隙超差,有的铜套已松动, 为此影响调速系统的通缓率。

汽轮机的前轴承已有部份烧损。

前后以及中间汽封间隙较大,影响汽轮机的热效率。

通过测量前后汽封洼窝校对转子的位置,前后轴承均有不同程度的磨损, 前轴下瓦磨损约9 丝,后轴承磨损约3 丝, 属于正常磨损范围之内,推力轴承总间隙安装时为24 丝, 现检查为29 丝,属于正常磨损。

对汽轮机与减速器的中心线做修前复查(工作正在进行)。

拟对汽缸结合面做变形检查,如不合要求应进行处理。

通气部分各部间隙进行测量并与安装记录以及制造厂出厂标准进行对照。

转子轴弯曲检查{此项工作已在杭发检查不超过3 丝,合格,并做了转子动平衡经处理合乎要求。

轴系汽封齿低压侧磨损脱落严重,高压侧部分脱落需重修。

齿轮箱与汽轮机本体壳体连接结合面密封件已烧损需更换

（2）检修方案:

更换已损坏的前轴承, 并将其间隙紧力达到规范要求范围之内。

重新复查汽轮机与减速机的中心使其达到规范要求。

测蜂并调整石轴承的各部间隙紧力,使其达到合乎设备制造厂要求的范围之内。

测量通气部分的间隙并双方做好记录。

处理调速系统的连接件的配合,减少迟缓,提高汽机调速系统的灵敏度。

汽缸结合面检查,用5 丝塞尺检查合格。

检查调速汽门的磨损程度以及调速汽门各阀的重鑫度达到制造厂规定。

检查汽机水平,了解汽轮机基础是否有不均匀下沉,必要时进行调整。

建议加强水质监督,尽量避免通汽部分结垢后增加汽轮机的推力,及保持汽轮机的汽耗。

更换前中后汽封,调整好汽封间隙,以保证设计的热效率。

在发电机到厂二日内将汽轮发电机的中心复查调整好,并试运行72 小时。

试运行并对对调速系统进行调整,以及超速试验等试验项目,以确保机组安全运行, 并调整速度变动率在合格范围之内,保证负荷调整稳定灵敏；机组在额定转速下下空载及额定负荷时振动达到电力部的标准(3丝以下优良,5丝以下合格)。

二、汽轮机故障诊断技术的现状

1、信号采集与信号分析

（1）传感器技术

由于汽轮机工作环境恶劣，所以在汽轮机故障诊断系统中，对传感器性能要求就更高。目前对传感器的研究，主要是提高传感器性能和可靠性，开发新型传感器，另外也有相当一部分力量在研究如何让诊断传感器故障以及减少误诊率和漏诊率，并且利用信息融合进行诊断。

（2）信号分析与处理

最有代表性的振动信号的分析处理。目前，汽轮机诊断系统中的振动信号处理大多采用快速傅立叶变换（FFT），FFT 的思想在于将一般时域信号表示为具有不同频率的谐波函数的线性叠加，它认为信号是平稳的，所以分析出的频率具有统计不变性。FFT 对很多平稳信号的情况具有适应性，因而取得了广泛的应用。但是，实际中的很多信号是非线性，非平稳的，所以为了提高分精度，新的信号分析与处理方法成为许多机构的研究课题。

2、故障机理与诊断策略

（1）故障机理

故障机理是故障的内在本质和产生原因。故障机理的研究。是故障诊断中的一个非常基础而又必不可少的工作。目前对汽轮机故障机理的研究主要从故障规律，故障征兆和故障模型等方面进行。由于大部分轴系故障都在振动信号上反映出来，因此，对轴系故障的研究总是以振动信号的分析为主。

（2）诊断策略和诊断方法

在汽轮机故障诊断中用到的诊断策略主要有对比诊断，逻辑诊断，模式识别，模糊诊断，人工神经网络和专家系统。而目前研究比较多的是后面几种，其中人工神经网络和专家系统的应用研究是这一领域的研究热点。

三、汽轮机故障诊断技术的发展趋势

1、全方位的检测技术

针对汽轮机及其系统各种故障的各种新检测技术将是一个主要的研究方向，会出现许多重要成果。

2、故障机理的深入研究

任何时候，故障机理的深入研究都将推动故障诊断技术的发展。故障机理的研究将集中在对渐发故障定量表征的研究上，研究判断整个系统故障状态的指标体系及其判断值将是另一个重要方向。

3、知识表达，获取和系统自学习

知识的表达，获取和学习一直是诊断系统研究的热点，但未取得重大突破，它仍将是继续研究的热点。

4、综合诊断

汽轮机故障诊断，将从以振动诊断为主向考虑热影响诊断，性能诊断，逻辑顺序诊断，油液诊断，温度诊断等综合诊断发展，更符合汽轮机的特点和实际。

5、诊断与仿真技术的结合

诊断与仿真技术的结合将主要表现在，通过故障仿真辨识汽轮机故障。通过系统仿真为诊断专家系统提供知识规则和学习样本，通过逻辑仿真对系统中部件故障进行诊断。

6、信息融合

汽轮机信息融合诊断重点在征兆级和决策级展开研究，目前是通过不同的信息源准确描述汽轮机真实状态和整体状态。

7、从诊断向汽轮机设备现代化管理发展

研究的重点将集中在基于诊断技术的预知维修决策，维修管理，设备计算机化管理系统等方面，目的是针对汽轮机及其系统实施预知维修或基于状态的维修，获得最大的经济效益。这也将是推动电厂接受该汽轮机诊断系统的一个根本所在。

参考文献：

[1] 姚以生.浅谈汽轮机本体常见故障检修[J]. 中国新技术新产品. 2010(23)

[2] 于机鹏.发电厂汽轮机故障诊断研究与实例[J]. 科技创新导报. 2011(06)

[3] 焦海占.C145/N200-12.7/535/535汽轮机常见故障分析及措施[J]. 科技资讯. 2011(06)