汽轮机常见故障分析及措施

摘 要：文章对汽轮机的常见故障进行了分析，旨在为汽轮机的正常运作带来可行性依据，以此来延长汽轮机的使用周期。

关键词：汽轮机；常见故障；分析措施

1 汽轮机常见故障分析

1.1 汽轮机润滑油中水分超标的原因分析及处理

国家标准GB/T7596-2000中规定，发电机组为300MW时候，汽轮机含油水分不得超过一百毫克每升。油的润滑性能需要汽轮机在正常运转中油质不被乳化，油膜得到保护。否则会损坏汽轮机组的轴承。在汽轮机金属表面需要避免油中水分在长期中与金属部件接触，否则也容易锈蚀金属表面，锈蚀金属表面的产物会影响汽轮机调速系统的堵塞，严重的会造成汽轮机停机。因此，汽轮机润滑油在使用过程中一定要确保油中水分合理控制，尽量调节在最低水平。汽轮机组在正常运转中不需要进水，但由于在操作机组轴时，容易疏忽，促使封口不够严密或调节不当的气压，这时汽轮机中就会进水，导致汽水漏油。

汽轮机组封口不严密，汽轮机润滑油含有水分的主要原因：漏出水汽被相近的轴承通过油挡吸人润滑油的回油中，运行过程中，轴封之间产生的水汽就会滴入润滑油中，久而久之，就会慢慢深入汽轮机组的主油箱，越发沉淀，在油箱的底部，此时情况就会出现游离，水要通过汽轮机组主油箱慢慢将水放掉，而少量的溶解水和游离水需要滤油机进行清除。

在高中压后汽封加装挡气板，可大大减少轴封漏汽窜人轴承箱的数量。加装低压轴封回汽分门，能增加对低压汽封调整的灵活性。在保证汽封压力在较低的情况下（规定修改为0.021～0.025MPa，能够维持凝汽器的真空。不断改善缸体温度，轴封出在高中压下的通风正常，避免轴承箱窜入漏气。

1.2 汽轮机油系统火灾的原因分析和预防措施

汽轮机润滑油系统漏油，特别是高压油系统漏油遇到高温热体（处于高阻状态的管道、阀门、汽缸等）就会起火供烧。如漏抽得不到有效控制，甚至漏油量突然增加，则火势将迅速发展，造成极其严重的后果。汽轮机油在高压系统中，需要特别注意高温，稳定温度，防止出现大火，引起火燃烧，避免造成新的漏油点，形成恶性循环。

防止油系统漏油是预防火灾事故发生的重要措施。因此，要严格检修工艺，提高检修质量，努力消除运行中的漏油、渗油现象。

汽轮机中的高温蒸汽、阀门以及疏水管道在使用过程中应做好保温工作以及隔绝工作。最好在蒸汽管道外部做好铁皮包裹，在高温区集中的地方更应该做好防水装置。液压系统中的调节部件例如滑阀、油管道、油动机需要与高温热体隔离；主要管道或油系统周边的高温汽水管道都需要在外面包裹铁皮或者绿皮进行保护。保持保温层表面的温度不能超过50℃，这样才能做到汽轮机系统没有火灾发生。

1.3 汽轮机油乳化原因

汽轮机油乳化会造成油系统腐蚀，机组部件发生锈蚀。同时，汽轮机油也将失去润滑、散热和调速的作用，严重影响机组的安全运行。汽轮机油乳化一般有三个原因：水分、乳化剂和高速搅拌。

汽轮机组在水分运行的过程中，需要防止油品乳化。机组在汽轮机的运行过程中，如果轴封不够严实、汽封不够紧密出现漏气，润滑油质量较差，还有轴承箱内的真空不达标，这些都是导致汽轮机油系统进水的原因。同样，汽轮机组在安装过程中出现环节漏洞，设备清洁不到位，就会给汽轮机油带来质量上的困扰，容易出现污物或者杂质。

汽轮机油的相关性能与水的乳化还有油中的添加品息息相关。汽轮机油的表面具有抗氧化剂和防锈剂产生的化合物、混合物，在这些物质所存有的分子结构中，含有非极性基团和亲水性能极性基团，在两端亲油性中各有不同。

这些物质分子结构的产生，促进水和油的融合，继而不能分离，出现了乳化现象。所以，在汽轮机油中的添加剂一定要确保质量，才能在抗氧化性能中得到提高，并且在亲水性能比较强的成分中减少并较低了添加剂，进而促进汽轮机油在抗氧化性能中的指标规定。

汽轮机在运转速度较快的过程中，油和水相互融合，相互搅拌，出现乳化现象，这时亲水基因就增加了油与水的亲和力，亲和力越大，油和水结合就更牢固。又因为亲油性中的非极性基团可以与油相融，这种物质的推动带动了水和油不可分割。所以就出现了乳化现象。

2 汽轮机常见故障采取措施分析

2.1 汽轮机油乳化处理措施

汽轮机油的乳化给机组运行带来的后果是严重的。保证汽轮机组设备的设计、制造、安装、运行和维护以及汽轮机油品质最，对防止和消除汽轮机油系统进水，防止汽轮机油乳化是非常重要的。因此，要注重以下几方面：（1）防止油系统进水。油中进水是造成油乳化的根本原因，所以首先要提高设备设计、制造水平，调整轴封、油挡径向间隙在标准范围内，减少水分和蒸汽的进入。（2）及时排除油中水分和杂质。在机组运行时要投人油净化装里，及时对汽轮发电机组油系统中调节和润滑用油进行油水分离和杂质过滤。同时，油系统部件在制造、安装及运行时要确保设备部件清洁、密封，符合制造厂规定的各种清洁度标准。（3）购进的汽轮机油必须符合国家标准GB 11120-1989规定的各项技术指标，尤其是抗乳化性能及酸值指标，必须得到保证。同时，汽轮机油在使用中要按照《L-TSA汽轮机油换油指标SH/T V0636-1996规定，定期取样检查，发现间题及时采取措施。（4）添加杭乳化剂。对乳化后的汽轮机油，电厂也可根据情况采取向油中添加破乳化剂的办法来提高汽轮机油的抗乳化性能。利用破乳化剂来破坏油水界面上的乳化膜，把水释放出来，达到除水的目的。

汽轮机调节系统不能维持空负荷运布I，一般可分为两种情况：一种是汽轮机在启动过程中，不能维持空负荷运行；另一种是汽轮机在甩负荷后，不能维持空负荷运行。

2.2 汽轮机在启动过程中，不能维持空负荷运行

这种情况主要表现为在开机过程中，调节汽阀动作关小后，继续开或全开主汽阀或电动主闸阀旁路门后，会发现以下几种现象。（1）转速会连续不断地上升直到危急保安器的动作转速。（2）转速在一定范围内连续摆动。（3）转速虽不摆动，可空转稳定转速已经超过额定转速，且用同步器也不能将转速降低。

转速虽不摆动，可空转转速达不到额定转速，并且用同步器也加不上转速。

除第（2）种现象外，其余几种现象主要由以下几种原因造成：a.同步器的上下限整定不当，下限偏高口如压力变换器或错油门上部弹簧紧力过大，使空转时同步器下限转速超过了额定转速。另外还有油动机下限行程不够，使油动机活塞移到卜限时，调节汽阀仍处在悬空状态。这些可通过正确调整压力变换器、错油门及油动机行程界限以及同步器工作范围来加以消除。b.同步器的上下限整定不当，上限偏低口如压力变换器、错油门弹簧刚度不够，或紧力不足，油动机空行程或富裕行程过大，同步器加至上限时，调节汽阀仍处在微开状态，这些缺陷除要更换弹簧外，其他处理方法与a.相同。c.压力变换器、错油门、油动机及调节汽阀等活动部件卡涩及由于调节汽阀的阀杆与阀套或密封片之间的间隙过小或中心不正。致使阀杆歪斜，造成卡涩等。若油中有杂质或油中有水，也会造成压力变换器、错油门滑阀及油动机活塞卡涩或锈蚀。消除这类缺陷时应根据不同的情况采取相应的措施，如加强对蒸汽品质和油品质的质量监督，以及在检修中对阀杆中心加以校正，更换阀套或密封片等。

参考文献

[1]陈大禧，等.机械设备故障诊断基础知识[M].长沙：湖南大学出版社，1989.

[2]施维新.汽轮发电机组振动及事故[M].北京：中国电力出版社，2001.

作者简介：卜磊（1987.1-），男，吉林白山人，本科，助理工程师，研究方向：电力机械设备检修与维护。