汽轮机故障诊断技术研究

杨涛 雷晓恒 陈玉乾（中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司炼油化工总厂，甘肃 玉门 735200）

汽轮机故障诊断技术研究

杨涛 雷晓恒 陈玉乾（中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司炼油化工总厂，甘肃 玉门 735200）

电力设备的运行离不开汽轮发电机组，而发电机组由于其本身结构的复杂性以及运行环境的特殊性，导致其发生故障的频率较高。因此研究汽轮机故障诊断具有十分重要的现实意义，本文主要是对当前我国汽轮机故障诊断技术进行分析，以及对当前诊断时所面临的问题进行探讨。

汽轮机；故障诊断；技术分析

汽轮机组是电力设备中不可缺少的部分，其工作环境具有一定的特殊性，且其各个组成部分往往都是处于高负荷工作状态，因此汽轮机组的故障发生频率相当之高。而由于其重要性，一旦发生故障，轻则影响日常生产的进行，重则造成不可估量的损失，因此对于汽轮机故障诊断技术进行深入的研究是当前不可避免的一大课题。

1 汽轮机故障诊断技术及方法概述

汽轮机的主要作用是将蒸汽热能转化为旋转机械能，从而使发动机能够发电。我国目前使用的汽轮机组大多为300MW 和600MW级俩种,在我国的各大电网中使用较多的是600MW级。汽轮机组的工作环境往往比较恶劣，一般处于高温、高压、大力矩的工作状态，因此汽轮机组发生故障的几率很高，且由于其重要性，一旦发生故障，正常的电力生产必然无法进行。汽轮机组的结构比较复杂，一旦发生故障时维修所花费的时间和成本往往比较高，因此如何对其故障进行诊断一直是我们所关注的一个问题。目前我国的诊断技术主要分为静态诊断和动态诊断俩种。

1.1 静态诊断

静态诊断主要是指汽轮机在不工作或者解体的状态下，由专业人员利用相关的技术分析方法对各个部件进行检查，对于可能发生故障的部件进行提前的检测与判断，对于有问题的部件进行及时的处理，以避免在工作时发生故障。静态诊断技术主要分为无损探伤和参数测量俩类。无损探伤主要指的是利用一些射线和声波等来检测汽轮机组内部的零件是否存在裂缝等现象。参数测量主要是指利用千分尺、游标卡尺等精确度较高的测量仪器，对于汽轮机组内部的零件进行测量，主要检测的是汽轮机组内部的弯曲度和变形，通过测量所得的数据与标准数据进行对比，得出其磨损程度，为故障的诊断提供判断的依据。

静态诊断时汽轮机故障诊断中的重要部分，通过静态诊断一般可以发现汽轮机组中存在的比较明显的故障，可以对其进行提前的处理，避免工作时发生故障。而且在工作时发生故障以后在进行修复时同样需要进行静态的诊断。

1.2 动态诊断

顾名思义动态诊断是指汽轮机组在正常运行中时对于故障的诊断，主要是对汽轮机组的运行参数进行分析判断，提前预测汽轮机组潜在的故障以及其发生故障的原因。动态诊断与静态诊断相比，更注重的是防患于未然，所以在我国目前技术诊断中受到越来越多的重视。在正常的工作中，主要由技术人员分析气缸的金属温度值、轴承乌金温度等参数进行故障的诊断，如果参数出现异常，即可判断故障发生的原因。动态诊断技术往往需要借助于相关的历史数据或静态数据来进行分析诊断，一避免在工作时发生问题。例如在实际工作中，汽轮机组经常发生的一种故障是轴系异常震动，这这故障发生的原因是由于发电机组热态与冷态的轴系中心具有较大温差引起的，如果技术人员在机组冷态找中心时认识到这个问题，就能够作出针对性的处理，避免工作时发生这一故障。

2 汽轮机故障诊断实例分析

动态诊断能够在汽轮机组正常运行中进行及时的检测，发现其中可能存在的问题和隐患，对于隐患进行及时的处理，以保证电力设备的正常运行，因此动态诊断是汽轮机故障诊断中的重要组成部分，对于汽轮机组的诊断具有不可或缺的作用。动态诊断在实际诊断中具有十分重要的意义，比如汽轮机故障中常见的轴震动振动异常及上下缸温差等。

2.1 轴震动振动异常

在汽轮机组的正常运行中，能够使汽轮机振动异常的因素比较多，通常来说，当进行动态分析时发现汽轮机振动频率出现异常，一般可以初步判定是由于出现了较为严重的摩擦振动。按照振动部位的不同，汽轮机轴承振动一般可以分为高压、中压、低压以及发电机轴承振动异常这三种类型。当汽轮机的动静部分发生位移以后，引起汽轮机组异常振动的原因往往是由于摩擦振动，如果凝汽器真空对汽轮机组中的低压缸的轴承座产生影响发生位移，将会导致轴承的异常振动。

2.2 上下缸温差

所谓的上下缸温差，其实只要指的是气缸金属温度中的上下缸温度的差值，通常来说，对于高压内缸其上下缸温度的差值应该维持在35℃以内，对于高压外缸和中压内缸来说其上下缸的温度差值应维持在50℃以内。如果上下缸温度的差值不能达到上述的标准，那么往往就会引起气缸产生较大的变形，会使高压转子发生比较严重的弯曲，进而引起异常的摩擦振动。

3 结论

虽然我国目前经济结构正在进行转型，但在能源结构的转变过程中燃煤火力发电依然占据着相当大的地位。汽轮机组是发电厂的核心动机，它的正常运行是进行燃煤发电最有力的保障。因此我们应该对汽轮机组的诊断技术进行更加深入的研究，保证正常机组的运行，为我国的发电事业保驾护航。

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杨 涛（1989-）男，汉族，陕西西安人，助理工程师，主要从事炼油设备管理工作。