汽轮机本体常见故障及处理

皮晓南

摘 要：现阶段，随着我国社会的不断发展，科技的不断进步，我国各个领域均得到了很好的发展。电力发电的主要来源之一就是汽轮机，该设备也常用作发电能源转换器。通常情况下，汽轮机的连续运行都是在高转速、高压以及高温状态下完成的，一旦出现过长时间运作，将会造成设备故障问题的发生，因此，对汽轮机的检修需要关注。对多发的汽轮机故障进行阐述分析，对其有关的检修手段和措施进行详细介绍，为人们提供可靠依据。

关键词：汽轮机本体;常见故障;处理

引言

火电是中国电力能源的主要供应方式，而汽轮机组作为火电生产中所必不可少的关键设备，其运行质效将对火电的正常生产和运行产生直接影响，做好汽轮机的检修管理工作对保障火电企业的生产效益至关重要。在汽轮机的日常运行实践中，本体较易发生各类机械故障，针对这些故障的特点和类型，应积极采取处理措施加以解决，这也是保障火电正常生产和运行的关键举措，必须得到足够的重视。本文对汽轮机本体的常见故障进行了分析，并就如何解决这些故障的处理对策进行了探讨，希望对业内同仁可以起到一定的参考和借鉴作用。

1汽轮机工作原理与结构

汽轮机是热力原动机的一种，它主要依靠蒸汽动力运行，具有大功率、高效率、损耗低和运行相对较安全等优势。同时，汽轮机在运行中产生的噪音和振动也比较小，其运行维护难度较低，受到了火电企业的广泛青睐。汽轮机工作是通过将蒸汽热能转化成机械能的方式实现的，蒸汽会通过喷嘴、动叶等结构实现能量转换。常见的汽轮机主要可以分为冲动式和反动式两种。前者运行中，蒸汽通过在喷嘴中膨胀，会使得压力和速度均发生改变，进而实现动能转换，利用高速气流带动动叶片方向改变来实现做功;后者是利用叶轮的前、后压差来产生轴向推力，然后在配合平衡活塞等实现轴向推力平衡。对于汽轮机而言，其结构主要可以划分为以下三个主要部分：第一，本体。本体由气缸、喷嘴等静体部分和叶轮、叶片等转子部分构成。第二，调节保安装置。第三，辅助设备。本文将重点对本体的常见故障及其处理对策进行详细探讨。

2汽轮机本体常见故障

2.1振动异常

汽轮机产生故障原因较多，例如不达标的轴承座安装、轴承精度以及转子质量，还有就是不精准的滑销缝隙掌控等。（1）产生转子质量差异的主要因素就是无法达到转子平衡，转动过程所产生的离心力，使得机体产生一定振动。由此可看出，解决故障的关键就是离心力。（2）通常情况下，可倾瓦式转子轴承是安装轴承的最佳选择，主要因为在使用过程当中，该类轴承有着极高的稳定性，有助于防范油膜的颤动。并且它还能够通过轻松摆动吸收振动能力，从而有效提升设备灵活度。若在安装过程当中，无法精准控制轴承盖与轴瓦的安装，将会使预紧力产生巨大变化，当预紧力过大时，会造成接触应力提升，进而使得零部件变形;当预紧力过小时，将无法使轴承盖与轴瓦紧密接触，使得振动无法产生。（3）之所以产生轴承座安装问题，主要是因未能将其受力中心与几何中心进行叠加，此现象使得轴承产生了整体的震动现象。（4）滑销系统主要作用于汽轮机缸体，用其减少来自膨胀水蒸汽的影响，若其缝隙无法满足要求，将会使得缸体受到来自水蒸气的多方面外力，致使中心偏移，进而造成振动产生。

2.2叶片蚀损

叶片损耗同样也是汽轮机的常见故障之一，其本质因素是机体运行阶段导致零部件磨损或者漏水等问题。以末级长叶片为例，它属于汽轮机体的重要零部件，能够有效提升机体的运转效率，其外在表现形式为依靠蒸汽、振动等作用力损耗叶片。因此，可知叶片蚀损主要源自化学因素以及蒸汽因素，在腐蚀条件下主要损害机体。同时，维修人员经常重点检查机体外观的受损情况，并未注意末级长叶片等部件，而且机体的输水系统与叶片磨损关系密切，维修人员也经常忽略此部位是否发生堵塞，从而导致隐患无法及时解决。此外，叶片损耗会导致后期机体运行的气流不稳定，可能产生气流激阵，引发振动故障。

2.3汽轮机膨胀不畅故障

汽輪机膨胀不均匀，通常是由于汽缸膨胀受阻或加热不均匀造成的。这将会引起轴承的位置和标高发生变化，从而导致转子中心发生变化。同时还会减弱轴承的支撑刚度，改变轴承的载荷，尤其在开停机阶段容易出现汽缸死点处的两只轴瓦标高一个上抬另一个下降，温度发生明显变化，有时还会引起动静部分的摩擦，造成机组振动超标。

3汽轮机本体常见故障的处理措施

3.1解决振动异常的对策

考虑到造成汽轮机本体出现振动异常的因素有很多，所以在处理异常振动时，需要从多个方面进行分析，找准导致振动异常的原因，并采取相应的解决措施。在对机组进行检查的过程中，要重视发现振动异常情况并进行准确记录，制作不同能量下的汽轮机工作图表。如果识别出导致振动异常的原因为气流激振，那么就应根据对图表的分析和观察，在实际运行中尽量避免造成激振的能量。如果振动异常是由于转子长时间运行导致的，那么就需要及时对转子进行修复，并在日常运行中强化对转子温度的控制，从而尽量降低转子出现变形的概率。

3.2防止叶片受损方法

叶片损耗的起因主要是汽轮机高强度运行以及内部零部件相互摩擦导致，因此，机器的设计人员应当改善机体内部结构，优化机器的内部输水系统以及其他结构，解决输水系统堵塞问题，提高汽轮机的运行效率。具体而言，首先，设计人员可以创建多个输水点，降低末级长叶片受损几率;其次，维修人员应加强对末级长叶片的保护意识，加大对末级长叶片的检查次数以及力度，避免其由于输水系统堵塞而损坏;最后，汽轮机在低参数、低负荷条件下工作时，施工人员应当及时开启抽汽管道的疏水阀，便于清理排放管道中的水分。

3.3膨胀不畅故障的探讨对策

长轴系汽轮机尤其是针对四缸四排汽机组，膨胀不畅往往发生在中压缸较多，汽缸的死点在中低压之间的#3轴承座，转子的死点在推力瓦，机组开机阶段会出现转子膨胀快而汽缸膨胀慢，膨胀不畅导致汽缸受阻。可以在检修中清理更换轴承箱下部的台板润滑脂，检查滑销系统间隙，避免出现卡涩现象。机组改造时将轴承箱下部的台板改进，选用先进的自润滑材料戴维斯合金，作为轴承箱与台板间自润滑垫片，减小轴承箱与台板间摩擦系数。开机时采用中压缸启动，使中压缸先膨胀，增大汽缸自身膨胀推力。

结语

降低汽轮机出现故障的概率是确保火电厂能够正常运行的基本保障，而检修人员对故障与零部件的了解情况直接关乎检修工作的效率与质量。所以检修人员具有的专业知识、技能与经验在火电厂运行的过程中发挥着重要的作用，对此，应加强其专业知识的培养，以便于在短时间将故障找出并排除，确保汽轮机的正常运转，令其应用效率得到提升，从而推进我国电力发展。

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