电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略

袁斌良

（大唐山西电力工程有限公司，山西 太原 030006）

传统汽轮机运行，最为明显的缺陷就是自动化程度落后，控制的精确度不够，缺乏可靠性。数字电液控制系统不仅可以将这些缺陷加以解决，而且还能促进汽轮机系统运行的安全性和高效性，提升工作的准确度和便捷度。该系统是借助调速系统静态特征和动态特征的作用，对参数进行相应的优化，此种措施的主要目的是保证汽轮机组运行的稳定性，提升供电质量，让汽轮机控制系统的运行能够更加贴合电厂的需要。

一、汽轮机运行过程中出现的问题

（一）由于运行过程机组旋转中心偏离导致振动

1.汽轮机在启动的时候，如果暖机的时间不足，负载增加或者升速过快，将会导致气缸热膨胀或者系统调节不均，使得气缸无法自由膨胀，使转子与气缸产生变形，导致工作中产生振动。2.汽轮机在工作过程中，如果真空下降，会造成排气的温度过高，机组后轴承将抬高，最终机组旋转中心发生偏差引发振动。3.汽轮机在进行大修后，其靠背轮的安装不正确，即中心位置不准，从而在工作时发生振动，并且，振动会随着负荷的不断增加，振动也随之增大。4.当汽轮机在进气温度过高情况下工作时，其气缸与机组膨胀会变大，轴封会抬起等，这些情况会导致机组的轴向出现位移，从而造成振动。

（二）凝汽器非真空状态

凝汽器是电厂运行中的重要设备。在实际的电厂生产过程中，许多电厂汽轮机的运行状态都不甚理想，长期处于非真空的运行状态，在这种运行状态下很容易出现容器结垢，通常一个月左右就会出现结垢问题，故障发生率显著提升，在三个月左右就会出现明显的运行故障，在这种情况下电厂汽轮机的运行能耗会明显增加，所以一定要认识到这个问题，改进电厂汽轮机的运行状态，减少系统结垢问题的发生，通过对细节问题的有效处理，实现节能型的电厂汽轮机运行，落实可持续发展重要思想。

（三）电厂汽轮机运行控制模式缺乏合理性

关于电厂汽轮机的运行，现存多种控制模式，合理的控制模式可使电厂汽轮机处于稳定运行的状态。现阶段我国已经实现对电厂汽轮机的自动化控制，在自动化技术的作用下系统控制效率显著提升，减少了人为因素对电厂汽轮机运行产生的消极影响，但在一些电厂中汽轮机控制模式缺乏完善性，缺少设备状态的审核环节，经常会发出一些错误的指令，在这种情况下系统运行效果明显降低，不仅会增加设备故障发生几率，还会导致电厂汽轮机运行能耗的增加，对于发电厂的生产非常不利。

（四）汽轮机振动大的原因

1.跳闸前机组负荷下降的同时，供热抽汽量增加。（1）负荷的下降造成转子扭矩和轴心位置发生变化；（2）负荷的下降与供热抽汽量增加相互叠加，造成真空升高，缸体发生变形、轴承标高变化，易产生动静碰磨。2.2020年机组大修期间，低压轴封、隔板汽封均更换为刷式汽封，且汽封间隙调整按中、下限调整。与上面的条件耦合后，最终导致机组发生了动静碰磨，机组振动增大至跳机值。

（五）驱动器问题

在高温高压环境下，热堆栈系统的驱动程序，诸如电路退化、内部金属材料变形、各种存储设备故障等，不仅损伤了驱动器，还可能导致整个设备的故障。驱动器故障最常见的类型可能会导致驱动器电路恶化或损坏。驱动器连接动作中的电路，延缓驱动器的动作。所有故障都可以事先用驱动器预测，尽早发现并修理断层是非常重要的。

二、故障处理措施

（一）加大力度研究系统隐患

需要确保热控制系统的安全性，有效消除现有的安全风险，确保有效稳定的运行，强化提高运行效率的技术研究。根据实际工作条件，员工必须严格遵守工作规范，按照更可靠的设计标准跟踪汽轮机的热控制系统。为了解决系统的潜在危险性，不仅需要确保系统的安全性和稳定性，还需要考虑作为确保工作效率的主要方法。如果检测到系统故障，可以马上解决。

（二）定期维修易损件

定期监视和维护各种设备控制器，定期清洗设备零件，固定清洗软管，减轻作业负荷。一是定期清洁电缆的配线。接地系统不良的情况下，必须马上开发并维持溶液。二是在装置运转中，必须充分观察机器的使用基准。

（三）维持真空运行状态

凝汽器的泄露会导致电厂汽轮机脱离理想的真空运行状态，还会造成系统结垢，从而大幅度增加系统运行能耗。基于此，电厂方面需重点关注凝汽器泄露问题，促使电厂汽轮机可长期处于真空运行状态。具体来讲，需加强对凝汽器检测工作，及时发现泄露问题和结垢问题，定期对凝汽器进行清理，利用自动化系统对凝汽器进行实时性检测，收集凝汽器运行数据，同时在凝汽器控制系统中安设警报功能，当运行数据与标准数据间出现较大偏差时控制系统可发出警报，在警报系统的作用下可及时处理系统运行问题，减少凝汽器泄露对电厂汽轮机产生的影响，保证电厂汽轮机一直处于理想的运行状态。在系统运行的过程中清理工作也需及时跟进，清理主要目标为凝汽器散热装置，避免凝汽器温度过高，影响凝汽器的使用功能，通过此种方式提升电厂汽轮机的节能性。系统的清理工作需定期进行，要结合实际的系统运行状态合理设定系统运行周期，通常以七天为一个清理周期，全面清理凝汽器中的污垢，然后验证系统运行效果，对系统进行全面性的检查工作，在这项工作完成后重新启动系统。

（四）注重高压管阀的一般性检修工作

火电厂高压管阀之间的工作模式，通常以焊接的方式进行连接，这种方法与法兰连接的模式相比，更具有一定的优势。例如，从整体的效果来看，性能强，经济效益佳。但是尽管如此，仍然存在一定的缺点，主要是在进行拆卸时有一定的难度，并且对其阀门进行检修时只能展开现场检修，而不能进行单独应用水压试验。很多厂家在进行阀门焊接时，一般采用同一管道阀门的匹配材料，由此来更好地提升检修工作，保障其严密的科学性。但是在这一过程中应当注意，如果高压管阀同中低压管阀，那么在实际的操作中没有明显的区别，往往是在于承受工作压力与温度的不同，这样就会使其阀体与密封材料之间有一定的区别，因此对于高压管阀检修应当制定完善的设备标准，这样可以更好地开展工作。为了能够更好地检修其稳定性，需要将高压管阀与锅炉共同展开运行，并且要能够更好地根据汽水系统的特点以及其参数流程进行准确的掌握，从而达到更好的检修工作效果。

（五）汽轮机进水处理方法

汽轮机正常工作的过程中，工作人员要能够进行防护措施，避免在工作过程中汽轮机出现进水的问题。如果汽轮机汽缸发生进水，就要立刻停止工作运行，打破真空的环境，从而进行回油以及轴承温度的检查。对于每一次进行的检查，工作人员都要进行检修记录，后期检修的工作提供一定的参考值。进行检查的过程中，要能够规避温度因素所的问题。每一个工作人员应当重视并且要能够掌握每个阀门之间的运行状态，要及时发现问题，并及时解决，这样才能够有效地避免故障的发生，从而使汽轮机能够正常安全运行。

（六）各部位的动静间隙

实际上，对于机械的故障出现问题的原因，主要是和机械的结构有着很大的关系，受汽轮机结构的影响，汽轮机每个部件之间都会存在一定的间隙，如果间隙空间变大，那就会使机械设备无法正常工作，从而产生一定的问题。 根据分析部件之间间隙产生的原因，发现在进行高压、高温的过程中，会影响间隙的出现。因此，应当在汽轮机检修的过程中，注意每个部件之间的间隙情况，尤其在进行长时间工作运行之后，一定要能够对其动静间隙进行检查，为了能够更好地保障后期的工作运行，还可以及时的固定和修复部件之间的间隙，避免出现设备故障问题。

（七）针对机组振动所采取的措施

1.汽轮机振动缺陷，主要是通过一些故障信号反映出来。安装新的汽轮机或维修后的汽轮机，一定要通过试运行以及进行各项振动测试合格以后，才能投送运行。当测试振动超出规定时，要及时查找出原因，并根据情况采取措施，将振动降低在规定范围之内，当振动恢复合格后才能投入运行。2.制定相应检测措施。安装相应振动检测装置，实时检测机组运行过程中振动的情况，如果振动幅值超过规定，检测装置将发出报警，提醒工作人员采取措施，防止发生重大事故。要加大振动的监控，要将监测振动常态化与制度化，要达到振动幅值超出规定前，能够及时将汽轮机停机，防止事故的扩大。3.使用相应传感器有效进行保护。在汽轮机经常发生振动的部位安装传感器，这样能够实时监测到各部位振动发生的情况，根据传感器实时发送的振动信号，操作人员能够随时了解机组运行情况，并且，控制设备能够根据传感器采集的信号，对机组进行自动控制。

（八）加大资金投入，优化电厂汽轮机运行方式

电厂要革新发展理念，真正认识到电厂汽轮机节能运行的重要性，加大资金投入，针对性开展电厂汽轮机节能性研究，不断进行电厂汽轮机升级改造，优化电厂汽轮机的运行模式，以此来推动电厂的可持续发展。现阶段许多电厂只关注发电效益，在电厂汽轮机节能研究方面资金投入力度较小，缺乏节能研究主动性，没有认识到电厂汽轮机节能运行的重要性，在这种错误理念的影响下，电厂每年会在电厂汽轮机运行方面产生海量的额外能耗，极大增加了运行成本。从长远角度上看，电厂汽轮机的节能研究可节省大量运行成本，对于电厂经济效益的提升有非常明显的帮助。关于电厂汽轮机的节能性研究工作，需加强电厂汽轮机运行控制与自动化技术结合，完善电厂汽轮机自动化控制功能，智能地对电厂汽轮机运行参数进行调节，从而使电厂汽轮机可一直处于理想运行状态，保证节能理念在电厂汽轮机运行过程中的有效落实。

（九）提高DCS 技术

检测需要改进DCS 技术的检测标准。检查设备故障时，DCS 需要技术测试软件来检查机器的各个模块，并显示检查结果。它在系统的定期维护管理中起着非常重要的作用。相关人员可以根据实际情况改变测量基准，尽可能改善热控制系统的工作环境。

结束语：电厂在应用汽轮机的时候，应当不断提升其应用的价值，使其可以为电厂的生产带来更多的经济效益，同时也让电厂生产能够更加顺利，为了达成这一目的，需要对汽轮机控制系统的动态调节特性进行更加准确的了解，在充分了解以后，才能继续开展接下来的工作，分析汽轮机系统部位运行的情况，在得到以上信息以后，再制定具有针对性的措施，去维护汽轮机控制系统运行的稳定性。新机接收前，要对机组进行各项振动测试，必须合格以后再进行装机运行。在机组运行生产中，监测振动要实施常态化与制度化，要严格控制、监测机组振动情况，要对产生的振动原因实行科学化的分析，确保汽轮机正常运行。