汽轮机的运行和故障分析

高蒙 陈琦

摘要：在电厂企业中，汽轮机是正确处理运行的重要机械，如何这个部位出现任何的机械故障，特别是出现问题之后，工作人员没有第一时间展开检修工作或者延误检修时间，对企业对造成巨大的经济损失。基于此，文章对汽轮机的运行情况以及产生故障的原因进行分析，然后提出一些相应的解决措施。

关键词：汽轮机;故障分析;运行

引言：

汽轮机在电厂中是非常重要的设备，它的稳定运行是为了确保电厂机组的正常运转，如果在工作期间的汽轮机出现任何故障，但是不能在第一时间内获得有效的维护或者修理，那么整个机组就很难正常运行，这对于电厂而言其实造成了巨大的损失，严重时还会造成人员的伤亡。汽轮机作为发电厂的主要发电设备，所以对其展开维护以及检修工作是非常重要的一项任务，也就是说，为了提高汽轮机正常运行的可靠性以及稳定性，电厂需要加强技术人员的培训和指导，这样才能保证技术人员基本较高的工作素养，从而保证汽轮机组的稳定运行，促使电厂的经济效益不断提升。

一、汽轮机发生故障的主要原因

1.气流激振的问题导致汽轮机出现异常振动的现象

出现气流激振现象的主要原因体现在两个方面，首先就是汽轮机在实际的运行中，当电量处于低频状态，这时候就会直接导致汽轮机组出现异常振动，其次就是运行参数导致振动不断增强，比如电量的负荷或者振动时呈现出的突发性，那么导致这些现象发生的原因其实有三点：第一，汽轮机在运行发电，因为叶片在运转时，收到了不均匀气流冲击的影响，最终导致汽轮激振，这就引起了汽轮机出现故障问题。第二，对于较大的机组来说，因为它的末级比起其他机组要长的多，这样就会造成气流在叶片的膨胀末端产生一些紊乱的现象。第三就是当轴承在运转时也会发生气流激振的问题，针对这个现象其实相关部门已提出了解决方案。

2.汽轮机长时间的振动引发的问题

因为汽轮机长时间的工作导致转子出现发热以及变形损坏的情况，所以說，转子的热变形导致了汽轮机发生异常振动为主要原因，所以需要进行故障的排除。但由于热变形导致汽轮出现振动的特征表现在一个很大的方面，通常情况下是一倍频率振动慢慢往上递增的，其实和转子的温度以及相应的机器参数产生一定的关系。主要问题出现汽轮机冷态启动时发生负电荷，这个时候的转子温度会不断增高，最终导致转子出现严重变形的问题，之后一倍频的振动频率就开始上升，这样就加大了转子的变形程度。

3.汽轮机的叶片长时间运行导致损坏问题的发生

当汽轮机长时间不停使用时，因为产生的摩擦导致机器出现磨损的问题，其中产生摩擦振动的主要原因在于三个方面，首先是之前说过的转子遇到高温就出现变形扭曲的情况，然后造成机组的振动，这样就产生了新的不平衡问题，所以说，振动的信号从始至终都没有发生过任何的频率变化，虽然还是工频，但因为冲击加上外部因素对汽轮机造成运行上的影响，最后就出现一些分频以及高频等现象的发生。其次，在发生摩擦时，汽轮机的振动幅度产生一定的波动情况，加上它的波动时间相对比较久，在机器摩擦相对比较严重时，幅值和相位的波动就开始停止，但是振动的幅度会急剧增加，以上这些就是导致汽轮机发生故障的主要原因所在。

二、对汽轮机的故障问题实施有效的解决措施

1.对气流激振的特征展开排除工作

汽轮机发生故障其实是多方面的，这需要我们一一排除其中发生故障的原因，也就是说，找出发生故障的主要位置，然后展开细致的维修工作。

针对气流激振的主要特征在于对其故障做出细致的查找以及排除，但对这个故障的分析时间相对较长，通常情况下在半年甚至需要消耗一年的时间才能查出来。工作人员需要通过记录汽轮机在工作期间机组每一次的振动数据以及机组产生的负电荷数据等等，将这些数据做成曲线的形式然后对其进行观察。在曲线的观察中我们可以看到机组振动的主要变化趋势以及范围，然后从中找出机组产生振动的主要原因，最后再采用对应的维修措施。当遇到这一类型的故障时，通常情况下是改变升降负电荷的速率去解决的，首先需要确定汽轮机组在工作中产生了多少气流激振以及此时的工作状态，然后采用降低机组负电荷的变化率以及避开产生气流激振的负电荷范围等方式，从而避免产生气流激振故障的产生，并达到维修汽轮机组的最终目的。

2.结合转子热变的情况催机械故障进行分析，然后做好排除工作

转子因为高温会出现两种情况的变形，一种是暂时性的，另一种就是永久性的，这两种完全不相同的故障其实发生的故障原理都是一样的，都是因为转子质量的偏心然后产生旋转矢量振动。在转轴弯曲的过程中因为转速达到了某一个数值，这时候转轴的振动幅度会产生一个凹谷”，最终导致汽轮机出现异常振动的发生。为了了解汽轮机发生的是哪一种故障，那就必须了解它的工作原理，从汽轮机的内在原理中找出可能出现振动的主要原因，然后在对其进行针对性的维修工作。但不管是因为高温导致的永久性变形还是暂时性的变形，为了促使机器可以正常运行，其实都应该及时更新转子，这样才能减少汽轮机发生异常振动，然后从源头上解决这个问题，这样机组就不会产生任何的异常振动了。

3.结合摩擦振动的特征对汽轮机的故障展开分析并做出故障的排除

对于汽轮机来说，因为摩擦产生的汽轮故障是非常常见的，汽轮机组的摩擦可能会产生机器的抖动或者涡动等现象。但做主要的原因是因为转子的热弯曲，这个故障主要是因为重摩擦的测温已经高于轻摩擦的温度，最终导致转子表面的温度出现不均匀的情况，因此，工作人员主要重视这些问题，只有这样才能准确分析故障的同时最好故障的排除工作。

三、结束语

综上所述，汽轮机发生异常振动是非常常见的故障，同时也是不可避免的故障，因此，对于这类故障的发生，工作人员加强检修，同时还要仔细观察并分析故障发生的原因，然后对这些故障做出处理，这样才能保证汽轮机的正常运转。期间需要要求故障维护部门不断加强自身的技术水准，通过先进的技术手段以及检测手段，快速找出故障发生的原因，然后采用正确的方式去排除这些故障，这样才能保证整个机组的正常运行，同时还能保证电厂的安全生产并带来更多的经济效益。

参考文献：

[1]郭天霞.汽轮机常见故障排除方法与分析[J].黑龙江科技信息，2016，（20）.

[2]强春胜.汽轮机调节系统故障排除与分析[J].黑龙江科技信息，2017，（20）.