火力发电厂汽轮机常见故障分析与检修研究

刘刚

（山东电力建设第三工程有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

随着社会经济的发展进步，人们日常生活水平显著提高，对电力能源需求日益增加，给电力行业发展带来了新的机遇和挑战。火力发电厂作为目前电力供应的主要来源之一，而汽轮机是火力发电的主要设备之一，如果出现运行故障会涉及较为专业的检修技术，严重影响了发电厂的运行效率。因此，本文对汽轮机潜在的故障进行分析，排除一些技术上的重点和难点问题，促进汽轮机的运行效率，避免运行中出现故障影响发电厂正常运转，满足人们日常生产、生活用电需求。

1 汽轮机简述

汽轮机的工作原理是为发电机提供动力驱动，作为一种旋转式的机械设备，主要由转动部分和固定部分两个组成部分构成。其中转动部分是由叶轮、叶栅和主轴等部分构成，转动部分的转子可传递扭矩，促进能量转换的作用。在运行过程中随着速度的增加会产生高温，在叶片、主轴离心力、叶轮的转动下出现热应力，同时，汽轮机运行过程中产生的蒸汽会随着转子的运行传递到电机内部。汽轮机的另外部分是固定部分，也可称为静子。静子部分主要由喷嘴室、轴承与抽称座、汽缸与汽封、机座与滑销系统构成。火力发电的关键设备汽轮机，凭借其运行效率高、功率大等诸多优势，在发电过程中承担驱动和供热作用。其运行原理是在启动运行过程中通过排气和抽气的机械运动，形成热能并转化为机械能，这种机械能作用于按照设定参数运转各种泵类，从而产生电能，满足人们日常生活所需。

2 汽轮机故障和检修工作的意义

随着社会各领域技术的突破创新，人们对高科技技术手段的依赖，生活中常见的家用电气设备、学校、工厂、商业场所、傍晚小区亮起的路灯，人们在日常生产、生活中离不开电，如果没有电力的支持，人们的工作效率会大打折扣，甚至是不能生产，生活中的衣食住行很难保证，社会将不能正常运转。因此，电力可以提高人们的幸福感，改变原有的劳作方式，促进机械化进程。目前，我国发电方式主要以火力发电为主，因此，要全力保证火力发电厂的正常运转，不断优化技术手段，满足日常供电需求，在电力的支持下，促进社会各领域快速发展。火力发电厂如果各机组设备保持稳定运转，是电力持续输出的基础，而汽轮机作为火力发电厂的主要设备，日常的运维工作显得尤为重要。工作人员应严格按照汽轮机部件的原理定期检修，日常做好管理和监控工作，一旦运行过程中出现故障，应根据出现故障的特点精准找出问题关键点，高效排除汽轮机故障，确保汽轮机高效稳定运转，实现火力发电厂电力持续输出的能效，促进社会和谐稳定。

3 火力发电厂汽轮机常见的故障及检修方法

3.1 汽封片故障及检修方法

汽轮机内部汽封片部件的作用是对设备内部蒸汽与空气之间阻绝屏障，避免内部之间互相渗透，由于设备内部蒸汽在压力的作用下，汽封片出现缝隙便会快速泄漏，导致蒸汽快速渗出，内部压力减小的同时，汽轮机运转效率下降。另外，如果汽封片发生泄漏，即便相同蒸汽作用下，会耗费大量的燃料生成蒸汽，资源没有得到充分利用。检修人员在排除故障过程中，首先应检查汽封片当前状态以及预期使用年限，在其使用寿命周期内，应确保汽封片元件的运行功能良好，转子汽封片是在设备内腔体部位与离心运动紧密贴合，如果形成汽封片的损坏多数原因是来源于设备外部的金属残屑影响。为了确保汽封片正常运行，提高使用寿命，日常运维保养过程中应避免任何杂物落入设备腔体内，检修人员在运维过程中要密切观察汽封片，如果发现元件出现残损，应按照相应设备元件更换和安装要求及时更换新汽封片，确保汽轮机高效运转，保证火力发电厂的生产效益。

3.2 汽轮机盐垢严重及检修方法

汽轮机的盐垢故障产生的主要原因是所用水质有杂物或者设备性能出现问题，导致汽轮机腔体出现依附的盐垢，如果不及时处理，随着时间的推移，盐垢累积量随之增多，对转子运行造成一定影响，汽轮机在高负荷下运转效率将出现下降，电力输出效率也随之降低。专业检修人员应定期对汽轮机腔体盐垢进行检测，同时，要密切监控电厂的水质以及蒸汽的含盐量，确保各项参数符合汽轮机运转标准。当一段时间内，汽轮机内部腔体盐垢激增时，应对停止汽轮机运转，并拆开汽轮机的气缸，将转子等一些重要的零部件取出，用酸性溶液在中和作用下溶解盐垢并用软水清洗。操作步骤如下：工作人员打开气缸，首先，将按照相应比例调配好的柠檬酸溶液，滴入适量的缓蚀剂，缓蚀剂的作用是避免影响气缸内壁遭到化学腐蚀，在蒸汽的作用下提高汽轮机腔体温度，并用水泵将事先配比好的柠檬酸溶液注入气缸内部，为了达到较好的清洗效果，清洗时间一小时为宜，再用清洁软水将气缸内部溶液冲刷干净，当腔体内部水质与进口水质相同即可完成清洗流程。

3.3 汽轮机进水及检修方法

受到周围环境变化影响，汽轮机进气温度下降过程中，达到一定温度区间进气会出现液化现象，从而出现大量水分，影响汽轮机运转频率和电压的稳定，影响运行效率。锅炉运行出现问题，汽轮机出现进水也会影响汽轮机的使用寿命。运行过程中发现汽轮机进水，应立即停止运转，专业维修人员在确保人员安全的情况下开启管道和疏水门，将水分引出，对汽轮机内部元件和温度情况仔细排查，同时，要对推力轴承和回油温度进行检查，辨识汽轮机在运行过程中是否出现异常响声，如果上述检查流程没有发现异常，可以开启汽轮机试运行，认真观察是否出现摩擦声音或者撞击声，如果有异常响声还应立即停机检修，检查是否存在破损配件并及时更换，不断提高检修效率和汽轮机的运转能力。

3.4 汽轮机异常振动及检修方法

汽轮机在运转的过程中异常振动是较常见的故障，一般造成这种情况主要是由气流或转子引起的。其中汽轮机气流导致振动的原因主要是叶片受到不均匀的外力造成的。而汽轮机转子导致振动的原因主要是在运行过程中温度升高后导致转子变形，转动轴心与转子不同心而出现振动故障。检修人员针对这一故障首先应调整机组的进水量，把高压气门调整到合适为主，减少气流负荷，振动频率也会逐渐降低。

4 火力发电厂汽轮机检修管理策略

4.1 建立健全管理机制

为了提高火力发电厂效益，减少汽轮机故障发生概率，应建立健全管理机制，优化人员组织架构，通过建立绩效考核机制，激发员工工作热情。加强对基层工作的管理水平，严格落实各项规章制度，发挥体制作用，发挥员工的主人翁责任意识。利用单位建言献策平台，充分调动员工的主观能动性，培养员工创新意识和主动意识，促进企业快速向前发展。为了获取员工的肯定，发挥员工价值最大化，应建立考核奖惩机制，通过绩效管理激励员工主动创效意识。现代化发电厂应健全维保制度，对各个部件定期实施维保，按照调度需求起到统筹协调作用，并根据维保情况及时做好维保记录。采用先进的管理理念，借助互联网大数据智能系统对人员和设备进行科学、合理管理，及时获取设备运行的各项参数和工作进度，不断优化设备性能和技术手段，提高发电厂的核心竞争力。

4.2 提高专业人才队伍建设

由于发电厂工作的严谨性，对员工综合素养要求较高。为了全面提高人员队伍的专业技能和技术水平，首先，应在目前招聘体制上进行改革，除了引进国内知名高校人才外，还要引进国际上一些高精尖人才，参与技术研发。其次，加强企业内部专业知识培训，提高员工各项技术技艺水平和专业素养。汽轮机技术还应不断迎合改革需要进行创新，需要精湛的技术水平和前沿的理论知识作为指导进行完善，只有具备足够的技术水平，才能稳定发电厂行业地位。最后，加强对发电厂员工的思想教育，不断提高思想道德水平。让员工树立责任意识和大局意识，才能在工作中端正态度，提高工作热情和进取型，为发电企业创造高效的工作业绩和先进的研究成果。

4.3 自动化智能化监测汽轮机状态

随着互联网普及，推动了智能化机械设备的发展，发电厂迎合改革需要也不断引进先进的自动化控制技术，实现了智能化运转，提高了发电效率和管理水平。发电厂的的发展依托先进的自动化设备和创新的技术手段。汽轮机作为发电厂的核心设备，如果运用了先进的科学技术，会有效提高发电厂的电力输出效率。由于先进的自动化控制技术以及智能化设备的投产使用，代替了传统人工作业，为企业节约了人力成本。在监控真空度工序中，传统作业形式是人工测验，但随着新的管理理念植入，运用高科技的真空感应器，装置在汽轮机内部腔体上，同时，在远程端连接报警系统，通过显示器即可实时掌握腔体的真空参数，当真空度不符合生产标准时，就会引发报警器报警，有效提高检修效率。随着先进的科学技术的普及，发电厂故障信息可以通过传感装置或者探测器等技术手段获取并将相关数据参数传输到大数据平台系统，管理者或者技术人员可通过显示器了解设备运行的各类信息，并可以智能化地筛选数据并分析。这种电子日志包括维修记录，检修前后的状态对比，检修时间、人员、更换部件情况等等，这些数据便于后续检修人员了解汽轮机的历史检修情况，对设备运行情况有深入的掌握，快速找到问题关键点，提高故障排查效率和检修水平。同时，根据测评报告，可以判断汽轮机当前运行的可靠性和安全性。

4.4 故障诊断系统的实际应用

设备故障是目前我国电力系统的常见问题，为了提高故障排查效率，诊断设备故障目前氛围主观经验诊断、仪器测试诊断、数学模型三种诊断方式。其中主观诊断主要是依靠技术人员多年的工作经验或者管理人员主观判断，通过观察和分析得出故障点的发生原因并及时处理。其次，仪器测试诊断是通过万用表、温度计、各种感应装置等对汽轮机组进行检测，判断故障点的原因并进行解决。最后，数学模型诊断主要是针对电力系统的有关设备参数根据数学算法进行测量，获取参数的同时应全面分析，查找故障产生的原因，并采取对应检修方法，排除故障，确保设备安全、稳定运行，为火力发电厂持续创效。

5 结语

火力发电厂的正常运行基础是建立在生产设备的有序运行，火力发电厂的设备主要构成当属汽轮机，为了确保发电厂电力持续输出，应加强对汽轮机的日常维修和保养，排除一些潜在的故障和风险因素，从管理水平、人员队伍、机械设备、作业环境等几个维度展开讨论，并对相关问题提出了建设性意见，促进活力发电厂供电持续稳定输出，不断满足人们的生产、生活需要。