汽輪機(jī)的常見(jiàn)故障及處理方法淺析

于井雙（吉林省松原石油化工股份有限公司，吉林　松原　138000）

汽輪機(jī)的常見(jiàn)故障及處理方法淺析

于井雙（吉林省松原石油化工股份有限公司，吉林松原138000）

汽輪機(jī)是一種高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，以實(shí)現(xiàn)將蒸汽能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，在石化行業(yè)、火電以及船舶行業(yè)當(dāng)中常用到的大型動(dòng)力機(jī)械設(shè)備。在實(shí)際使用中，會(huì)由于一些故障而影響其正常使用，不僅會(huì)造成直接經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)存在一定安全隱患。因此，需要對(duì)其常見(jiàn)的一些故障進(jìn)行分析，以找到應(yīng)對(duì)和處理措施。

汽輪機(jī)；故障分析；處理方法

1　汽輪機(jī)的不正常振動(dòng)及處理方法

汽輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)性能直接受到汽輪機(jī)不正常振動(dòng)的影響，之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象，原因如下：第一，由于汽輪機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的不均衡氣流，不斷的沖擊汽輪機(jī)的葉片，進(jìn)而形成氣流激振并引起不正常振動(dòng)現(xiàn)象，最終危機(jī)到汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定性。第二，汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)行的時(shí)候，受到摩擦面過(guò)熱變形的影響，使得汽輪機(jī)出現(xiàn)不正常振動(dòng)現(xiàn)象。若汽輪機(jī)出現(xiàn)了不正常振動(dòng)的時(shí)候，汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)會(huì)直接受到振動(dòng)頻率和振幅變化的影響，并直接威脅到汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)安全性。為避免和減少這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，一般情況下，多采用調(diào)整鍋爐內(nèi)蒸汽流量或者是調(diào)解高壓氣門(mén)的辦法來(lái)有效解決氣流激振現(xiàn)象。調(diào)整完畢后，需要對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效檢測(cè)，以便于對(duì)激振的變化情況進(jìn)行有效的觀(guān)察。此外，有效控制氣流激振的辦法還可以采取調(diào)整負(fù)荷的辦法。而更換軸頸則主要用于解決轉(zhuǎn)子過(guò)熱帶來(lái)的不正常振動(dòng)現(xiàn)象。

2　真空下降及處理方法

凝汽器真空下降也是汽輪機(jī)運(yùn)行中較為常見(jiàn)的故障現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這種故障，將直接危及到汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。如果凝汽器出現(xiàn)真空下降現(xiàn)象，則會(huì)使得排氣壓力出現(xiàn)上升，并降低機(jī)組的出力。此時(shí)排氣缸軸承則會(huì)因?yàn)闇囟壬仙l(fā)生膨脹現(xiàn)象，進(jìn)而誘發(fā)松弛、變形和斷裂等問(wèn)題的出現(xiàn)。加之軸向推力的增加，使得排汽變化所產(chǎn)生的末級(jí)脫流和旋流增加葉片的激振現(xiàn)象，進(jìn)而損傷到葉片。主要原因在于：第一，源于凝汽器的滲漏現(xiàn)象。通常可以采取在喉部下方的凝汽器側(cè)邊和真空部分進(jìn)行注水，來(lái)觀(guān)察是否存在漏水現(xiàn)象。若確實(shí)存在漏水現(xiàn)象，則需要立即停機(jī)進(jìn)行維修；第二，在于循環(huán)泵故障，由于水力不足以達(dá)到循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)真空現(xiàn)象。針對(duì)這種問(wèn)題，需檢查循環(huán)泵，查看吸水口水位是否過(guò)低，網(wǎng)濾有無(wú)堵塞情況。如果存在這些現(xiàn)象，需要立即進(jìn)行處理。同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)度循環(huán)本電機(jī)電流的變化情況進(jìn)行檢查，以便于及時(shí)對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整。如果循環(huán)泵已經(jīng)被損壞，則需要更換新的循環(huán)泵。此外，為了有效降低凝汽器出現(xiàn)真空下降問(wèn)題，需要做好污垢的清理工作，確保凝汽器的干凈和清潔。

3　汽輪機(jī)超速及處理方法

汽輪機(jī)具備著強(qiáng)大的動(dòng)力矩，若其在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈現(xiàn)象，則可能導(dǎo)致汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度迅速提升，進(jìn)而引起轉(zhuǎn)子零件的應(yīng)力超過(guò)了其允許的數(shù)值，最終導(dǎo)致葉片甩脫、軸承損壞或者轉(zhuǎn)子斷裂等嚴(yán)重狀況，也可能導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組出現(xiàn)報(bào)廢。再者，汽輪機(jī)的高速運(yùn)行還能夠危機(jī)到操作人員的生命安全以及設(shè)備的使用安全。因此，合理控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速則是有效解決上述問(wèn)題的最佳手段。一般情況下，可以利用保安系統(tǒng)來(lái)有效監(jiān)控汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。若其轉(zhuǎn)速超標(biāo)，則保安系統(tǒng)立即發(fā)揮作用，將其控制在規(guī)定的速度范圍之內(nèi)。同時(shí)需要定期對(duì)保安系統(tǒng)進(jìn)行檢修，確保保安系統(tǒng)能夠始終處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，并發(fā)揮有效的監(jiān)控和防范汽輪機(jī)超速功效。

4　汽輪機(jī)水沖擊及處理方法

汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，要防止水或者冷蒸汽進(jìn)行其中，一旦出現(xiàn)這種情況，將會(huì)對(duì)設(shè)備的安全產(chǎn)生極為不利的影響。例如損傷葉片、磨損動(dòng)靜部分或者導(dǎo)致氣缸裂縫等等現(xiàn)象。因此一般多采取預(yù)防性磋商，也就是重點(diǎn)對(duì)其做好監(jiān)控。其一，密切關(guān)注主蒸汽溫度和壓力狀況，若蒸汽溫度迅速下降，如果出現(xiàn)直線(xiàn)下降50℃的時(shí)候，則需要立即采取緊急停機(jī)進(jìn)行處理。其二，密切關(guān)注氣缸的金屬溫度變化以及加熱器和凝汽器的水位。即使已經(jīng)停機(jī)了也應(yīng)該繼續(xù)對(duì)其加以重視。一旦存有進(jìn)水現(xiàn)象時(shí)，需要立即查找原因并切斷進(jìn)水水源。其三，啟動(dòng)熱態(tài)之前，需要充分對(duì)主蒸汽和再熱蒸汽進(jìn)行暖管，保障疏水暢通。同時(shí)不宜在高壓加熱器出現(xiàn)故障時(shí)繼續(xù)投入運(yùn)行。其四，應(yīng)定期對(duì)水位調(diào)節(jié)裝置和水位報(bào)警器進(jìn)行檢查，確保其能夠正常運(yùn)行。若加熱器管束出現(xiàn)破裂，則應(yīng)該將抽汽管上對(duì)應(yīng)的進(jìn)汽門(mén)和止回閥及時(shí)進(jìn)行關(guān)閉。

5　通流部分故障及處理方法

汽缸和轉(zhuǎn)子本身就存有較為復(fù)雜的膨脹關(guān)系。通常情況下，在機(jī)組出現(xiàn)啟停和工況變化的時(shí)候，才會(huì)出現(xiàn)汽輪機(jī)同流部分磨損現(xiàn)象，主要原因在于氣缸和轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不均勻加熱和冷卻現(xiàn)象，未能合理的啟動(dòng)和運(yùn)行，保溫質(zhì)量不達(dá)標(biāo)以及沒(méi)有正確使用法蘭螺栓加熱裝置。因此需要重點(diǎn)做好對(duì)膨脹差值的監(jiān)視工作。同時(shí)為避免鍋爐熄火現(xiàn)象，需要依據(jù)蒸汽參數(shù)的下降狀況和膨脹差值的變化情況，降低汽輪機(jī)組的負(fù)荷為零，并將同流部分的間隙進(jìn)行合理的調(diào)整，從而有效防范氣缸溫差過(guò)大，轉(zhuǎn)子熱彎曲現(xiàn)象以及振動(dòng)過(guò)大等。

總之，汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些的常見(jiàn)故障已在文中進(jìn)行分析，要根據(jù)汽輪機(jī)運(yùn)行的不同狀態(tài)，借助監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保在故障出現(xiàn)的最短時(shí)間內(nèi)做好故障處理方案，防止汽輪機(jī)發(fā)生故障，若出現(xiàn)故障應(yīng)果斷停機(jī)，防止事故損失進(jìn)一步擴(kuò)大。

［1］尹魯，李明濤.淺談汽輪機(jī)的常見(jiàn)故障及檢修方法［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，08：124.

［2］宋存元，鄧興成，張生旺.分析汽輪機(jī)常見(jiàn)的故障及檢修方法［J］.科協(xié)論壇（下半月），2013，05：41-42.

［3］孫鵬飛.汽輪機(jī)常見(jiàn)故障處理淺析［J］.科技資訊，2013，15：127.