火力發電機組汽機故障診斷研究

閆　喆

大唐國際發電股份有限公司遼寧分公司

火力發電機組汽機故障診斷研究

閆喆

大唐國際發電股份有限公司遼寧分公司

本文首先對火力發電機組汽機故障診斷的必要性進行簡單介紹，重點分析火力發電機組汽機的常見故障，在此基礎上深入研究針對火力發電機組汽機不同故障的處理策略，希望能夠有效提高發電機組汽機的穩定性，也為后期更好的診斷處理火力發電機組汽機故障提高指導。

火力發電；機組；汽機；故障診斷

1　引言

能源需求愈加緊張的現狀導致社會各界對于火電廠安全運行的關注越來越高。火電廠運行系統復雜，涉及到許多機械設備，汽輪機組是最主要的運營設備之一。由于汽輪機組的結構系統都比較復雜，長時間運行在比較惡劣的環境下，導致汽輪機組發生故障的頻率比較高，目前在電廠運行過程中，經常會出現由于汽輪機故障導致發電受影響。因此在現階段加強對汽輪機故障診斷的研究具有重要的現實意義，能夠實現對汽輪機故障的定性，并研究針對性的處理方案，從而能夠有效汽輪機運行的安全可靠性，保障整個火電廠的正常運行。

2　火力發電機組汽機故障診斷的必要性

2.1通過對火力發電機組汽輪機進行故障診斷能夠及時了解汽輪機組的運行狀態，出現問題或者異常的時候能夠及時采取有效措施，提前處理設備故障，避免出現嚴重事故，保障火電廠安全。

2.2汽輪機的整個火電廠運行的核心設備之一，汽輪機的正常運行直接關系到火電廠的發電性能。因此必須對汽輪機的故障進行可靠診斷，保障汽輪機的正常運行，發揮汽輪機的高效性能，這樣才能有效保障整個火電廠的發電效率和安全穩定性。

3　火力發電機組汽機常見故障

3.1汽輪機異常振動

汽輪機在工作過程中經常會出現異常的振動，影響正常工作，也威脅系統運行的安全。一般導致汽輪機異常振動的原因主要有以下集中情況：

當汽輪機中的轉子長時間使用的情況下就容易造成轉子質量的不平衡，導致轉子在轉動時產生離心力，從而使汽輪機出現周期性的振動。

有些情況下，由于汽輪機軸承座的安裝不到位，會造成軸承的幾何中心與實際的受力中心不重合，最終導致汽輪機體整體運動，引發汽輪機的振動。

軸承安裝精度不高也是導致汽輪機異常針對的主要原因。對目前在火力發電機組使用的汽輪機主要是使用可傾瓦式的轉子軸承，這種軸承的穩定性比較高、而且能夠防止油膜震顫，具有減震的作用，在安裝的時候如果預緊力不合適就會導致零件的相對顫動。

汽輪機在工作的時候是處于高壓高溫的工作環境下，長時間的運轉會給汽輪機內氣體增壓增溫，導致內部氣體膨脹，氣體向缸體內壁施加作用力，最終導致汽輪機缸體的中心發生偏移，造成缸體受力不均勻，汽輪機異常振動。

3.2汽輪機的超速轉動

汽輪機一直都是處于高速轉動的狀態下，在工作過程中作為整個系統的原動件，汽輪機需要承受著巨大的外力矩，而且汽輪機內部的機械零件構造十分精密復雜。一旦速度調節系統發生失效就會造成汽輪機超速轉動，導致內部機械零部件承受的較大的應力作用，甚至會導致汽輪機葉片的甩落，軸承破裂，轉子折斷等現象，嚴重時會導致整個汽輪機組的破損失效，影響火電廠的正常運行，也給周邊工作人員帶來安全威脅。

3.3油系統故障

由于汽輪機運行頻率比較高，負荷也比較大，需要保障零部件之間良好的潤滑配合。汽輪機中潤滑油的作用主要是為了減輕傳動件之間的摩擦，降低零部件的磨損。如果不能及時更換潤滑油，或者潤滑油質量較低，導致潤滑油油質過度氧化失效就會很大程度上降低潤滑油降低磨損的功能，長時間的磨損作用會導致軸承的軸頸和軸瓦的接觸部分產生較大的摩擦，各零部件的表面粗糙度逐漸增大，最終導致零部件的實效，汽輪機不能正常使用。

4　火力發電機組汽機故障處理策略

4.1汽輪機異常振動的處理

針對不同原因導致的汽輪機異常振動需要分別采取針對性的處理策略。首先要對汽輪機的轉子進行動平衡調試，合理調整轉子質量，一般可以在質量不平衡的轉子的與離心力相反的方向相應位置添加附加質量，使轉子實現質量平衡，形成在相反方向的平衡離心力，最終使得轉子離心力的合力為零，實現轉子轉動的動平衡。其次在安裝汽輪機軸承座的時候一定要提前做好設計檢查，確保位置正確，安裝到位，然后再進行試運行，經過多次試調以后取軸承座安裝尺寸的平均值從而有效降低軸承座安裝的誤差。另外要注意調整汽輪機軸瓦與軸承蓋之間預緊力，避免預緊力過大或者過小。而且要注意周邊工作環境的溫度，采取一定的降溫措施。

4.2汽輪機高速轉動故障的處理

為了有效避免汽輪機的異常超速，需要在汽輪機中設計相應的保安系統，隨時監控轉子的轉動速度，當汽輪機轉子出現超速是時候就會啟動保安系統，強制控制轉速提升，從而有效保證轉子的速度保持在一定的范圍內。在平時的檢修工作中，要對汽輪機的保安系統進行詳細檢查，每隔一段時間需要對汽輪機進行轉子超速試驗，確保保安系統的正常工作。

4.3汽輪機油系統故障的處理

汽輪機油系統的破壞主要破損位置是汽輪機的軸頸和軸瓦，因此首先要對軸頸與軸瓦的接觸部位進行焊厚加固處理，再進行摩擦拋光，確保兩者之間的光滑接觸，避免出現毛刺，刮壞軸頸軸瓦。另外在對汽輪機進行檢查的時候要做好相關的清潔處理，避免油系統的污染。一旦出現油系統故障，一般需要將油系統的油進行更換或者清潔處理，同時對油系統的油管油箱等進行有效清潔，保持油系統的清潔。

5　結論

汽輪機是火力發電機組的重要組成部分，汽輪機的正常運行直接關系到火電廠的正常供電。目前在汽輪機的運行過程中會出現不同類型的設備故障，影響火電廠的運行和安全。本文針對火電廠汽輪機常見故障提出的針對性措施能夠有效降低故障發生的可能性和故障危害。未來隨著能源消耗的加劇，各行各業對火電廠的可靠運行的要求會更加嚴格，這就需要相關工作人員做好研究，制定合理的應對方案，全面提高火電廠的安全可靠性和經濟效益。

［1］蔣明達.火力發電廠汽輪機組故障診斷研究［D］.中國石油大學（北京），2006.

［2］高向東，孫兆鳳.淺析發電機組異常振動的原因及解決辦法［J］.黑龍江科技信息，2009，（24）：25.

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