火力發(fā)電機(jī)組汽機(jī)故障診斷研究

閆　喆

大唐國際發(fā)電股份有限公司遼寧分公司

火力發(fā)電機(jī)組汽機(jī)故障診斷研究

閆喆

大唐國際發(fā)電股份有限公司遼寧分公司

本文首先對火力發(fā)電機(jī)組汽機(jī)故障診斷的必要性進(jìn)行簡單介紹，重點(diǎn)分析火力發(fā)電機(jī)組汽機(jī)的常見故障，在此基礎(chǔ)上深入研究針對火力發(fā)電機(jī)組汽機(jī)不同故障的處理策略，希望能夠有效提高發(fā)電機(jī)組汽機(jī)的穩(wěn)定性，也為后期更好的診斷處理火力發(fā)電機(jī)組汽機(jī)故障提高指導(dǎo)。

火力發(fā)電；機(jī)組；汽機(jī)；故障診斷

1　引言

能源需求愈加緊張的現(xiàn)狀導(dǎo)致社會(huì)各界對于火電廠安全運(yùn)行的關(guān)注越來越高。火電廠運(yùn)行系統(tǒng)復(fù)雜，涉及到許多機(jī)械設(shè)備，汽輪機(jī)組是最主要的運(yùn)營設(shè)備之一。由于汽輪機(jī)組的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)都比較復(fù)雜，長時(shí)間運(yùn)行在比較惡劣的環(huán)境下，導(dǎo)致汽輪機(jī)組發(fā)生故障的頻率比較高，目前在電廠運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于汽輪機(jī)故障導(dǎo)致發(fā)電受影響。因此在現(xiàn)階段加強(qiáng)對汽輪機(jī)故障診斷的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠?qū)崿F(xiàn)對汽輪機(jī)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(jī)運(yùn)行的安全可靠性，保障整個(gè)火電廠的正常運(yùn)行。

2　火力發(fā)電機(jī)組汽機(jī)故障診斷的必要性

2.1通過對火力發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)進(jìn)行故障診斷能夠及時(shí)了解汽輪機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，出現(xiàn)問題或者異常的時(shí)候能夠及時(shí)采取有效措施，提前處理設(shè)備故障，避免出現(xiàn)嚴(yán)重事故，保障火電廠安全。

2.2汽輪機(jī)的整個(gè)火電廠運(yùn)行的核心設(shè)備之一，汽輪機(jī)的正常運(yùn)行直接關(guān)系到火電廠的發(fā)電性能。因此必須對汽輪機(jī)的故障進(jìn)行可靠診斷，保障汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，發(fā)揮汽輪機(jī)的高效性能，這樣才能有效保障整個(gè)火電廠的發(fā)電效率和安全穩(wěn)定性。

3　火力發(fā)電機(jī)組汽機(jī)常見故障

3.1汽輪機(jī)異常振動(dòng)

汽輪機(jī)在工作過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)異常的振動(dòng)，影響正常工作，也威脅系統(tǒng)運(yùn)行的安全。一般導(dǎo)致汽輪機(jī)異常振動(dòng)的原因主要有以下集中情況：

當(dāng)汽輪機(jī)中的轉(zhuǎn)子長時(shí)間使用的情況下就容易造成轉(zhuǎn)子質(zhì)量的不平衡，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生離心力，從而使汽輪機(jī)出現(xiàn)周期性的振動(dòng)。

有些情況下，由于汽輪機(jī)軸承座的安裝不到位，會(huì)造成軸承的幾何中心與實(shí)際的受力中心不重合，最終導(dǎo)致汽輪機(jī)體整體運(yùn)動(dòng)，引發(fā)汽輪機(jī)的振動(dòng)。

軸承安裝精度不高也是導(dǎo)致汽輪機(jī)異常針對的主要原因。對目前在火力發(fā)電機(jī)組使用的汽輪機(jī)主要是使用可傾瓦式的轉(zhuǎn)子軸承，這種軸承的穩(wěn)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(shí)候如果預(yù)緊力不合適就會(huì)導(dǎo)致零件的相對顫動(dòng)。

汽輪機(jī)在工作的時(shí)候是處于高壓高溫的工作環(huán)境下，長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)給汽輪機(jī)內(nèi)氣體增壓增溫，導(dǎo)致內(nèi)部氣體膨脹，氣體向缸體內(nèi)壁施加作用力，最終導(dǎo)致汽輪機(jī)缸體的中心發(fā)生偏移，造成缸體受力不均勻，汽輪機(jī)異常振動(dòng)。

3.2汽輪機(jī)的超速轉(zhuǎn)動(dòng)

汽輪機(jī)一直都是處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下，在工作過程中作為整個(gè)系統(tǒng)的原動(dòng)件，汽輪機(jī)需要承受著巨大的外力矩，而且汽輪機(jī)內(nèi)部的機(jī)械零件構(gòu)造十分精密復(fù)雜。一旦速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)生失效就會(huì)造成汽輪機(jī)超速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致內(nèi)部機(jī)械零部件承受的較大的應(yīng)力作用，甚至?xí)?dǎo)致汽輪機(jī)葉片的甩落，軸承破裂，轉(zhuǎn)子折斷等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)汽輪機(jī)組的破損失效，影響火電廠的正常運(yùn)行，也給周邊工作人員帶來安全威脅。

3.3油系統(tǒng)故障

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

4　火力發(fā)電機(jī)組汽機(jī)故障處理策略

4.1汽輪機(jī)異常振動(dòng)的處理

針對不同原因?qū)е碌钠啓C(jī)異常振動(dòng)需要分別采取針對性的處理策略。首先要對汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)試，合理調(diào)整轉(zhuǎn)子質(zhì)量，一般可以在質(zhì)量不平衡的轉(zhuǎn)子的與離心力相反的方向相應(yīng)位置添加附加質(zhì)量，使轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)質(zhì)量平衡，形成在相反方向的平衡離心力，最終使得轉(zhuǎn)子離心力的合力為零，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)平衡。其次在安裝汽輪機(jī)軸承座的時(shí)候一定要提前做好設(shè)計(jì)檢查，確保位置正確，安裝到位，然后再進(jìn)行試運(yùn)行，經(jīng)過多次試調(diào)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(diào)整汽輪機(jī)軸瓦與軸承蓋之間預(yù)緊力，避免預(yù)緊力過大或者過小。而且要注意周邊工作環(huán)境的溫度，采取一定的降溫措施。

4.2汽輪機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)故障的處理

為了有效避免汽輪機(jī)的異常超速，需要在汽輪機(jī)中設(shè)計(jì)相應(yīng)的保安系統(tǒng)，隨時(shí)監(jiān)控轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)超速是時(shí)候就會(huì)啟動(dòng)保安系統(tǒng)，強(qiáng)制控制轉(zhuǎn)速提升，從而有效保證轉(zhuǎn)子的速度保持在一定的范圍內(nèi)。在平時(shí)的檢修工作中，要對汽輪機(jī)的保安系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)檢查，每隔一段時(shí)間需要對汽輪機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)子超速試驗(yàn)，確保保安系統(tǒng)的正常工作。

4.3汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障的處理

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

5　結(jié)論

汽輪機(jī)是火力發(fā)電機(jī)組的重要組成部分，汽輪機(jī)的正常運(yùn)行直接關(guān)系到火電廠的正常供電。目前在汽輪機(jī)的運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)不同類型的設(shè)備故障，影響火電廠的運(yùn)行和安全。本文針對火電廠汽輪機(jī)常見故障提出的針對性措施能夠有效降低故障發(fā)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(yè)對火電廠的可靠運(yùn)行的要求會(huì)更加嚴(yán)格，這就需要相關(guān)工作人員做好研究，制定合理的應(yīng)對方案，全面提高火電廠的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。

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

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

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