汽輪機控制系統故障簡析及處理措施

權美英

哈爾濱汽輪機廠有限責任公司 黑龍江哈爾濱 150090

1 關于汽輪機及其故障維護管理工作的概述

1.1 汽輪機概述

汽輪機的運行形式表現在經過高壓和高溫的蒸汽穿過固定噴嘴，從而形成一定的加速氣流，這類氣流在噴射到葉片位置后就推動葉片一步步旋轉起來，并且還能向外做功，這就使得汽輪機獲得了蒸汽透平發動機的名稱，它屬于一種帶有旋轉式特征的動力裝置，該設備被廣泛運用在火力發電、化學、冶金等不同的工業生產領域內。和國際上汽輪機的發展情況相比，國內汽輪機發展的起步時間較晚，這就要求相關部門安排專門的檢修工作者對有關技術工藝進行持續的創新。而汽輪機的運行原理不同，其具體分類也各有差異，形成了按照設備結構、操作原理、使用性能及熱力水平等不同標準進行分類的慣例[1]。

1.2 汽輪機故障維護管理工作的重要性

在現代經濟社會持續進步的背景下，群眾生活與社會生產對電力資源提出了越來越多的需求。為滿足巨大的需求量，電廠就必須不斷優化其供電水平，生產足量的電力資源。而在汽輪機等設備的長期運行過程中，會不可避免地面臨部件磨損、老化等問題，這就為設備故障埋下了隱患，進而影響整個電力系統的穩定運行。因此，做好電廠的設備管理就顯得尤為必要，相關單位也要明確加強設備維護管理的重要價值所在，在完善有關管理制度基礎上，安排專門的管理人員對其進行長期的狀態監測，及時發現設備運行中存在的問題，并采取針對性的解決措施，把問題控制在可控范圍內，避免問題惡化，造成系統癱瘓、企業蒙受重大經濟損失等嚴重后果。

2 汽輪機常見故障分析

2.1 汽輪機軸承損壞

軸承作為汽輪機運行的關鍵性部件，也構成了促進發電機正常運行的重要支撐性結構。但在軸承的長期運行中，因為其始終在振動、且受到摩擦和高溫等的作用，會導致軸承表面出現裂紋，進而不利于軸承的安全穩定運行。加上工作人員對該部位的管理不善，使得軸承表面長期得不到完全的清理，且軸承室內也可能殘留一定量的雜質，對軸承進行潤滑的油脂還可能因為長期得不到處理而面臨變質問題，從而降低了潤滑效果[2]。除了上述人為因素造成的負面影響，軸承本身的生產質量與性能也是影響其運行狀態的重要因素——例如軸承的內在結構存在質量隱患，則汽輪機運行時所形成的高溫條件會傷害到軸承正常狀態，加上軸承的結構相當精密、因此這些隱藏于內的故障可能無法被管理人員準確發現導致受損軸承在高強度工作環境中逐漸出現惡化問題，進而引發嚴重的安全事故。

2.2 汽輪機的真空降低

在汽輪機的連續運行時間超指標，其真空會隨之下降，此時設備外殼溫度可能急劇上升，此時工作人員要迅速反應，切斷設備的運行，以免其造成一系列后續的不良影響。為避免汽輪機真空降低問題，需要對與凝汽器連接的相關管道進行細致檢查，判斷其是否存在堵塞現象，同時防止汽輪機長期超負荷運轉問題的存在——如果汽輪機一直在順利運行，此時其機身內的氣壓會上升，真空下降，但時間過長，則會使得真空降至最低值。與此同時，技術人員還需要關注設備中的水量，在水量不足時設備運行可能會遇到阻礙，若對上述幾方面內容都進行全面盤查后，依然存在真空下降的問題，則要對設備循環水泵出口有無故障加以判斷。

2.3 汽輪機調速系統故障

調速氣門擺動是汽輪機在工作時極為普遍的一種狀況，這種擺動極易引起汽輪機軸瓦振動增強的后續問題，進而影響汽輪機整體的安全。該問題的表現集中于幾個方面，例如汽輪機啟動時轉子定速相對困難、由此引起明顯的轉速擺動問題；以及汽輪機在運行時其主泵口油壓面臨著頻繁劇烈升降波動問題；以及整個機組運行時，對應的高壓調速氣門存在劇烈擺動現象。

3 電廠汽輪機故障處理方法

3.1 汽輪機軸承損壞的應對策略

對于汽輪機軸承受損這一常見故障，工作人員要采取針對性措施加以處理，進而確保汽輪機的安全運行。首先，要采購質量優良、性能突出的軸承材料，并且在軸承進入電廠前對其展開質量檢驗，判斷其有無開裂、零件受損等問題，如果有則要迅速向有關部門報告并對其進行更換。在設備的長期維護管理中，還要加強軸承的防護力度，可把防軸電流裝置配置于軸承結構上，并通過對其周邊溫度的觀察、把控，避免高溫對設備形成損傷。發現軸承本身存在老化、磨損等問題，要及時處理或者更換設備，而完成檢修任務后要首先對其進行試運行，如果試運行效果良好才能將其正式引入工作系統中，使其發揮作用[3]。

3.2 異常振動解決措施

引起汽輪機異常振動的原因不同，檢修措施也不同。所以，檢修人員要認真分析故障類型、故障位置。①觀察汽輪機的振動規律，如振動幅度、頻率、相位。收集機組信息、汽輪機的日常運行狀態、機構信息、維修記錄等信息。②在找到振動規律、收集詳細信息后，認真分析故障特點、產生故障的機理，并將分析結果作為維修的重要依據。③準確的診斷故障，采取行之有效的方法減少故障的再發生次數。

3.3 凝汽器真空偏低解決措施

凝汽器氣密性差是汽輪機的常見故障，檢修時，首先要檢查凝汽器一側的安全性，有無出現漏氣。真空系統的漏氣情況可以通過停機灌水等方法來明確，定期檢查汽輪機的軸封和噴嘴，盡量減少漏氣點，提高抽汽效率。采用化學方法輕利凝汽器內部的污垢，提高真空密封性。

4 結語

綜上所述，加強對電廠汽輪機的常見故障及處理對策的探討，意義重大。相關工作人員需要在明確汽輪機常見故障基礎上，提出針對性的汽輪機故障處理方法，加強對汽輪機軸承損壞的處理，正確操作汽輪機的啟動、運行以及停機程序，保證凝汽器實現最佳真空狀態，做好汽輪機調速系統故障處理，嚴把設備質量關確保設備安全運行。