汽輪機本體常見故障及處理

皮曉南

摘 要：現階段，隨著我國社會的不斷發展，科技的不斷進步，我國各個領域均得到了很好的發展。電力發電的主要來源之一就是汽輪機，該設備也常用作發電能源轉換器。通常情況下，汽輪機的連續運行都是在高轉速、高壓以及高溫狀態下完成的，一旦出現過長時間運作，將會造成設備故障問題的發生，因此，對汽輪機的檢修需要關注。對多發的汽輪機故障進行闡述分析，對其有關的檢修手段和措施進行詳細介紹，為人們提供可靠依據。

關鍵詞：汽輪機本體;常見故障;處理

引言

火電是中國電力能源的主要供應方式，而汽輪機組作為火電生產中所必不可少的關鍵設備，其運行質效將對火電的正常生產和運行產生直接影響，做好汽輪機的檢修管理工作對保障火電企業的生產效益至關重要。在汽輪機的日常運行實踐中，本體較易發生各類機械故障，針對這些故障的特點和類型，應積極采取處理措施加以解決，這也是保障火電正常生產和運行的關鍵舉措，必須得到足夠的重視。本文對汽輪機本體的常見故障進行了分析，并就如何解決這些故障的處理對策進行了探討，希望對業內同仁可以起到一定的參考和借鑒作用。

1汽輪機工作原理與結構

汽輪機是熱力原動機的一種，它主要依靠蒸汽動力運行，具有大功率、高效率、損耗低和運行相對較安全等優勢。同時，汽輪機在運行中產生的噪音和振動也比較小，其運行維護難度較低，受到了火電企業的廣泛青睞。汽輪機工作是通過將蒸汽熱能轉化成機械能的方式實現的，蒸汽會通過噴嘴、動葉等結構實現能量轉換。常見的汽輪機主要可以分為沖動式和反動式兩種。前者運行中，蒸汽通過在噴嘴中膨脹，會使得壓力和速度均發生改變，進而實現動能轉換，利用高速氣流帶動動葉片方向改變來實現做功;后者是利用葉輪的前、后壓差來產生軸向推力，然后在配合平衡活塞等實現軸向推力平衡。對于汽輪機而言，其結構主要可以劃分為以下三個主要部分：第一，本體。本體由氣缸、噴嘴等靜體部分和葉輪、葉片等轉子部分構成。第二，調節保安裝置。第三，輔助設備。本文將重點對本體的常見故障及其處理對策進行詳細探討。

2汽輪機本體常見故障

2.1振動異常

汽輪機產生故障原因較多，例如不達標的軸承座安裝、軸承精度以及轉子質量，還有就是不精準的滑銷縫隙掌控等。（1）產生轉子質量差異的主要因素就是無法達到轉子平衡，轉動過程所產生的離心力，使得機體產生一定振動。由此可看出，解決故障的關鍵就是離心力。（2）通常情況下，可傾瓦式轉子軸承是安裝軸承的最佳選擇，主要因為在使用過程當中，該類軸承有著極高的穩定性，有助于防范油膜的顫動。并且它還能夠通過輕松擺動吸收振動能力，從而有效提升設備靈活度。若在安裝過程當中，無法精準控制軸承蓋與軸瓦的安裝，將會使預緊力產生巨大變化，當預緊力過大時，會造成接觸應力提升，進而使得零部件變形;當預緊力過小時，將無法使軸承蓋與軸瓦緊密接觸，使得振動無法產生。（3）之所以產生軸承座安裝問題，主要是因未能將其受力中心與幾何中心進行疊加，此現象使得軸承產生了整體的震動現象。（4）滑銷系統主要作用于汽輪機缸體，用其減少來自膨脹水蒸汽的影響，若其縫隙無法滿足要求，將會使得缸體受到來自水蒸氣的多方面外力，致使中心偏移，進而造成振動產生。

2.2葉片蝕損

葉片損耗同樣也是汽輪機的常見故障之一，其本質因素是機體運行階段導致零部件磨損或者漏水等問題。以末級長葉片為例，它屬于汽輪機體的重要零部件，能夠有效提升機體的運轉效率，其外在表現形式為依靠蒸汽、振動等作用力損耗葉片。因此，可知葉片蝕損主要源自化學因素以及蒸汽因素，在腐蝕條件下主要損害機體。同時，維修人員經常重點檢查機體外觀的受損情況，并未注意末級長葉片等部件，而且機體的輸水系統與葉片磨損關系密切，維修人員也經常忽略此部位是否發生堵塞，從而導致隱患無法及時解決。此外，葉片損耗會導致后期機體運行的氣流不穩定，可能產生氣流激陣，引發振動故障。

2.3汽輪機膨脹不暢故障

汽輪機膨脹不均勻，通常是由于汽缸膨脹受阻或加熱不均勻造成的。這將會引起軸承的位置和標高發生變化，從而導致轉子中心發生變化。同時還會減弱軸承的支撐剛度，改變軸承的載荷，尤其在開停機階段容易出現汽缸死點處的兩只軸瓦標高一個上抬另一個下降，溫度發生明顯變化，有時還會引起動靜部分的摩擦，造成機組振動超標。

3汽輪機本體常見故障的處理措施

3.1解決振動異常的對策

考慮到造成汽輪機本體出現振動異常的因素有很多，所以在處理異常振動時，需要從多個方面進行分析，找準導致振動異常的原因，并采取相應的解決措施。在對機組進行檢查的過程中，要重視發現振動異常情況并進行準確記錄，制作不同能量下的汽輪機工作圖表。如果識別出導致振動異常的原因為氣流激振，那么就應根據對圖表的分析和觀察，在實際運行中盡量避免造成激振的能量。如果振動異常是由于轉子長時間運行導致的，那么就需要及時對轉子進行修復，并在日常運行中強化對轉子溫度的控制，從而盡量降低轉子出現變形的概率。

3.2防止葉片受損方法

葉片損耗的起因主要是汽輪機高強度運行以及內部零部件相互摩擦導致，因此，機器的設計人員應當改善機體內部結構，優化機器的內部輸水系統以及其他結構，解決輸水系統堵塞問題，提高汽輪機的運行效率。具體而言，首先，設計人員可以創建多個輸水點，降低末級長葉片受損幾率;其次，維修人員應加強對末級長葉片的保護意識，加大對末級長葉片的檢查次數以及力度，避免其由于輸水系統堵塞而損壞;最后，汽輪機在低參數、低負荷條件下工作時，施工人員應當及時開啟抽汽管道的疏水閥，便于清理排放管道中的水分。

3.3膨脹不暢故障的探討對策

長軸系汽輪機尤其是針對四缸四排汽機組，膨脹不暢往往發生在中壓缸較多，汽缸的死點在中低壓之間的#3軸承座，轉子的死點在推力瓦，機組開機階段會出現轉子膨脹快而汽缸膨脹慢，膨脹不暢導致汽缸受阻。可以在檢修中清理更換軸承箱下部的臺板潤滑脂，檢查滑銷系統間隙，避免出現卡澀現象。機組改造時將軸承箱下部的臺板改進，選用先進的自潤滑材料戴維斯合金，作為軸承箱與臺板間自潤滑墊片，減小軸承箱與臺板間摩擦系數。開機時采用中壓缸啟動，使中壓缸先膨脹，增大汽缸自身膨脹推力。

結語

降低汽輪機出現故障的概率是確保火電廠能夠正常運行的基本保障，而檢修人員對故障與零部件的了解情況直接關乎檢修工作的效率與質量。所以檢修人員具有的專業知識、技能與經驗在火電廠運行的過程中發揮著重要的作用，對此，應加強其專業知識的培養，以便于在短時間將故障找出并排除，確保汽輪機的正常運轉，令其應用效率得到提升，從而推進我國電力發展。

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