關于火電廠汽輪機組本體檢修分析

樊世賢

（山西省工業設備安裝集團有限公司，山西 太原 030000）

1 火電廠汽輪機結構及工作原理

1.1 汽輪機結構構成

作為火電廠的重要設備，汽輪機的穩定運行不容忽視。汽輪機檢修者必須充分了解汽輪機的結構，才能有助于對設備運行情況、故障情況及可能存在的危險點做出正確分析，保證汽輪機正常運行。汽輪機主要由轉動部分（即轉子）、固定部分（即靜體）兩部分組成，其中轉動部分主要構成部件包括主軸、葉柵、葉輪、聯軸器、緊固件等，而固定部分則包括蒸汽室、隔板、軸承座、滑銷系統、軸承、噴嘴室、機座等。汽輪機主要是作為火電廠帶動發電機的原動機，除了上述主要結構，還需要配置相應的附屬設備，比如閥門、管道、凝汽器等，在這些設備的共同運作下，實現了熱能向動能的轉化，為發電機提供原動力，從而帶動發電機發電，供應電網用電需要。

1.2 汽輪機的工作原理

汽輪機的本質實際上是一種能量的轉換裝置，它將高溫高壓蒸汽的熱能轉化為渦輪式機械能，高溫蒸汽通過噴嘴進入，在高壓下突然膨脹，在噴嘴處壓力降低的同時速度增加，氣流方向轉變的同時，產生沖擊力吹向葉片，推動葉輪旋轉做功，實現熱能向動能的轉變，而渦輪的軸旋轉后產生的機械能通過發電機實現機械能到電能的轉換，從而實現火力發電的全過程。

2 火電廠汽輪機常見故障的分析

2.1 異常振動

異常振動也是汽輪機運行過程中比較常見的故障，汽輪機會出現異常振動的原因有很多，主要包括轉子熱形變、氣流激振等。汽輪機運行過程中氣流激振時會出現量值低頻分量、運行參數變化等情況，此時振動異常情況會增加，葉片會導致不均衡氣流沖擊現象。轉子熱變形導致的異常振動是因為轉子熱變形彎曲因素，汽輪機會出現異常振動，一般轉子在出現發熱變形后會因為摩擦現象在汽輪機內部導致渦動與振動現象，最終出現振動幅度過大情況。

2.2 調速系統故障

調速氣門擺動現象也經常會出現在汽輪機運行過程中，此種故障主要是由于靜輪機調速器故障所導致的，這樣無法確保轉子定速，轉速會出現擺動現象，當情況嚴重時會導致軸瓦損壞情況。

2.3 汽輪機凝汽器真空偏低情況

在汽輪機運行的過程中凝汽器真空度會給整體運行過程帶來不利的影響，所以當出現真空度降低且處在高溫環境時汽輪機凝汽器會出現結垢現象，無法保證汽輪機熱效率，真空氣密性出現問題時也會導致此種現象。

3 汽輪機組診斷及檢修措施

3.1 診斷方法

振動現象是汽輪機組運行故障中較常見的問題，因此檢修人員應明確振動特征，并對故障類型進行詳細的分析，從而確定故障位置及出現故障的原因。檢修人員首先應對振動頻率、振動振幅、相位、趨勢以及汽輪機運行記錄、檢修情況等進行集中分析，完成對故障的初步診斷；然后根據相關數據、汽輪機運行信息等完成故障判定；最后，對較常發生的故障進行排除。

3.2 故障檢修

第一，對氣缸故障進行檢修。保證汽輪機氣缸缸體中各部件及缸體內部真空層可以滿足相關標準與應用要求，確保汽輪機機組可以正常運行，具體步驟包括以下幾點：①將儀表拆除后再將裝板除去，根據情況標注好序號；②汽輪機保溫層拆除；③將調速氣門三角架螺栓拆除；④暗桿安裝過程中應涂抹好透平油，采用縱向檢測方式檢測氣缸結合面及形變情況；⑤完成檢查工作后應將形變部件、磨損部件或銹蝕部件進行及時檢修或更換。

第二，轉子故障檢修。在進行檢修時應注意以下方面：①將位置做好標注，然后利用水平儀完成軸向檢查，保證其滿足標準；②利用千分表完成轉子晃度測量，在此過程中應進行嚴格控制，確保度數是統一的并進行反復多次測量，有效避免誤差；③利用檢測儀器完成動靜葉片間隙檢測，對檢測數值進行詳細記錄并做好保存后期進行對照；④拆除聯軸器螺栓后完成檢查工作，在進行檢查工作時應對止口間距進行嚴格控制，在滿足此項要求后對聯軸器螺栓質量進行檢查。在確保連軸器螺栓無裂縫的基礎上檢修軸頸及推力盤，然后完成動靜葉片清潔工作。最后檢修人員應對噴咀部件、隔板部件、各邊套及附屬部件等進行檢修，在檢修的過程中應確保縫隙是順暢的。具體步驟包括以下方面：①拆下隔板、導葉環及噴咀；②對部件是否存在損壞現象進行檢查，然后對部件進行清理，在此過程中應避免出現部件被破壞現象，重點關注裂縫或部件松動現象。

第三，軸承損壞處理。為了能夠正確處理汽輪機軸承損壞故障問題，最重要的就是要預防此項故障的產生。如在將汽輪機投入進行應用之前，技術人員就要嚴格按照電廠標準對汽輪機的軸承質量進行檢驗，切忌在實際作業期間使用具有故障問題的汽輪機。即便在對汽輪機軸承質量檢驗期間，沒有發現故障問題，也要做好軸承損壞預防工作。這就要求技術人員對其安裝軸電流裝置、細致檢查汽輪機實際溫度等。一旦汽輪機軸承發生損壞，檢驗技術人員就要及時關閉汽輪機，對各項故障問題進行逐一排查；在完成檢修工作之后，要再次對汽輪機進行試運行，直到其能夠正常穩定運行，才能夠再次將汽輪機投入使用。

第四，汽前泵非驅動端軸承溫度高處理。檢修技術人員在對汽輪機汽前泵非驅動端軸承進行檢修期間，發現軸承產生損壞問題、抽成的滾道、滾柱層都已經出現了脫層和裂縫問題，在一定程度上增大了軸承的摩擦；軸承室中也具有大量的雜質；軸承潤滑油的錯誤使用等，都是產生溫度高故障的主要原因。基于此，檢修技術人員在實際處理該項故障問題期間，要從更換汽前泵非驅動端軸承做起，之后要細致清理軸承中的雜質等。在采取此種應對策略之后，就能夠保證汽前泵非驅動端軸承的實際溫度會在55℃之下。此外，檢修技術人員還要對氣泵進行檢查，保證油位處于正常狀態，禁止軸承室進入雜質，并要保證軸承安裝達到標準要求，降低此種故障再次發生的概率。

第五，汽輪機系統故障處理。在實際應對火電廠汽輪機油系統故障問題時，檢修技術人員要對電磁閥門是否處于卡死狀態進行檢查，還要對油系統以及設備中是否存在雜質問題進行檢驗。一旦在檢驗期間發現油系統或是設備中存在雜質，檢修技術人員就要將其及時清理干凈，防止這些雜質對系統的軸瓦和軸頸造成磨損，防止雜質對調節閥造成堵塞；在對雜質進行清理期間，還要做好打磨拋光工作，通過此種方式對其進行維修和修復。

第六，調速系統故障處理。一是，調速系統風電轉換信號出現故障時會給汽輪機調速系統帶來影響，汽輪機轉速會產生比較大的波動，而科學的處理措施是迅速判斷調速系統的定位器是不是面臨異常狀況。對于運行過程中的汽輪機而言，工作者應及時對調速系統一系列位置的連接狀況進行檢查，調速連桿中應采用耐高溫潤滑材料，有效避免因調速器出現故障給汽輪機運行帶來的影響。二是，汽輪機內部結垢的處理。對于汽輪機內部結垢故障問題的處理應注意下面幾點：一方面，嚴格把好蒸汽的質量關，在一定范圍之內控制蒸汽當中的二氧化硅和鈉，如此一來，可以顯著地減小形成污垢而損壞汽輪機的概率。另一方面，在要求的條件之下清潔汽輪機。

第七，汽輪機異常振動故障處理。運行過程中的汽輪機由于高溫而出現變形的情況，并且由于質量較大而較易跟氣流形成非常大的摩擦或振動，因此異常振動的現象較易出現在汽輪機上。為此，想要很好地處理汽輪機異常振動的情況，就應合理地分析形成振動的因素，從而根據具體因素實施有效的處理對策。其中，處理氣流振動所導致的汽輪機異常振動故障時應對調速氣門、整體機組進氣量進行調整，進而可以對氣流針對的實際狀況進行合理地判斷。

4 火電廠汽輪機維修中常見故障的處理需要注意的問題

當前時期，因為汽輪機的應用類別比較多，再者，火電廠汽輪機本身具備非常高的技術含量，所以在一系列種類的汽輪機存在故障的情況下，要求維修工作者搞好有關的檢修和維護工作，以確保火電廠汽輪機可以順利地運行。簡單來講，針對有關維修部門而言，應認真地判斷和分析汽輪機的工作狀態，以及有效地貫徹實施平時的檢修工作。針對專業技術工作者而言，其專業水平和技術應用技能直接決定了汽輪機的故障處理效率和質量。為此，有關單位需要注重專業技術工作者的大力培養，多組織維修工作者參與一系列形式的培訓活動，從而持續提升維修工作者的專業技術水平和技術應用技能，這樣可以實時地發現和處理汽輪機的一系列故障問題，保障汽輪機的順利運行。

5 結語

要想保證火電廠汽輪機可以穩定運行應保證本體檢修工作質量，同時在本體檢修時應對常見故障進行分析，找出導致故障的主要原因，不斷優化故障診斷手段，通過對導致故障原因的分析采取有效的處理措施，最大限度減少汽輪機運行故障，確保汽輪機可以正常運行，為火電廠正常生產創建條件。汽輪機本體檢修人員需要擁有較強的專業知識，同時還應具有豐富的檢修經驗，確保檢修人員具有良好的操作能力，可以靈活應用檢修手段，并可以及時應對檢修過程中的突發情況，同時檢修人員還應不斷進行學習，提升自身能力，從而提升火電廠汽輪機本體檢修水平及檢修效率，提高電力生產質量。