火電廠汽輪發電機的常見故障探討

薛奇華

（中海石油天野化工有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010000）

當前，火電是我國電力能源主要的供應方式，根據相關部門統計的數據顯示：2019年，我國全年發電總量為73253億千瓦時，而點點發電量為50450億千瓦時，占據總發電量的68.9%（詳細數據見表1）。在火電廠中，汽輪發電機是其發電生產中不可或缺的關鍵設備，在火電領域具有十分廣泛的應用價值和應用前景。特別是隨著經濟社會的發展，人們對于電力能源的需求越來越高，火力發電廠更是加大了對汽輪發電機的應用力度。在這樣的背景下，為了保障火電廠汽輪發電機正常、安全、穩定的運行，必須加強對汽輪發電機故障的檢測維修。

表1 全國發電量情況對比（單位：億千瓦時）

1 火電廠汽輪發電機的工作原理分析

汽輪機是一種采用蒸汽做功的旋轉式熱力原動機，具有較大的功率，效率較高，且結構比較簡單，易損件較少，運行起來十分安全可靠。此外，汽輪機調速比較方便，在運行中產生的振動較少，噪音也小，并具有防爆的顯著優點。在火電廠中，汽輪發電機主要是通過燃燒煤等化學燃料，將其產生的蒸汽熱能通過噴嘴、動葉等結構實現能量轉換，轉化成為機械能。目前，火電廠常見的汽輪機主要分為沖動式與反動式兩種。其中，沖動式汽輪機產生的蒸汽通過在噴嘴中膨脹，使得壓力及速度發生明顯的改變，進而實現動能的轉換，并利用高速氣流帶動動葉片的方向改變來實現做功；而反動式汽輪機則是利用葉輪的前壓與后壓之差來產生軸向的推力，然后再配合平衡活塞等設備實現軸向推力的平衡。

2 火力發電廠汽輪發電機常見的故障

2.1 凝汽器真空降低

火電廠汽輪發電機在運行的過程中，極易出現凝汽器真空度偏低的故障。在實際運行中，汽輪發電機對于凝汽器的真空度要求極高，一旦凝汽器真空度下降，就會導致汽輪發電機排汽溫度在短時間內急劇上升，從而導致機組出現異常振動的現象。究其原因在于外界的溫度過高，汽輪發電機內部的循環水溫也在短時間內升高，從而影響到排氣壓力，使其也在很短的時間內快速增高。在這樣的情況下，凝汽器就會出現真空度下降的狀況，從而影響到汽輪發電機的正常運行。

2.2 發電機組異常振動

異常振動是火電廠汽輪發電機最常出現的故障。而導致發電機異常振動的原因較多，但最常見的原因大致包括以下幾種：第一種是氣流激振導致的異常振動；第二種是轉子摩擦導致的振動；第三種是轉子發生熱變導致的振動。這三種情況都可能導致轉子溫度在短時間內急劇升高，進而導致汽輪發電機出現異常振動問題。

2.3 儲油系統存在雜質

汽輪發電機組裝的過程對外界環境的要求較高，如果安裝工作人員操作不規范，極易導致外界環境中的雜質進入到汽輪發電機的內部，特別是進入到油系統當中。一旦汽輪發電機的油系統中存在著雜質，在其運行的過程中，這些雜質就會與油系統中的軸頸產生一些摩擦，時間一長，就會導致軸頸逐漸產生磨損，進而導致汽輪發電機在運行的過程中出現內部閥門卡死的故障問題，影響到汽輪發電機的正常、穩定運行。

2.4 調速系統擺動故障

火電廠汽輪發電機在運行的過程中，還會經常遇到調速系統的擺動故障。而導致這一故障問題出現的根本原因在于發電機組的高壓調速汽門出現了運行故障，從而影響到了其內部軸瓦的正常振動，使其振動負荷不斷增加，局部出現損壞，進而導致調速系統擺動故障。

2.5 軸承高溫故障問題

軸承高溫故障問題也是火電廠汽輪發電機常見的故障問題。導致軸承溫度升高的原因較多，常見的情形主要包括如下幾個方面：第一，軸承本體出現磨損現象，或者是潤滑油不良；第二，潤滑油壓過低，導致軸承運轉缺油，或者是出現斷油現象；第三，潤滑油壓或油溫出現異常變化，導致軸承油膜被破壞；第四，軸承負荷突然加大，導致油封破損和漏氣的現象。這四種情況都會導致軸承溫度快速升高，影響到汽輪發電機的正常運行。

3 火電廠汽輪發電機常見故障的解決對策探討

3.1 凝汽器真空降低故障的解決對策

針對火電廠汽輪發電機凝汽器真空降低的故障問題，維修工作人員首先需要對凝汽器進行停機處理，然后對其側面進行細致的檢查，確定其是否出現漏氣問題。為了保證檢查工作的準確性，檢驗維修人員需要細致清理噴嘴和汽輪發電機的表面，然后將水灌入到真空系統當中，對所有可能存在的漏氣點一一進行檢查和排除。此外，檢驗維修人員還應采用化學方式，及時清理凝汽器內部的污垢，確保內部的清潔，這樣也能有效避免凝汽器出現真空度降低的故障，從而在最大限度上提高汽輪發電機抽汽的效率。

3.2 發電機組異常振動的解決對策

針對火電廠汽輪發電機組存在的異常振動故障，檢驗維修人員首先應準確判斷故障發生的原因，然后根據發生的原因采取針對性的檢查方式和維修方案。如果是氣流激振導致的異常振動故障，檢驗維修應細致檢驗葉片末端位置處是否存在氣流紊亂的現象，如果存在這一現象，維修工作人員應根據相關的調節標準，對高壓調速閥門進行合理的調整，從而解決這一問題；如果是轉子摩擦振動或者是出現熱變問題導致的異常振動故障，檢驗維修人員可以采用更換轉子的方式予以解決，如果是軸系不對中、不平衡導致的，檢驗維修人員需要測量出發電機最大的振動幅度，然后準確找到軸系的中心位置，并予以調整，使其重新回到平衡的狀態。

3.3 儲油系統雜質故障的解決對策

針對火電廠汽輪發電機出油系統故障問題，在其運行前，檢驗維修人員必須進行清潔度處理。當發生故障后，檢驗維修人員應及時對各個油閥門進行清潔處理，通過使用煤油專用清潔劑，對油箱和冷油器進行全面的清潔，以保證汽輪發電機儲油系統的清潔度。此外，檢驗維修人員在還應對相關的管道進行清潔處理，避免這些管道內部淤積雜質，在運行過程中進入到儲油系統當中而導致運行故障。最后，檢驗維修人員還應定期清洗或更換儲油系統中的濾網，從而保障其正常的運行。

3.4 調速系統擺動故障的解決對策

針對火電廠汽輪發電機調速系統擺動故障問題，檢驗維修人員首先應定期檢查小濾器與過濾器，發現存在問題后及時予以更換處理，從而保障濾網的通暢性。只有這樣，才能在最大限度上提高油壓的穩定性。同時，檢驗維修人員還應定期檢驗燃油的質量，保證系統內的油質能夠符合汽輪發電機運行的質量標準和要求。此外，檢驗維修人員在檢驗維修工作中，還應細致檢查調速汽門的內部零件，一旦發現存在損壞的零件，應及時予以更換處理，從而確保汽輪發電機的正常運行。

3.5 軸承高溫故障的解決對策

針對火電廠汽輪發電機軸承高溫故障問題，檢驗維修人員首先應分析導致該故障出現的原因，并采取相對應的措施予以解決。如果汽輪發電機內部所有的軸承都出現溫度都升高的問題時，應細致檢查油壓，查看其是否降低，如果油壓降低將其調整至正常油壓即可。如果是個別軸承出現溫度升高的情況，應細致檢查軸承的進油壓力是否正常，或者是存在著軸承異常振動以及軸封是否泄漏，查找到原因后進行相對應的處理。

4 結語

綜上所述，火電廠發電是我國電力供應的主要方式，其經營和管理水平直接關系到經濟社會的和諧、穩定發展，而汽輪發電機的運行性能是保證火電廠經營和管理工作的重要因素。因此，相關火電廠必須重視對汽輪發電機常見故障問題的分析和解決。本文簡單分析了火電廠汽輪發電機常見的故障及維修保養的方法，希望能對相關火電廠維修工作人員的工作提供參考，保證汽輪發電機正常運行，提高火電廠運行的經濟效益和社會效益。