火力發電廠汽輪機常見故障分析與檢修研究

劉剛

（山東電力建設第三工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

隨著社會經濟的發展進步，人們日常生活水平顯著提高，對電力能源需求日益增加，給電力行業發展帶來了新的機遇和挑戰。火力發電廠作為目前電力供應的主要來源之一，而汽輪機是火力發電的主要設備之一，如果出現運行故障會涉及較為專業的檢修技術，嚴重影響了發電廠的運行效率。因此，本文對汽輪機潛在的故障進行分析，排除一些技術上的重點和難點問題，促進汽輪機的運行效率，避免運行中出現故障影響發電廠正常運轉，滿足人們日常生產、生活用電需求。

1 汽輪機簡述

汽輪機的工作原理是為發電機提供動力驅動，作為一種旋轉式的機械設備，主要由轉動部分和固定部分兩個組成部分構成。其中轉動部分是由葉輪、葉柵和主軸等部分構成，轉動部分的轉子可傳遞扭矩，促進能量轉換的作用。在運行過程中隨著速度的增加會產生高溫，在葉片、主軸離心力、葉輪的轉動下出現熱應力，同時，汽輪機運行過程中產生的蒸汽會隨著轉子的運行傳遞到電機內部。汽輪機的另外部分是固定部分，也可稱為靜子。靜子部分主要由噴嘴室、軸承與抽稱座、汽缸與汽封、機座與滑銷系統構成。火力發電的關鍵設備汽輪機，憑借其運行效率高、功率大等諸多優勢，在發電過程中承擔驅動和供熱作用。其運行原理是在啟動運行過程中通過排氣和抽氣的機械運動，形成熱能并轉化為機械能，這種機械能作用于按照設定參數運轉各種泵類，從而產生電能，滿足人們日常生活所需。

2 汽輪機故障和檢修工作的意義

隨著社會各領域技術的突破創新，人們對高科技技術手段的依賴，生活中常見的家用電氣設備、學校、工廠、商業場所、傍晚小區亮起的路燈，人們在日常生產、生活中離不開電，如果沒有電力的支持，人們的工作效率會大打折扣，甚至是不能生產，生活中的衣食住行很難保證，社會將不能正常運轉。因此，電力可以提高人們的幸福感，改變原有的勞作方式，促進機械化進程。目前，我國發電方式主要以火力發電為主，因此，要全力保證火力發電廠的正常運轉，不斷優化技術手段，滿足日常供電需求，在電力的支持下，促進社會各領域快速發展。火力發電廠如果各機組設備保持穩定運轉，是電力持續輸出的基礎，而汽輪機作為火力發電廠的主要設備，日常的運維工作顯得尤為重要。工作人員應嚴格按照汽輪機部件的原理定期檢修，日常做好管理和監控工作，一旦運行過程中出現故障，應根據出現故障的特點精準找出問題關鍵點，高效排除汽輪機故障，確保汽輪機高效穩定運轉，實現火力發電廠電力持續輸出的能效，促進社會和諧穩定。

3 火力發電廠汽輪機常見的故障及檢修方法

3.1 汽封片故障及檢修方法

汽輪機內部汽封片部件的作用是對設備內部蒸汽與空氣之間阻絕屏障，避免內部之間互相滲透，由于設備內部蒸汽在壓力的作用下，汽封片出現縫隙便會快速泄漏，導致蒸汽快速滲出，內部壓力減小的同時，汽輪機運轉效率下降。另外，如果汽封片發生泄漏，即便相同蒸汽作用下，會耗費大量的燃料生成蒸汽，資源沒有得到充分利用。檢修人員在排除故障過程中，首先應檢查汽封片當前狀態以及預期使用年限，在其使用壽命周期內，應確保汽封片元件的運行功能良好，轉子汽封片是在設備內腔體部位與離心運動緊密貼合，如果形成汽封片的損壞多數原因是來源于設備外部的金屬殘屑影響。為了確保汽封片正常運行，提高使用壽命，日常運維保養過程中應避免任何雜物落入設備腔體內，檢修人員在運維過程中要密切觀察汽封片，如果發現元件出現殘損，應按照相應設備元件更換和安裝要求及時更換新汽封片，確保汽輪機高效運轉，保證火力發電廠的生產效益。

3.2 汽輪機鹽垢嚴重及檢修方法

汽輪機的鹽垢故障產生的主要原因是所用水質有雜物或者設備性能出現問題，導致汽輪機腔體出現依附的鹽垢，如果不及時處理，隨著時間的推移，鹽垢累積量隨之增多，對轉子運行造成一定影響，汽輪機在高負荷下運轉效率將出現下降，電力輸出效率也隨之降低。專業檢修人員應定期對汽輪機腔體鹽垢進行檢測，同時，要密切監控電廠的水質以及蒸汽的含鹽量，確保各項參數符合汽輪機運轉標準。當一段時間內，汽輪機內部腔體鹽垢激增時，應對停止汽輪機運轉，并拆開汽輪機的氣缸，將轉子等一些重要的零部件取出，用酸性溶液在中和作用下溶解鹽垢并用軟水清洗。操作步驟如下：工作人員打開氣缸，首先，將按照相應比例調配好的檸檬酸溶液，滴入適量的緩蝕劑，緩蝕劑的作用是避免影響氣缸內壁遭到化學腐蝕，在蒸汽的作用下提高汽輪機腔體溫度，并用水泵將事先配比好的檸檬酸溶液注入氣缸內部，為了達到較好的清洗效果，清洗時間一小時為宜，再用清潔軟水將氣缸內部溶液沖刷干凈，當腔體內部水質與進口水質相同即可完成清洗流程。

3.3 汽輪機進水及檢修方法

受到周圍環境變化影響，汽輪機進氣溫度下降過程中，達到一定溫度區間進氣會出現液化現象，從而出現大量水分，影響汽輪機運轉頻率和電壓的穩定，影響運行效率。鍋爐運行出現問題，汽輪機出現進水也會影響汽輪機的使用壽命。運行過程中發現汽輪機進水，應立即停止運轉，專業維修人員在確保人員安全的情況下開啟管道和疏水門，將水分引出，對汽輪機內部元件和溫度情況仔細排查，同時，要對推力軸承和回油溫度進行檢查，辨識汽輪機在運行過程中是否出現異常響聲，如果上述檢查流程沒有發現異常，可以開啟汽輪機試運行，認真觀察是否出現摩擦聲音或者撞擊聲，如果有異常響聲還應立即停機檢修，檢查是否存在破損配件并及時更換，不斷提高檢修效率和汽輪機的運轉能力。

3.4 汽輪機異常振動及檢修方法

汽輪機在運轉的過程中異常振動是較常見的故障，一般造成這種情況主要是由氣流或轉子引起的。其中汽輪機氣流導致振動的原因主要是葉片受到不均勻的外力造成的。而汽輪機轉子導致振動的原因主要是在運行過程中溫度升高后導致轉子變形，轉動軸心與轉子不同心而出現振動故障。檢修人員針對這一故障首先應調整機組的進水量，把高壓氣門調整到合適為主，減少氣流負荷，振動頻率也會逐漸降低。

4 火力發電廠汽輪機檢修管理策略

4.1 建立健全管理機制

為了提高火力發電廠效益，減少汽輪機故障發生概率，應建立健全管理機制，優化人員組織架構，通過建立績效考核機制，激發員工工作熱情。加強對基層工作的管理水平，嚴格落實各項規章制度，發揮體制作用，發揮員工的主人翁責任意識。利用單位建言獻策平臺，充分調動員工的主觀能動性，培養員工創新意識和主動意識，促進企業快速向前發展。為了獲取員工的肯定，發揮員工價值最大化，應建立考核獎懲機制，通過績效管理激勵員工主動創效意識。現代化發電廠應健全維保制度，對各個部件定期實施維保，按照調度需求起到統籌協調作用，并根據維保情況及時做好維保記錄。采用先進的管理理念，借助互聯網大數據智能系統對人員和設備進行科學、合理管理，及時獲取設備運行的各項參數和工作進度，不斷優化設備性能和技術手段，提高發電廠的核心競爭力。

4.2 提高專業人才隊伍建設

由于發電廠工作的嚴謹性，對員工綜合素養要求較高。為了全面提高人員隊伍的專業技能和技術水平，首先，應在目前招聘體制上進行改革，除了引進國內知名高校人才外，還要引進國際上一些高精尖人才，參與技術研發。其次，加強企業內部專業知識培訓，提高員工各項技術技藝水平和專業素養。汽輪機技術還應不斷迎合改革需要進行創新，需要精湛的技術水平和前沿的理論知識作為指導進行完善，只有具備足夠的技術水平，才能穩定發電廠行業地位。最后，加強對發電廠員工的思想教育，不斷提高思想道德水平。讓員工樹立責任意識和大局意識，才能在工作中端正態度，提高工作熱情和進取型，為發電企業創造高效的工作業績和先進的研究成果。

4.3 自動化智能化監測汽輪機狀態

隨著互聯網普及，推動了智能化機械設備的發展，發電廠迎合改革需要也不斷引進先進的自動化控制技術，實現了智能化運轉，提高了發電效率和管理水平。發電廠的的發展依托先進的自動化設備和創新的技術手段。汽輪機作為發電廠的核心設備，如果運用了先進的科學技術，會有效提高發電廠的電力輸出效率。由于先進的自動化控制技術以及智能化設備的投產使用，代替了傳統人工作業，為企業節約了人力成本。在監控真空度工序中，傳統作業形式是人工測驗，但隨著新的管理理念植入，運用高科技的真空感應器，裝置在汽輪機內部腔體上，同時，在遠程端連接報警系統，通過顯示器即可實時掌握腔體的真空參數，當真空度不符合生產標準時，就會引發報警器報警，有效提高檢修效率。隨著先進的科學技術的普及，發電廠故障信息可以通過傳感裝置或者探測器等技術手段獲取并將相關數據參數傳輸到大數據平臺系統，管理者或者技術人員可通過顯示器了解設備運行的各類信息，并可以智能化地篩選數據并分析。這種電子日志包括維修記錄，檢修前后的狀態對比，檢修時間、人員、更換部件情況等等，這些數據便于后續檢修人員了解汽輪機的歷史檢修情況，對設備運行情況有深入的掌握，快速找到問題關鍵點，提高故障排查效率和檢修水平。同時，根據測評報告，可以判斷汽輪機當前運行的可靠性和安全性。

4.4 故障診斷系統的實際應用

設備故障是目前我國電力系統的常見問題，為了提高故障排查效率，診斷設備故障目前氛圍主觀經驗診斷、儀器測試診斷、數學模型三種診斷方式。其中主觀診斷主要是依靠技術人員多年的工作經驗或者管理人員主觀判斷，通過觀察和分析得出故障點的發生原因并及時處理。其次，儀器測試診斷是通過萬用表、溫度計、各種感應裝置等對汽輪機組進行檢測，判斷故障點的原因并進行解決。最后，數學模型診斷主要是針對電力系統的有關設備參數根據數學算法進行測量，獲取參數的同時應全面分析，查找故障產生的原因，并采取對應檢修方法，排除故障，確保設備安全、穩定運行，為火力發電廠持續創效。

5 結語

火力發電廠的正常運行基礎是建立在生產設備的有序運行，火力發電廠的設備主要構成當屬汽輪機，為了確保發電廠電力持續輸出，應加強對汽輪機的日常維修和保養，排除一些潛在的故障和風險因素，從管理水平、人員隊伍、機械設備、作業環境等幾個維度展開討論，并對相關問題提出了建設性意見，促進活力發電廠供電持續穩定輸出，不斷滿足人們的生產、生活需要。