火力發電廠汽輪機油系統常見故障原因及防控措施

摘要：汽輪機是火力發電廠的核心工作設備之一，該設備在使用過程中可能出現各類故障，包括油系統故障在內，影響火力發電廠的日常工作，需要加以控制。以火力發電廠汽輪機油系統常見故障及其原因為切入點，研究其防控方法，對采用智能預防機制、重視防控針對性、加強油系統結構設計、組織油系統工作數據復用研究等措施進行分析，以服務火電發電廠的后續生產活動。

關鍵詞：火力發電廠汽輪機油系統故障原因防控措施

CommonCausesandPreventionandControlMeasuresofTurbineOilSystemFaultsinThermalPowerPlants

LIHonghai

BaodingThermalPowerPlant，ChinaDatangCorporationLtd.，BaodingCity，HebeiProvince，071000China

Abstract：Steamturbineisoneofthecoreworkingequipmentinthermalpowerplants.Duringitsuse，variousfaultsmayoccur，includingoilsystemfaults，whichaffectthedailyworkofthermalpowerplantsandneedtobecontrolled.Thisarticletakesthecommonfaultsandcausesoftheturbineoilsysteminthermalpowerplantsasthestartingpoint，andbasedonthis，itstudiespreventionandcontrolmethods.Measuressuchasadoptingintelligentpreventionmechanisms，emphasizingtargetedpreventionandcontrol，strengtheningoilsystemstructuredesign，andorganizingresearchonoilsystemworkdatareuseareanalyzedtoservethesubsequentproductionactivitiesofthermalpowerplants.

KeyWords：Thermalpowerplant;Turbineoilsystem;Faultcause;Preventionandcontrolmeasures

汽輪機也稱蒸汽透平發動機，是一種旋轉式蒸汽動力裝置，高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上，使裝有葉片排的轉子旋轉，同時對外做功。汽輪機是現代火力發電廠的主要設備，其工作過程中，油系統的作用比較突出，包括潤滑油、高壓阻燃防爆油和機油3個部分，一些預期之外的因素可能導致火力發電廠汽輪機油系統出現故障，甚至誘發安全隱患[1]。考慮到火電廠在我國電力系統中的關鍵作用，對其汽輪機油系統的常見故障、故障原因及其防控措施進行分析具有較突出的現實意義。

1火力發電廠汽輪機油系統常見故障與原因

1.1常見故障

火力發電廠汽輪機油系統常見故障包括油壓參數異常、漏油、異常震動、工作泵切換功能失常等，這些故障的表現各有不同、發生區域也存在差別，但均會影響汽輪機工作能力和效果[2]。

油壓參數異常主要是指壓力油油壓偏低，該問題主要影響汽輪機工作安全，用于高壓阻燃作業的防爆油壓力偏低，難以發揮阻燃效果。汽輪機持續作業的過程中，可能在高溫高壓作用下產生火災方面的隱患，需要借助高壓阻燃防爆油進行控制，出現油壓異常下降的情況，可能誘發生產事故[3]。

漏油是指汽輪機油系統中的壓力油、潤滑油或機油外漏的情況。潤滑油外漏可能導致汽輪機各處構件硬接觸和碰撞的情況，加快其老化速度；機油和壓力油外滲也會帶來各類破壞。

異常震動是指油管道震動頻率過高、幅度過大的情況，該問題主要影響系統的工作穩定性，頻繁和高速震動的油路管穩定性下降，增加了漏油等問題的發生率，也有部分油路管在汽輪機工作結束后出現震動，如保安油路管道震動。工作泵切換功能失常只發生于自帶主油泵的汽輪機處，是指汽輪機主油泵達到切換轉速后，停用輔助油泵機組無法繼續運行的情況[4]。

1.2故障原因

導致火力發電廠汽輪機油系統故障的原因比較復雜，同一類因素也可能導致不同的故障，可大致將其分為四大類：一是設計不完善，二是封閉性不佳，三是操作處理不當，四是運維技術不完善[5]。

設計不完善是導致火力發電廠汽輪機油系統故障的基本因素，是指油系統自身設計不理想，難以滿足工作需求，例如，壓力油油壓偏低的問題可能與油泵的工作參數有關，在設計過程中，為汽輪機設計了主油泵系統，但主油泵的容量不足，可能在其使用過程中影響泵的工作參數，導致壓力油油壓偏低。

封閉性不佳可能導致油管道震動、漏油、壓力油油壓偏低等問題。該問題是指汽輪機的油系統封閉性出現下降或在設計階段存在缺陷，當汽輪機投入工作后，在機械外力的作用下，其密閉設計上的不足漸漸顯現，形成漏油、油管道震動等問題，持續漏油也會導致壓力油油壓偏低情況。

操作處理不當是指汽輪機油系統設計和封閉性均無異常的情況下，操做汽輪機的方式不合理，導致一些外力因素誘發的故障。例如：在組織部件裝配時，沒有做好緊固，可能增加漏油問題的發生率；裝配油路管時，沒有按規范要求進行連接和固定，會導致其震動情況。

運維技術不完善不會直接導致汽輪機油系統故障，但會導致已經出現的問題進一步加劇，也不利于處理問題隱患。

2火力發電廠汽輪機油系統常見故障的防控

2.1采用智能預防機制

為保證火力發電廠汽輪機及其油系統的基本工作能力，未來工作中，需要加強故障防控水平?？紤]到多類故障在成因上帶有相似性，可嘗試引入智能預防機制，對導致多個問題的共性因素進行評估和預處理，降低故障發生率。以封閉性不佳導致的漏油、油路管震動等問題為例，可針對封閉性下降后氣壓的波動建設智能預防機制。

火力發電廠汽輪機正常工作狀態下，其油系統的氣壓必然是穩定的，默認其壓力值為X，實際工作中，油系統的壓力值隨汽輪機工作態勢出現波動：

X=[min；AW-；09；7FG；-13；9T-；318；H3-；YGY；max]

數集中，min和max分別代表汽輪機油系統氣壓的最小值和最大值。火力發電廠可以根據工作過程中產生的數據確定其具體值，并代入計算機中完成記憶，再利用該計算機建立控制系統。傳感器收集汽輪機油系統的實時工作參數，將其提供給智能中心，由智能中心結合計算機默認記憶情況分析油系統的實時信息是否合理得當。如果其氣壓參數處于min和max之間，表明油系統工作正常；當油系統的氣壓接近min時，表明油系統內可能出現封閉性不足的問題，可發出警報提醒人員進行檢查和處理，在故障出現前加以控制。

2.2重視防控針對性

火力發電廠汽輪機油系統常見故障多樣，其中，部分故障的危害較大，需要作為重點故障進行針對性處理，降低其發生可能。

以壓力油油壓偏低問題為例，對該問題的成因進行分析，可發現，壓力油泄漏、電動油泵轉向異常、系統配置缺陷、油箱油位過低、機組正常用油量大于泵的額定流量和油泵容量過小是導致該問題的核心因素。在實際工作中，需要根據上述因素具體組織問題處理。要求選用合格的技術和設備進行壓力油工作系統組裝，保證其封閉性良好無異常，對電動油泵的工作程序進行檢測，確定其不存在轉向方面的問題。汽輪機工作前，對其油箱油位進行核對，要求其滿足油泵出口油壓的最低限額，必要時，應在每次工作前進行壓力油補充。系統配置方面，原則上應保證設施功能齊全，可嘗試向油系統配置蓄能器，保證系統自我管理能力，避免油壓波動。每隔一段時間，應分析汽輪機的工作態勢，了解其正常用油量，保證泵系統可以提供與之相匹配或更多的壓力油，減少壓力油油壓偏低問題的發生率。

其他問題也采用類似思路進行控制，結合問題成因，針對性地分析預防方法，為火力發電廠汽輪機油系統常見故障控制提供直接支持。

2.3加強油系統結構設計

油系統結構設計不佳的問題可能增加漏油、油路管震動等問題的發生率，也可能誘發壓力油油壓偏低和工作泵切換功能失常情況。未來，主張加強油系統結構設計，根據汽輪機類別和工作需要，改善油系統的基本工作，借以間接減少故障的出現可能。

例如，對于工作泵切換功能失常問題，一般認為該問題與注油引射器底閥功能異常有關，當注油引射器底閥無法開啟或開啟參數不當時，可能導致引射器吸油損失增大和主油泵吸油困難，建議增加濾油模塊，改善油系統內油的流動性，避免雜質影響主油泵吸油和引射器吸油。

按照圖2所示模式，汽輪機油系統內的油在投入使用前，借助過濾設施進行過濾，過濾完成后，回流到油系統內，再由后者將其提供給主油泵或副油泵。利用過濾設施清除油內的雜質，保證其能夠被主油泵和引射器充分吸取，投入到汽輪機工作中，減少工作泵切換功能失常問題的發生率。

2.4組織油系統工作數據復用研究

實際工作中，火力發電廠汽輪機油系統常見故障可能重復出現，且不同故障的發生率各有差別，部分故障可能重復出現，也有部分故障的危害較大，需要加強預防工作水平。未來工作中，各火力發電廠可對汽輪機工作信息進行采集，組織油系統工作數據復用研究，統計不同故障的發生率和危害情況，并分析其成因，根據分析結果，組織故障預防。

3火力發電廠汽輪機油系統常見故障控制展望

3.1綜合控制

未來，火力發電廠汽輪機油系統故障的控制應更多關注綜合性。綜合性是指以現代化的技術方法同步進行多類故障的預防和控制，提升故障管控的效率。例如，油壓參數異常、漏油和異常震動三類故障均可能與工作系統的密封性不強有關，在實際工作中，可以加強控制的針對性，在火力發電廠汽輪機油系統設計階段，改善設計思路，應用更具密閉效應的材料和結構替代現有工作板塊，同時對油系統的工作參數進行分析，提供完善的應用技術方案，避免過負荷和高負荷作業導致的油壓參數異常、漏油、異常震動等問題，以綜合性思路提升火力發電廠汽輪機油系統工作水平。

3.2技術聯動

火力發電廠汽輪機油系統的故障成因不是單一的，但故障發生后均會產生破壞。未來，可以從技術聯動的角度出發，對常見故障進行預防、分析、定位和應急處理，實現多環節工作一體化。例如，對于上文所述智能工作技術，可在應用智能技術的同時，進一步提升技術集成效應，將自動化作業設備、終端采集設施、警報設施等同步應用于智能板塊，后者發現汽輪機油系統故障或隱患時，提供警報和必要的經營處理，避免隱患發展為故障，也避免故障影響進一步擴大。

4結語

綜上所述，火力發電廠汽輪機油系統常見故障較多，且原因各有不同，從保證設備功能和服務火力發電廠日常工作的角度出發，需加強故障防控。現狀上看，火力發電廠汽輪機油系統常見故障包括油壓參數異常、漏油、異常震動、工作泵切換功能失常等，與密閉性下降、油損失、結構設計不佳、系統老化等因素相關。為了對這些故障予以控制，主張在未來工作中采用智能預防機制、重視防控針對性、加強油系統結構設計及組織油系統工作數據復用研究，保證火力發電廠汽輪機油系統的工作能力，為火力發電廠汽輪機提供工作保障。

參考文獻

[1]徐敏，李飛，楊健，等.某進口350MW汽輪機低壓第2級葉片和葉輪開裂故障原因分析[J].汽輪機技術，2023，65（6）：469-474.

[2]游佳.汽輪機不同轉子故障耦合及深度學習算法識別實驗研究[D].呼和浩特：內蒙古科技大學，2023.

[3]周建全.基于改進KNN算法的火電廠汽輪機軸承故障診斷方法研究[J].今日制造與升級，2023（11）：171-174.

[4]薛潤鋒，李強，任鵬.CO壓縮機組配套汽輪機試車問題分析及故障解決[J].山東化工，2023，52（22）：205-208，211.

[5]劉剛.火力發電廠汽輪機常見故障分析與檢修研究[J].中國設備工程，2022（2）：43-44.