火电厂汽轮机常见故障及维修方法探讨

【摘要】本文主要围绕着火电厂汽轮机，分析了汽轮机常见的故障类型，并提出了火电厂汽轮机常见故障的维修方法，以期可以为火电厂汽轮机故障的维修工作提供意义的参考。

【关键词】火电厂；汽轮机；故障；维修

中图分类号： TK269 文献标识码： A

一、前言

火电厂汽轮机是火电厂发电的重要设备之一，一旦汽轮机出现了故障，就会直接影响火电厂的发电，因此，必须要针对火电厂汽轮机的故障提出有效的检修方法。

二、电厂汽轮机的工作原理

汽轮机盘车装置的工作原理十分复杂,简单地说就是通过电机带动链条的转动,然后通过各个齿轮的配合传力运动将动力传到汽轮机大轴盘车,从而带动齿轮转动。目前,汽轮机盘车装置可以分为自动投入和手动投入两种模式,自动投入的工作原理可以简单地理解为利用助油泵产生一定的油压,从而开启相应的油泵使出油的压力达到一定的数值后产生一个启动信号,当该信号输入到盘车控制台之后就会使电磁阀带点打开,形成动力以克服盘车弹簧的阻力,直到各齿轮咬合到一起,从而带动大轴盘车齿轮一起转动;而手动投入相对来说比较简单,一开始的原理差不多,利用助油泵产生油压后,使相应信号传入到盘车控制室,然后手搬动拐臂杠杆使曲柄杠杆旋转一定的角度后时各齿轮咬合从而带动大轴车盘齿轮转动。当汽轮机处于工作状态时,汽轮机大轴盘车齿轮受到气体压强的值大于盘车本身运行时产生的扭力时,盘车大轴齿轮与其他齿轮就是产生一个相反的力,从而是其他齿轮从大轴盘车齿轮中退出,就咬合分离,各齿轮和连杆等在此达到平衡。

蒸汽机在实质上是一种原动机,可以转化不同性质的各种能量。它一般通过旋转来进行能量之间的转换,主要用于发电厂的原动机,但同时也可作为发动机来驱动压缩机或是风机等,还能为我们的生活和生产提供热能。蒸汽机由很多复杂的零部件组成,主要包括汽缸、转子、联轴器、轴承等各个部分,而且轴承可以说是其中最不可少的重要部件,它的作用非常关键,即要承受转子的重力还要确定其在汽缸所处的位置。电厂汽轮机的工作原理其实并不复杂,简单点说就是利用物体在不同的作用力下进行做功。其中,这些作用力可以是冲动力也可以是反作用力。前者利用物体受到冲动力作用而改变了速度,来做机械功。而后者则利用物体受到反作用力而改变运动状态来做功。这两种就是电厂汽轮机的主要工作原理。

三、汽轮机故障的诊断方法

汽轮机在发生故障时，会产生不同的振动，所以可以根据振动的特点来对故障进行有效的判断，首先要仔细的观察故障的特征，然后进行认真的分析和研究，从而找出故障所在。

1.收集振动特征和其他相关信息，振动的特征包括振动频率、振动的振幅与相位、振动与转速之间的关系、振动的趋势分析；其他相关信息包括机组机构信息、同行机组信息、运行情况记录、检修情况等。

2.在收集振动特征和其他相关信息之后，进行故障机理的分析，从而提取故障的频谱特征、趋势特征和其他相关特征作为故障诊断的参考依据。

3.对汽轮机故障进行诊断，其目的是为了有效的排除多发故障，所以在采取诊断方法时，尽量做到简单可行。

四、火力发电厂的汽轮机经常发生的故障以及修理方案

1、汽轮机发生不正常振动的原由和检测、维修方式

不正常的振动是汽轮机经常发生的故障，而产生振动的原因有很多，因此，正确的判断出振动部位与原因是最为重要的部分。

（一）气流的激振造成的不正常振动

气流的激振有两个明显的特点：第一是会造成很多数量值的低级频率分量；第二是振动的大小会影响到机械运行过程中的参考参数，并且增大的振动会显现出突发的性质。而造成汽轮机气流的激振原因不外乎是工作叶片遭受到不均匀、不平衡的热气流冲击而导致的。一般解决这个问题都是通过调整锅炉内加热的水以及水蒸气流动时的量，或者调解高压气门等方法，调解整理后还需要确定工作机械气流的激振情况变化，用减小负荷度和减小负荷的范围，使汽轮机不在有气流的激振现象发生。

（二）轴颈由于过热发生的变形引发的振动

轴颈也叫转子，当轴颈由于热度而发生变形后也会造成汽轮机机械发生不正常的振动。如若频率振动的振幅加大，影响到工作温度和水蒸气的参数时，机械发生了不正常的振动，可以完全肯定是轴颈由于热而发生了弯曲等变形，因此产生了不正常的振动，这些问题除了振动外还会带出摩擦引发的抖动等问题。轴颈由于发生变形造成了不平衡，即使信号还是工作时的频率，但是会导致许多数据受到影响，还会产生高频、分频、倍频、低频等分量。产生的摩擦如果较为严重，振动的振幅会更大。一般都采用更换新的轴颈等转子来解决这类造成的振动问题，没有了内部的产生振动的振动源，外部机械也就不会产生不正常的振动。

2、调速的系统发生问题的原由和检测、维修方式

在汽轮机内部有一个调节速度的调节系统气门，这类问题则是因为气门有了松动摇摆的现象，导致汽轮机产生了剧烈的振动，影响了机械正常运作的安全性。开机后轴颈的速度不稳定，转动的速度上下幅度在±21r/min；在运作的过程中，泵口的油压强瞬间快速下降，归回到开始的最初值；气门在调节过程中会大幅度的摇动，尤其是调节阀门处，太过严重的时候会造成轴瓦的损坏。其解决方法有多种；

（一）在设计的时候就对内部的油管路等系统进行全方面的改进和调整。

（二）加强对油质的管理方式，定期的做更换和检测，保证其在工作中的畅通。

（三）使用前都进行合格的检测，定期的更换或者清洗机器的内滤网。

（四）确保气门门杆的到位，还有连接拧的到位，两者的碰触面在75%以上，完全将振动消除掉。

3、凝气器的真空降低的原由和检测、维修方式

凝汽器的正常工作是形成一个一定程度的真空工作空间，凝汽器的真空降低会影响到工作机械的内部的正常运行，工作的环境也会受到温度的影响而引发出别的问题。其解决方法有两种；一种是给喉部下方的凝汽器侧边和真空的部分注水进行是否有漏水现象的检查，定期的对其喷口进行清理；定期的对整个汽轮机的轴封进行全面的检查。另一种是用化学的方式对凝汽器进行除去污垢，一般用的都是5%浓度的氨基磺酸，加入0.5的铜缓蚀剂和0.2%的氢佛酸，用0.1m/s的渗透方式。进行反复的清洗和清除，直到检测的含酸液体连续两次相同时停止，证明已经完全清理干净。

五、汽轮机故障诊断技术的发展趋势

1、全方位的检测技术

针对汽轮机及其系统各种故障的各种新检测技术将是一个主要的研究方向，会出现许多重要成果。

2、故障机理的深入研究

任何时候，故障机理的深入研究都将推动故障诊断技术的发展。故障机理的研究将集中在对渐发故障定量表征的研究上，研究判断整个系统故障状态的指标体系及其判断值将是另一个重要方向。

3、知识表达，获取和系统自学习

知识的表达，获取和学习一直是诊断系统研究的热点，但未取得重大突破，它仍将是继续研究的热点。

4、综合诊断

汽轮机故障诊断，将从以振动诊断为主向考虑热影响诊断，性能诊断，逻辑顺序诊断，油液诊断，温度诊断等综合诊断发展，更符合汽轮机的特点和实际。

5、诊断与仿真技术的结合

诊断与仿真技术的结合将主要表现在，通过故障仿真辨识汽轮机故障。通过系统仿真为诊断专家系统提供知识规则和学习样本，通过逻辑仿真对系统中部件故障进行诊断。

6、信息融合

汽轮机信息融合诊断重点在征兆级和决策级展开研究，目前是通过不同的信息源准确描述汽轮机真实状态和整体状态。

7、从诊断向汽轮机设备现代化管理发展

研究的重点将集中在基于诊断技术的预知维修决策，维修管理，设备计算机化管理系统等方面，目的是针对汽轮机及其系统实施预知维修或基于状态的维修，获得最大的经济效益。这也将是推动电厂接受该汽轮机诊断系统的一个根本所在。

六、结束语

总而言之，火电厂汽轮机故障检修工作极其重要，火电厂要针对发电的需要，提出一套能够快速检修汽轮机故障的方案，以便于可以快速的对汽轮机的故障进行维修，确保火电厂汽轮机的运行稳定性。

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