电厂汽轮机运行故障诊断及排除

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）01-0336-01

摘要：汽轮机是电厂机组安全、经济运行中最重要的设备之一，汽轮机正确维修与否决定热电厂经济效益好坏。安全生产是发电企业的头等大事，只有不断地从发生的事故中总结经验，吸取教训，分析寻求减少一般事故和杜绝重大事故的客观规律，采取切实有效的检修措施和防范措施，才能使电厂汽轮机设备检修安全步入良性循环的轨道。

关键词：汽轮机 故障分析 故障排除

火电厂汽轮发电机组是电力生产的重要设备，由于其设备结构的复杂性和运行环境的特殊性，汽轮发电机组经常出现各种故障率，故障造成的危害性也很大。因此，汽轮发电机组的故障诊断技术对于电厂建设人员来说，是一项必须要熟练掌握的技术。

一、汽轮机故障的原因分析

汽轮机作为火力发电中重要的发电设备，它不仅担负着企事业单位的发电供应，还担负着人们的日常照明供电的任务。由于汽轮机长时间的运作，往往会出现一些故障，如机械磨损、机械振动等等故障。其中汽轮机异常振动的故障在汽轮机故障中较为普遍，造成汽轮机振动的原因是多种多样的，只要跟机组有关的设备和介质都有可能导致汽轮机异常振动，因此，解决这些故障成为电力发电系统中较为重要的任务。

1.由于气流激振导致汽轮机异常振动的现象与故障排除的分析。产生气流激振现象的特点主要体现在两个方面，①在汽轮机的运行过程中，出现大量的低频电量，它是直接导致汽轮组异常的振动之一。②振动的增大一般是受到运行参数的影响，例如，电量的负荷，振动的时候应该呈现突发性。造成这些现象的原因大概有三点：①在汽轮机运行发电的过程中，由于叶片在运转的过程中，受到了不均匀气流的冲击直接造成了汽轮激振，从而导致汽轮机故障。②对于较大的机组来说，由于它的末级比其它的机组要长很多，这样就容易造成气流在叶片膨胀末端产生流道紊乱的现象，这也是导致气流激振的原因之一。③轴承在运转过程中也有可能发生气流激振的现象。针对气流激振这一现象的产生，有关部门采取了一系列的方法来解决此问题，首先要确定气流激振产生的部位及产生的原因，再根据这些原因找出相应的解决办法。可以采用低负荷率及避开产生气流激振的源头等方法来避免这一现象的产生。

2.由于汽轮机长时间的工作，致使转子发热且变形，因此，转子的热变形也是导致汽轮机异常振动的原因，对此进行故障排除。由于热变形导致汽轮机振动的特征主要表现在一个大的方面。一般是由于一倍频振幅增加与转子的温度及相应的机器的参数有密切的关系，它主要是发生在汽轮机冷态启动的时候发生负电荷的阶段，在这个时候转子的温度普遍的增高，从而导致了转子严重的变形，随即一倍频的振动的频率也加大，这么以来就更加加大了转子的变形程度。

3.汽轮机由于长时间不停的使用，就会产生摩擦，致使机器的磨损。下面针对摩擦振动做一系列的分析及故障排除。产生摩擦振动的主要特征表现在三个方面：①在前面也说过，由于转子遇到高温就会产生变形、弯曲，从而产生机组的振动，同时也会产生新的不平衡力，因此，振动信号自始至终也没发生任何频率的变化，仍然还是工频，但是由于冲击及外部因数对汽轮机造成的影响，可能会出现一些分频、倍频、高频等现象，有时波形也会造成严重的影响。②在发生摩擦的时候，汽轮机振动的振幅及相位都有一定的波动特征，而且它的波动时间相对较长。在机器摩擦较为严重的时候，幅值和相位的波动将会完全停止，则振幅就会急剧的增加。③在汽轮机降速时一般比正常升速时大，停机的时候转子也会停止，这么以来测量大轴的摇晃程度就会比原来的值大很多。这三点也是导致汽轮机故障的原因所在。

二、针对汽轮机故障的原因进行故障排除

汽轮机在工作中难免会出现这样那样的问题，要想维修汽轮机，首先要找出故障可能出现的原因，然后再逐个的排除。进而找出真正出现故障的所在之处，再加以维修。

1.汽轮机的发展的故障是多方面的，这就需要我们去逐个的排除故障的原因，找出故障的所在位置，再进行较为细致的维修。针对气流激振的特征，对其故障进行细致的查找及排除。气流激振这一故障的分析时间较长，一般需要半年到一年的时间才能查出来。它是通过记录汽轮机工作过程中机组每次的震动数据，机组产生的负电荷的数据等，把这些数据做成曲线的形式进行观察的。通过曲线的观察可以清楚的看到机组震动的变化趋势及范围，从中找出机组产生震动的原因，然后再采取相应的维修措施。遇到这类型的故障，一般是通过改变升降负电荷的速率来解决的。首先是要确定汽轮机组在工作中产生的气流激振的多少及机组在此期间的工作状态。然后再采取降低机组负电荷的变化率和避开产生气流激振的负电荷的范围等方式，来避免产生气流激振故障的产生，从而达到维修汽轮机组的目的。

2.针对转子热变形的特征，对其进行故障分析及排除。前面所说的转子由于高温会产生两种变形，分别是永久性变形和暂时性变形，它们是两种完全不相同的故障，但是不管是那种转子热变形，其故障的原理都是一样的，都是由于转子质量偏心而产生的旋转矢量振动。在转轴弯曲过程中转速达到某个值时，转轴的振幅会自动产生一个“凹谷”，从而产生汽轮机异常振动。要想知道汽轮机发生的是那种故障，就必须了解它的内在原理。从汽轮机的内在原理中找出它可能导致振动的原因，从而再加以维修。不管是由于高温致使转子永久性变形，还是暂时性的变形，为了使机器能够正常的运行，都要更换新的转子，这样可以减小汽轮机的异常振动，从而避免了振动源头得产生，进而机组就不会产生异常振动。

3.针对摩擦振动的特征，对汽轮机故障进行分析及故障排除。对于汽轮机来讲，由于摩擦产生的汽轮故障是非常常见的。汽轮机组的摩擦可能会产生机器的抖动、涡动等现象。但是最主要的原因还是转子的热弯曲。这一故障主要是由于重摩擦测温度高于轻摩擦温度，而导致的转子表面温度的不均匀，进而产生了一种新的转子摩擦故障。

综上所述，我们不难发现，汽轮机的异常振动是汽轮机运行过程中较为常见的故障，也是汽轮机在工作过程中不可避免的故障。在汽轮机故障排除的时候，不要太过于急于求成，首先要寻找出汽轮机故障所在并加以分析，然后再进行故障排除，最后针对故障的特征加以维修。这是快速找出故障的有效方法，这样汽轮机的故障能够很好的得到解决。

参考文献：

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