皮曉南

摘 要：現(xiàn)階段，隨著我國社會的不斷發(fā)展，科技的不斷進步，我國各個領(lǐng)域均得到了很好的發(fā)展。電力發(fā)電的主要來源之一就是汽輪機，該設(shè)備也常用作發(fā)電能源轉(zhuǎn)換器。通常情況下，汽輪機的連續(xù)運行都是在高轉(zhuǎn)速、高壓以及高溫狀態(tài)下完成的，一旦出現(xiàn)過長時間運作，將會造成設(shè)備故障問題的發(fā)生，因此，對汽輪機的檢修需要關(guān)注。對多發(fā)的汽輪機故障進行闡述分析，對其有關(guān)的檢修手段和措施進行詳細介紹，為人們提供可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：汽輪機本體;常見故障;處理

引言

火電是中國電力能源的主要供應(yīng)方式，而汽輪機組作為火電生產(chǎn)中所必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，其運行質(zhì)效將對火電的正常生產(chǎn)和運行產(chǎn)生直接影響，做好汽輪機的檢修管理工作對保障火電企業(yè)的生產(chǎn)效益至關(guān)重要。在汽輪機的日常運行實踐中，本體較易發(fā)生各類機械故障，針對這些故障的特點和類型，應(yīng)積極采取處理措施加以解決，這也是保障火電正常生產(chǎn)和運行的關(guān)鍵舉措，必須得到足夠的重視。本文對汽輪機本體的常見故障進行了分析，并就如何解決這些故障的處理對策進行了探討，希望對業(yè)內(nèi)同仁可以起到一定的參考和借鑒作用。

1汽輪機工作原理與結(jié)構(gòu)

汽輪機是熱力原動機的一種，它主要依靠蒸汽動力運行，具有大功率、高效率、損耗低和運行相對較安全等優(yōu)勢。同時，汽輪機在運行中產(chǎn)生的噪音和振動也比較小，其運行維護難度較低，受到了火電企業(yè)的廣泛青睞。汽輪機工作是通過將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化成機械能的方式實現(xiàn)的，蒸汽會通過噴嘴、動葉等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。常見的汽輪機主要可以分為沖動式和反動式兩種。前者運行中，蒸汽通過在噴嘴中膨脹，會使得壓力和速度均發(fā)生改變，進而實現(xiàn)動能轉(zhuǎn)換，利用高速氣流帶動動葉片方向改變來實現(xiàn)做功;后者是利用葉輪的前、后壓差來產(chǎn)生軸向推力，然后在配合平衡活塞等實現(xiàn)軸向推力平衡。對于汽輪機而言，其結(jié)構(gòu)主要可以劃分為以下三個主要部分：第一，本體。本體由氣缸、噴嘴等靜體部分和葉輪、葉片等轉(zhuǎn)子部分構(gòu)成。第二，調(diào)節(jié)保安裝置。第三，輔助設(shè)備。本文將重點對本體的常見故障及其處理對策進行詳細探討。

2汽輪機本體常見故障

2.1振動異常

汽輪機產(chǎn)生故障原因較多，例如不達標的軸承座安裝、軸承精度以及轉(zhuǎn)子質(zhì)量，還有就是不精準的滑銷縫隙掌控等。（1）產(chǎn)生轉(zhuǎn)子質(zhì)量差異的主要因素就是無法達到轉(zhuǎn)子平衡，轉(zhuǎn)動過程所產(chǎn)生的離心力，使得機體產(chǎn)生一定振動。由此可看出，解決故障的關(guān)鍵就是離心力。（2）通常情況下，可傾瓦式轉(zhuǎn)子軸承是安裝軸承的最佳選擇，主要因為在使用過程當(dāng)中，該類軸承有著極高的穩(wěn)定性，有助于防范油膜的顫動。并且它還能夠通過輕松擺動吸收振動能力，從而有效提升設(shè)備靈活度。若在安裝過程當(dāng)中，無法精準控制軸承蓋與軸瓦的安裝，將會使預(yù)緊力產(chǎn)生巨大變化，當(dāng)預(yù)緊力過大時，會造成接觸應(yīng)力提升，進而使得零部件變形;當(dāng)預(yù)緊力過小時，將無法使軸承蓋與軸瓦緊密接觸，使得振動無法產(chǎn)生。（3）之所以產(chǎn)生軸承座安裝問題，主要是因未能將其受力中心與幾何中心進行疊加，此現(xiàn)象使得軸承產(chǎn)生了整體的震動現(xiàn)象。（4）滑銷系統(tǒng)主要作用于汽輪機缸體，用其減少來自膨脹水蒸汽的影響，若其縫隙無法滿足要求，將會使得缸體受到來自水蒸氣的多方面外力，致使中心偏移，進而造成振動產(chǎn)生。

2.2葉片蝕損

葉片損耗同樣也是汽輪機的常見故障之一，其本質(zhì)因素是機體運行階段導(dǎo)致零部件磨損或者漏水等問題。以末級長葉片為例，它屬于汽輪機體的重要零部件，能夠有效提升機體的運轉(zhuǎn)效率，其外在表現(xiàn)形式為依靠蒸汽、振動等作用力損耗葉片。因此，可知葉片蝕損主要源自化學(xué)因素以及蒸汽因素，在腐蝕條件下主要損害機體。同時，維修人員經(jīng)常重點檢查機體外觀的受損情況，并未注意末級長葉片等部件，而且機體的輸水系統(tǒng)與葉片磨損關(guān)系密切，維修人員也經(jīng)常忽略此部位是否發(fā)生堵塞，從而導(dǎo)致隱患無法及時解決。此外，葉片損耗會導(dǎo)致后期機體運行的氣流不穩(wěn)定，可能產(chǎn)生氣流激陣，引發(fā)振動故障。

2.3汽輪機膨脹不暢故障

汽輪機膨脹不均勻，通常是由于汽缸膨脹受阻或加熱不均勻造成的。這將會引起軸承的位置和標高發(fā)生變化，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子中心發(fā)生變化。同時還會減弱軸承的支撐剛度，改變軸承的載荷，尤其在開停機階段容易出現(xiàn)汽缸死點處的兩只軸瓦標高一個上抬另一個下降，溫度發(fā)生明顯變化，有時還會引起動靜部分的摩擦，造成機組振動超標。

3汽輪機本體常見故障的處理措施

3.1解決振動異常的對策

考慮到造成汽輪機本體出現(xiàn)振動異常的因素有很多，所以在處理異常振動時，需要從多個方面進行分析，找準導(dǎo)致振動異常的原因，并采取相應(yīng)的解決措施。在對機組進行檢查的過程中，要重視發(fā)現(xiàn)振動異常情況并進行準確記錄，制作不同能量下的汽輪機工作圖表。如果識別出導(dǎo)致振動異常的原因為氣流激振，那么就應(yīng)根據(jù)對圖表的分析和觀察，在實際運行中盡量避免造成激振的能量。如果振動異常是由于轉(zhuǎn)子長時間運行導(dǎo)致的，那么就需要及時對轉(zhuǎn)子進行修復(fù)，并在日常運行中強化對轉(zhuǎn)子溫度的控制，從而盡量降低轉(zhuǎn)子出現(xiàn)變形的概率。

3.2防止葉片受損方法

葉片損耗的起因主要是汽輪機高強度運行以及內(nèi)部零部件相互摩擦導(dǎo)致，因此，機器的設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)改善機體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，優(yōu)化機器的內(nèi)部輸水系統(tǒng)以及其他結(jié)構(gòu)，解決輸水系統(tǒng)堵塞問題，提高汽輪機的運行效率。具體而言，首先，設(shè)計人員可以創(chuàng)建多個輸水點，降低末級長葉片受損幾率;其次，維修人員應(yīng)加強對末級長葉片的保護意識，加大對末級長葉片的檢查次數(shù)以及力度，避免其由于輸水系統(tǒng)堵塞而損壞;最后，汽輪機在低參數(shù)、低負荷條件下工作時，施工人員應(yīng)當(dāng)及時開啟抽汽管道的疏水閥，便于清理排放管道中的水分。

3.3膨脹不暢故障的探討對策

長軸系汽輪機尤其是針對四缸四排汽機組，膨脹不暢往往發(fā)生在中壓缸較多，汽缸的死點在中低壓之間的#3軸承座，轉(zhuǎn)子的死點在推力瓦，機組開機階段會出現(xiàn)轉(zhuǎn)子膨脹快而汽缸膨脹慢，膨脹不暢導(dǎo)致汽缸受阻。可以在檢修中清理更換軸承箱下部的臺板潤滑脂，檢查滑銷系統(tǒng)間隙，避免出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。機組改造時將軸承箱下部的臺板改進，選用先進的自潤滑材料戴維斯合金，作為軸承箱與臺板間自潤滑墊片，減小軸承箱與臺板間摩擦系數(shù)。開機時采用中壓缸啟動，使中壓缸先膨脹，增大汽缸自身膨脹推力。

結(jié)語

降低汽輪機出現(xiàn)故障的概率是確保火電廠能夠正常運行的基本保障，而檢修人員對故障與零部件的了解情況直接關(guān)乎檢修工作的效率與質(zhì)量。所以檢修人員具有的專業(yè)知識、技能與經(jīng)驗在火電廠運行的過程中發(fā)揮著重要的作用，對此，應(yīng)加強其專業(yè)知識的培養(yǎng)，以便于在短時間將故障找出并排除，確保汽輪機的正常運轉(zhuǎn)，令其應(yīng)用效率得到提升，從而推進我國電力發(fā)展。

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