薛奇華

（中海石油天野化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

當(dāng)前，火電是我國電力能源主要的供應(yīng)方式，根據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示：2019年，我國全年發(fā)電總量為73253億千瓦時(shí)，而點(diǎn)點(diǎn)發(fā)電量為50450億千瓦時(shí)，占據(jù)總發(fā)電量的68.9%（詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1）。在火電廠中，汽輪發(fā)電機(jī)是其發(fā)電生產(chǎn)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備，在火電領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景。特別是隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于電力能源的需求越來越高，火力發(fā)電廠更是加大了對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)的應(yīng)用力度。在這樣的背景下，為了保障火電廠汽輪發(fā)電機(jī)正常、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，必須加強(qiáng)對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)故障的檢測維修。

表1 全國發(fā)電量情況對(duì)比（單位：億千瓦時(shí)）

1 火電廠汽輪發(fā)電機(jī)的工作原理分析

汽輪機(jī)是一種采用蒸汽做功的旋轉(zhuǎn)式熱力原動(dòng)機(jī)，具有較大的功率，效率較高，且結(jié)構(gòu)比較簡單，易損件較少，運(yùn)行起來十分安全可靠。此外，汽輪機(jī)調(diào)速比較方便，在運(yùn)行中產(chǎn)生的振動(dòng)較少，噪音也小，并具有防爆的顯著優(yōu)點(diǎn)。在火電廠中，汽輪發(fā)電機(jī)主要是通過燃燒煤等化學(xué)燃料，將其產(chǎn)生的蒸汽熱能通過噴嘴、動(dòng)葉等結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化成為機(jī)械能。目前，火電廠常見的汽輪機(jī)主要分為沖動(dòng)式與反動(dòng)式兩種。其中，沖動(dòng)式汽輪機(jī)產(chǎn)生的蒸汽通過在噴嘴中膨脹，使得壓力及速度發(fā)生明顯的改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，并利用高速氣流帶動(dòng)動(dòng)葉片的方向改變來實(shí)現(xiàn)做功；而反動(dòng)式汽輪機(jī)則是利用葉輪的前壓與后壓之差來產(chǎn)生軸向的推力，然后再配合平衡活塞等設(shè)備實(shí)現(xiàn)軸向推力的平衡。

2 火力發(fā)電廠汽輪發(fā)電機(jī)常見的故障

2.1 凝汽器真空降低

火電廠汽輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行的過程中，極易出現(xiàn)凝汽器真空度偏低的故障。在實(shí)際運(yùn)行中，汽輪發(fā)電機(jī)對(duì)于凝汽器的真空度要求極高，一旦凝汽器真空度下降，就會(huì)導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)排汽溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇上升，從而導(dǎo)致機(jī)組出現(xiàn)異常振動(dòng)的現(xiàn)象。究其原因在于外界的溫度過高，汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)部的循環(huán)水溫也在短時(shí)間內(nèi)升高，從而影響到排氣壓力，使其也在很短的時(shí)間內(nèi)快速增高。在這樣的情況下，凝汽器就會(huì)出現(xiàn)真空度下降的狀況，從而影響到汽輪發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。

2.2 發(fā)電機(jī)組異常振動(dòng)

異常振動(dòng)是火電廠汽輪發(fā)電機(jī)最常出現(xiàn)的故障。而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)異常振動(dòng)的原因較多，但最常見的原因大致包括以下幾種：第一種是氣流激振導(dǎo)致的異常振動(dòng)；第二種是轉(zhuǎn)子摩擦導(dǎo)致的振動(dòng)；第三種是轉(zhuǎn)子發(fā)生熱變導(dǎo)致的振動(dòng)。這三種情況都可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇升高，進(jìn)而導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)出現(xiàn)異常振動(dòng)問題。

2.3 儲(chǔ)油系統(tǒng)存在雜質(zhì)

汽輪發(fā)電機(jī)組裝的過程對(duì)外界環(huán)境的要求較高，如果安裝工作人員操作不規(guī)范，極易導(dǎo)致外界環(huán)境中的雜質(zhì)進(jìn)入到汽輪發(fā)電機(jī)的內(nèi)部，特別是進(jìn)入到油系統(tǒng)當(dāng)中。一旦汽輪發(fā)電機(jī)的油系統(tǒng)中存在著雜質(zhì)，在其運(yùn)行的過程中，這些雜質(zhì)就會(huì)與油系統(tǒng)中的軸頸產(chǎn)生一些摩擦，時(shí)間一長，就會(huì)導(dǎo)致軸頸逐漸產(chǎn)生磨損，進(jìn)而導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)內(nèi)部閥門卡死的故障問題，影響到汽輪發(fā)電機(jī)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4 調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)故障

火電廠汽輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行的過程中，還會(huì)經(jīng)常遇到調(diào)速系統(tǒng)的擺動(dòng)故障。而導(dǎo)致這一故障問題出現(xiàn)的根本原因在于發(fā)電機(jī)組的高壓調(diào)速汽門出現(xiàn)了運(yùn)行故障，從而影響到了其內(nèi)部軸瓦的正常振動(dòng)，使其振動(dòng)負(fù)荷不斷增加，局部出現(xiàn)損壞，進(jìn)而導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)故障。

2.5 軸承高溫故障問題

軸承高溫故障問題也是火電廠汽輪發(fā)電機(jī)常見的故障問題。導(dǎo)致軸承溫度升高的原因較多，常見的情形主要包括如下幾個(gè)方面：第一，軸承本體出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，或者是潤滑油不良；第二，潤滑油壓過低，導(dǎo)致軸承運(yùn)轉(zhuǎn)缺油，或者是出現(xiàn)斷油現(xiàn)象；第三，潤滑油壓或油溫出現(xiàn)異常變化，導(dǎo)致軸承油膜被破壞；第四，軸承負(fù)荷突然加大，導(dǎo)致油封破損和漏氣的現(xiàn)象。這四種情況都會(huì)導(dǎo)致軸承溫度快速升高，影響到汽輪發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。

3 火電廠汽輪發(fā)電機(jī)常見故障的解決對(duì)策探討

3.1 凝汽器真空降低故障的解決對(duì)策

針對(duì)火電廠汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器真空降低的故障問題，維修工作人員首先需要對(duì)凝汽器進(jìn)行停機(jī)處理，然后對(duì)其側(cè)面進(jìn)行細(xì)致的檢查，確定其是否出現(xiàn)漏氣問題。為了保證檢查工作的準(zhǔn)確性，檢驗(yàn)維修人員需要細(xì)致清理噴嘴和汽輪發(fā)電機(jī)的表面，然后將水灌入到真空系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)所有可能存在的漏氣點(diǎn)一一進(jìn)行檢查和排除。此外，檢驗(yàn)維修人員還應(yīng)采用化學(xué)方式，及時(shí)清理凝汽器內(nèi)部的污垢，確保內(nèi)部的清潔，這樣也能有效避免凝汽器出現(xiàn)真空度降低的故障，從而在最大限度上提高汽輪發(fā)電機(jī)抽汽的效率。

3.2 發(fā)電機(jī)組異常振動(dòng)的解決對(duì)策

針對(duì)火電廠汽輪發(fā)電機(jī)組存在的異常振動(dòng)故障，檢驗(yàn)維修人員首先應(yīng)準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生的原因，然后根據(jù)發(fā)生的原因采取針對(duì)性的檢查方式和維修方案。如果是氣流激振導(dǎo)致的異常振動(dòng)故障，檢驗(yàn)維修應(yīng)細(xì)致檢驗(yàn)葉片末端位置處是否存在氣流紊亂的現(xiàn)象，如果存在這一現(xiàn)象，維修工作人員應(yīng)根據(jù)相關(guān)的調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)高壓調(diào)速閥門進(jìn)行合理的調(diào)整，從而解決這一問題；如果是轉(zhuǎn)子摩擦振動(dòng)或者是出現(xiàn)熱變問題導(dǎo)致的異常振動(dòng)故障，檢驗(yàn)維修人員可以采用更換轉(zhuǎn)子的方式予以解決，如果是軸系不對(duì)中、不平衡導(dǎo)致的，檢驗(yàn)維修人員需要測量出發(fā)電機(jī)最大的振動(dòng)幅度，然后準(zhǔn)確找到軸系的中心位置，并予以調(diào)整，使其重新回到平衡的狀態(tài)。

3.3 儲(chǔ)油系統(tǒng)雜質(zhì)故障的解決對(duì)策

針對(duì)火電廠汽輪發(fā)電機(jī)出油系統(tǒng)故障問題，在其運(yùn)行前，檢驗(yàn)維修人員必須進(jìn)行清潔度處理。當(dāng)發(fā)生故障后，檢驗(yàn)維修人員應(yīng)及時(shí)對(duì)各個(gè)油閥門進(jìn)行清潔處理，通過使用煤油專用清潔劑，對(duì)油箱和冷油器進(jìn)行全面的清潔，以保證汽輪發(fā)電機(jī)儲(chǔ)油系統(tǒng)的清潔度。此外，檢驗(yàn)維修人員在還應(yīng)對(duì)相關(guān)的管道進(jìn)行清潔處理，避免這些管道內(nèi)部淤積雜質(zhì)，在運(yùn)行過程中進(jìn)入到儲(chǔ)油系統(tǒng)當(dāng)中而導(dǎo)致運(yùn)行故障。最后，檢驗(yàn)維修人員還應(yīng)定期清洗或更換儲(chǔ)油系統(tǒng)中的濾網(wǎng)，從而保障其正常的運(yùn)行。

3.4 調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)故障的解決對(duì)策

針對(duì)火電廠汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)故障問題，檢驗(yàn)維修人員首先應(yīng)定期檢查小濾器與過濾器，發(fā)現(xiàn)存在問題后及時(shí)予以更換處理，從而保障濾網(wǎng)的通暢性。只有這樣，才能在最大限度上提高油壓的穩(wěn)定性。同時(shí)，檢驗(yàn)維修人員還應(yīng)定期檢驗(yàn)燃油的質(zhì)量，保證系統(tǒng)內(nèi)的油質(zhì)能夠符合汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求。此外，檢驗(yàn)維修人員在檢驗(yàn)維修工作中，還應(yīng)細(xì)致檢查調(diào)速汽門的內(nèi)部零件，一旦發(fā)現(xiàn)存在損壞的零件，應(yīng)及時(shí)予以更換處理，從而確保汽輪發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。

3.5 軸承高溫故障的解決對(duì)策

針對(duì)火電廠汽輪發(fā)電機(jī)軸承高溫故障問題，檢驗(yàn)維修人員首先應(yīng)分析導(dǎo)致該故障出現(xiàn)的原因，并采取相對(duì)應(yīng)的措施予以解決。如果汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)部所有的軸承都出現(xiàn)溫度都升高的問題時(shí)，應(yīng)細(xì)致檢查油壓，查看其是否降低，如果油壓降低將其調(diào)整至正常油壓即可。如果是個(gè)別軸承出現(xiàn)溫度升高的情況，應(yīng)細(xì)致檢查軸承的進(jìn)油壓力是否正常，或者是存在著軸承異常振動(dòng)以及軸封是否泄漏，查找到原因后進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的處理。

4 結(jié)語

綜上所述，火電廠發(fā)電是我國電力供應(yīng)的主要方式，其經(jīng)營和管理水平直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的和諧、穩(wěn)定發(fā)展，而汽輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行性能是保證火電廠經(jīng)營和管理工作的重要因素。因此，相關(guān)火電廠必須重視對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)常見故障問題的分析和解決。本文簡單分析了火電廠汽輪發(fā)電機(jī)常見的故障及維修保養(yǎng)的方法，希望能對(duì)相關(guān)火電廠維修工作人員的工作提供參考，保證汽輪發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，提高火電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。