汽輪機本體常見故障及檢修的幾點思考

付凱

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)進步和先進設(shè)備的使用，現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備使用的過程中極大地提高了生產(chǎn)率，并且還節(jié)省了對人力和物力的使用，但也增加了設(shè)備維修方面的成本費用，同時還會隨著工業(yè)生產(chǎn)量的增加，導(dǎo)致單位時間內(nèi)的設(shè)備故障損失也逐漸成倍增加。電力作為工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵，為工業(yè)提供了穩(wěn)定的能源動力，而汽輪機作為電力系統(tǒng)中的重要部分，對這一設(shè)備的維護，不僅減少了故障的發(fā)生概率，提高了發(fā)電的效率，而且對整個電力系統(tǒng)的運行都起著重要的作用?；诖?，本文就主要對汽輪機本體常見的故障進行分析，并探討相應(yīng)問題的解決措施，旨在提高汽輪機的使用效率。

關(guān)鍵詞：汽輪機本體；常見故障；檢修策略

中圖分類號：TM621 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）19-0082-02

作為電力發(fā)電系統(tǒng)這種的重要組成部分，汽輪機由于本體的零部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且長期在高強度環(huán)境下進行作業(yè)，這就導(dǎo)致其容易發(fā)生下振動異常、葉片腐蝕和系統(tǒng)真空下降等問題，進而影響汽輪機本體的正常工作。對此就需要針對本體中存在的問題進行分析，并找出相應(yīng)的措施進行問題解決。

1 汽輪機基本結(jié)構(gòu)

在汽輪機本體中，其結(jié)構(gòu)主要是由凝氣設(shè)備、汽輪機靜子、葉片裝置、油系統(tǒng)和抽氣設(shè)備等組成。其中，汽輪機靜子是汽輪機氣缸的主要組成部分；凝氣設(shè)備主要是用來為汽輪機設(shè)備提供動力，在使用的過程中主要是利用凝氣原理，提高蒸汽循環(huán)速度，來為汽輪機提供動力。在對凝氣設(shè)備進行故障檢查時，相關(guān)工作人員可以通過對水汽循環(huán)速度進行觀察，如果觀察到循環(huán)速度存在異常，就表明設(shè)備已經(jīng)存在故障；油系統(tǒng)是汽輪機主要的動力工作系統(tǒng)，可以為設(shè)備運行提供重要的運行動力；抽氣設(shè)備在使用的過程中，可以使凝氣設(shè)備的內(nèi)外壓力平衡，降低系統(tǒng)故障出現(xiàn)[1]。

2 汽輪機本體常見故障

2.1 振動異常

汽輪機中，振動異常是較為常見的故障問題之一，受汽輪機本體結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的影響，使得設(shè)備在發(fā)生振動異常時難以快速進行檢修。因此，為了降低汽輪機振動異常帶來的影響，就需要在發(fā)生異常問題時，及時利用降低汽輪機負荷的措施進行問題改善，以此緩解問題的影響。但在使用中效果并不理想，還需要從造成問題的根本原因進行解決。而汽流激振和轉(zhuǎn)子受熱變形就是造成振動異常問題的主要兩方面原因。其中，氣流激振的發(fā)生，通常是因葉片受不均衡氣體沖擊形成的；轉(zhuǎn)子受熱變形問題的出現(xiàn)，主要是因機組實施冷態(tài)啟機定速后，轉(zhuǎn)子溫度逐步升高，設(shè)備材質(zhì)的內(nèi)應(yīng)力釋放，進而使轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲變形。

2.2 葉片蝕損

在使用汽輪機時，如果設(shè)備使用時間過長，就容易導(dǎo)致工作系統(tǒng)內(nèi)部分零件發(fā)生磨損。汽輪機葉片作為汽輪機的重要組成部分，在離心力極高和濕蒸汽腐蝕力強的環(huán)境下，會較大的蒸汽作用力、水沖刷力和激振力等力量的共同作用，導(dǎo)致葉片發(fā)生損傷腐蝕，影響流經(jīng)氣流的穩(wěn)定性，形成汽流激振，影響了設(shè)備的使用效率[2]。

2.3 系統(tǒng)真空下降

在汽輪機設(shè)備中，如果發(fā)生設(shè)備真空下降現(xiàn)象，會導(dǎo)致設(shè)備在運行時發(fā)生有效功率降低狀況，這就會造成運行成本浪費。從理論性角度來說，在完全的真空狀態(tài)下，可以使汽輪機實現(xiàn)功率最大化。但在實際進行設(shè)備運行中，與理論說法并不相符，并非真空效果越高設(shè)備狀態(tài)就越好。一般來說，在對汽輪機進行設(shè)計時，已經(jīng)使凝汽機處于最佳真空狀態(tài)，但在設(shè)備運行時，會受循環(huán)水流量及其入口溫度等多種因素的影響，導(dǎo)致汽輪機真空下降，進而影響汽輪機的動力輸出效果，使得汽輪機有效功率下降，導(dǎo)致成本損失。

2.4 機組非正常的強迫振動

在汽輪機設(shè)備中，與普通類型的強迫振動相比，機組非正常狀態(tài)的強迫振動，其振動幅度和相位均具有一定的不穩(wěn)定性，這就容易導(dǎo)致引發(fā)各種故障，包括設(shè)備的裂紋轉(zhuǎn)子失衡，這種現(xiàn)象會導(dǎo)致裂紋轉(zhuǎn)子晃度和振幅增大。

2.5 常見油系統(tǒng)故障

2.5.1 EH系統(tǒng)的故障

EH系統(tǒng)故障是油系統(tǒng)產(chǎn)檢故障之一，一旦發(fā)生這一故障主要表現(xiàn)在以下幾方面：第一，EH系統(tǒng)油箱的油位出現(xiàn)下降；第二，EH系統(tǒng)的油壓下降；第三，EH系統(tǒng)的油溫過高，大于58℃。而發(fā)生這一現(xiàn)象的主要原因，是系統(tǒng)中的溢流閥卡死、冷卻水的水溫高于35℃、冷卻水的水壓變低或者是冷卻水的閥門出現(xiàn)故障。因此，在解決這些問題時，可以通過對溢流閥定值進行重新調(diào)整或更換、降低冷卻水的溫度至、增強冷卻水的水壓和檢修閥門等方式進行故障修補，進而降低系統(tǒng)故障的出現(xiàn)。

2.5.2 DEH油系統(tǒng)的故障

在油系統(tǒng)故障中，DEH油系統(tǒng)的故障指的是，指示開關(guān)和壓力開關(guān)等發(fā)生異常，比如EH油泵處于正常運行狀態(tài)，但油壓值低于11.2MPa；EH系統(tǒng)的油溫低于20℃；EH系統(tǒng)的油位在450mm之下；聯(lián)鎖保護失常等。

3 常見汽輪機本體故障解決策略

3.1 振動異常問題解決措施

導(dǎo)致電力能源企業(yè)發(fā)生汽輪機本體故障的原因很多，其中震動異常屬于較為常見的問題。在解決這方面的問題時，需要從多個方面進行思考、分析，進而找出適合的故障解決措施。在使用汽輪機進行工作時，一旦發(fā)現(xiàn)汽輪機本體的振動異常，就需要仔細觀察其異常狀態(tài)，并對此進行記錄，同時還需要制作在機器設(shè)備發(fā)生不同負荷時的汽輪機運行狀態(tài)表。然后改變汽輪機在使用中的不同負荷狀態(tài)，消除高壓狀態(tài)下的汽流激振。也就是說，需要明確汽輪機發(fā)生振動異常的原因，即汽流激振，然后通過圖表觀察的形式，確保汽輪機在使用時可以避開汽流激振負荷，進而實現(xiàn)汽流激振消除[3]。

3.2 解決葉片受損的措施

汽輪機本體葉片受損，是常見的汽輪機故障之一，而引發(fā)這一故障的主要原因是設(shè)備的低壓段葉片發(fā)生水擊損傷。一旦出現(xiàn)設(shè)備葉片受損現(xiàn)象就容易導(dǎo)致汽輪機工作功率下降，甚至可能會嚴(yán)重阻礙設(shè)備運行。由于汽輪機設(shè)備的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，零部件組成極多，在進行本體設(shè)計的過程經(jīng)常因考慮不全面發(fā)生設(shè)計失誤，進而影響汽輪機使用效率。在汽輪機本體眾多故障中，葉片受損問題主要是由于進水問題導(dǎo)致的，而進水問題的存在則是受設(shè)計缺陷的影響，因此，在進行汽輪機本體設(shè)計時，需要加強對汽輪機疏水系統(tǒng)設(shè)計的重視，注意改進對葉片的設(shè)計，減少設(shè)計的缺陷，增加設(shè)計的疏水點，減少汽輪機本體中葉片故障問題。另外，為了保障汽輪機中葉片裝置的使用效率，需要注意在汽輪機日常檢修中加強對疏水系統(tǒng)檢查，避免發(fā)生疏水點阻塞現(xiàn)象。同時還需要注意機組在低參數(shù)和低負荷狀態(tài)下運行時，需要開啟全部疏水閥，這樣可以及時進行排水。

3.3 保持汽輪機真空狀態(tài)的措施

在汽輪機本體運行的過程中，設(shè)備的排汽量、循環(huán)水流量及其水入口的溫度，都是影響設(shè)備真空狀態(tài)的重要因素。其中循環(huán)水入口溫度會受到當(dāng)?shù)貧夂驙顩r的影響，在機器運轉(zhuǎn)過程中，如果水的循環(huán)量過多，就會消耗大量的改變水溫成本大。因此，在設(shè)備實際運行的過程中，就會利用改變水的循環(huán)流量，來改善汽輪機本體的真空下降問題。

在解決汽輪機真空下降問題時，首先需要對凝汽機的真空值進行檢測，如果檢測的實際真空值低于理論值，就需要找出問題存在的原因。循環(huán)水的流量時導(dǎo)致凝汽機真空值發(fā)生變化的主要因素，流量下降，真空也會隨之降低，對此就需要注意控制汽輪機的流量。而發(fā)生循環(huán)水流量下降的原因，可能是循環(huán)水的流經(jīng)管道發(fā)生阻塞。因此，在對設(shè)備的真空值確認(rèn)時，需要在保障管道清潔的狀態(tài)下進行，這就需要對長期運作汽輪機的進行管道清理，減少管道中存在的污垢，保障水循環(huán)流量的正常運行，這樣對保持汽輪機的真空狀態(tài)具有重要的作用。

3.4 汽輪機轉(zhuǎn)子的檢修

汽輪機轉(zhuǎn)子作為汽輪機關(guān)鍵的傳動部位，在設(shè)備運行中起著極為重要的作用。在對轉(zhuǎn)子設(shè)備進行檢修時，如果檢查出轉(zhuǎn)子各個部分徑向、軸向的跳動值都處于正常狀態(tài)，就可以對轉(zhuǎn)子做低速動平衡實驗或者是高速動平衡實驗，然后對轉(zhuǎn)子進行檢查，確保不存在損傷問題，在確認(rèn)轉(zhuǎn)子可以正常使用時，就可以清洗打磨轉(zhuǎn)子，最后進行轉(zhuǎn)子回裝。

3.5 油系統(tǒng)故障的檢修

3.5.1 嚴(yán)格控制系統(tǒng)設(shè)備的質(zhì)量

汽輪機本體設(shè)備質(zhì)量，與使用的制造工藝技術(shù)和質(zhì)量控制密切相關(guān)。因此，在進行汽輪機工作中，為了保障油系統(tǒng)的正常使用，需要系統(tǒng)設(shè)備進行質(zhì)量控制，不斷提高對設(shè)備制造的質(zhì)量管理水平。同時還需要安排相關(guān)的專業(yè)人員進行質(zhì)量檢測和質(zhì)量監(jiān)督，進一步提高對系統(tǒng)的質(zhì)量管理水，繼而提高設(shè)備的使用效果。

3.5.2 保障設(shè)備的運行效率

在使用汽輪機設(shè)備進行工業(yè)生產(chǎn)時，為了保障設(shè)備可以正常的運行，首先需要注意控制好設(shè)備的按章水平和安裝質(zhì)量。這就需要在進行設(shè)備安裝之前，對其進行有效的清理和檢查，并對油管實施化學(xué)清洗，減少管道中的污垢等，以此來保障其通暢性。

3.5.3 加強油務(wù)監(jiān)督

使用汽輪機進行能源發(fā)電時，為了減低設(shè)備中油系統(tǒng)故障的發(fā)生，提高系統(tǒng)的運行效率，需要重視技術(shù)的完整和改進。在油系統(tǒng)設(shè)備中，為了保障油質(zhì)符合規(guī)定的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)使用要求，就需要使用有效的技術(shù)來沖洗和過濾油料，提高油質(zhì)。在此過程中，為了提高油的使用質(zhì)量可以采用以下兩方面的措施：

一方面，過濾和清理。在油系統(tǒng)中對油料進行過濾和清理時，可使用臨時過濾網(wǎng)和磁棒來清除油中含有的鐵磁物質(zhì)以及其他顆粒物。其中，使用的臨時濾網(wǎng)要保障其面積略大于進油管面積，并且還需要保障過濾網(wǎng)的孔徑小于原設(shè)計網(wǎng)的孔徑，這樣可以避免油中含有的顆粒物進入到軸承中。同時在適應(yīng)過濾設(shè)備時，需及時檢查設(shè)備，確保其對顆粒物的過濾和清理功能，一旦出現(xiàn)濾網(wǎng)破損，應(yīng)該及時進行濾網(wǎng)更換。另外，在進行清理時，還可以使用油溫調(diào)控的方式，這對油具有一定的沖洗效果[4]。

另一方面，分段循環(huán)。這種方式指的是，利用本機油泵或者是外置濾油機對分段油進行循環(huán)沖洗。在此過程中，首先需要將油箱與油泵或者是外置濾油機組成獨立油循環(huán)系統(tǒng)，在油質(zhì)合格后將其倒入油箱系統(tǒng)。然后用短管來連接軸承與油管并對油進行循環(huán)沖洗，油質(zhì)符合過濾標(biāo)準(zhǔn)后拆除短管，再次恢復(fù)正常連接，進行反復(fù)循環(huán)沖洗。

4 結(jié)語

總而言之，汽輪機是電力工業(yè)領(lǐng)域中極為重要的設(shè)備，對工業(yè)的生產(chǎn)起著重要的作用。但在使用的過程中如果出現(xiàn)故障，就會影響工作的效率，對此就需要找出可能存在或者是已經(jīng)存在的問題，對其進行分析，制定相應(yīng)的故障預(yù)處理策略和問題解決策略，從而減少汽輪機故障的發(fā)展，提高機械設(shè)備的工作效率。

參考文獻

[1]王焱冬.淺談汽輪機本體常見故障檢修[J].建材與裝飾，2016，（04）：227-228.

[2]林雪峰.汽輪機本體常見故障檢修[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016，（11）：1230-1230.

[3]余弦斐.探析汽輪機本體常見故障及處理對策[J].大科技，2016，（2）：226-227.

[4]姜虹.淺談汽輪機本體常見故障檢修[J].科技與企業(yè)，2015，（11）：195.