汽輪機(jī)常見(jiàn)故障處理探討

李文靜

摘 要：由于汽輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率較高，因此常被用于工業(yè)生產(chǎn)之中。如果汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生設(shè)備故障，則有可能埋下嚴(yán)重的安全隱患。為此，應(yīng)當(dāng)對(duì)汽輪機(jī)的常見(jiàn)故障進(jìn)行成因分析，并探討有效的處理方法及措施，以提升汽輪機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);常見(jiàn)故障;處理

引言：

汽輪機(jī)在各工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)均扮演著不可或缺的角色。當(dāng)汽輪機(jī)出現(xiàn)設(shè)備故障后，不僅無(wú)法使設(shè)備安全得到有效保障，而且也會(huì)使得操作人員的人身安全極具威脅。為此，需要就汽輪機(jī)的一般故障進(jìn)行探討，以期為其他從業(yè)人員提供理論參考。

一、汽輪機(jī)本體簡(jiǎn)介

汽輪機(jī)是用于火力發(fā)電的核心設(shè)備，但也常被用于其他工程領(lǐng)域之中。從工作原理的角度來(lái)看，汽輪機(jī)能夠?qū)⒄羝麛y帶的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。當(dāng)鍋爐內(nèi)的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)之后，在各類(lèi)噴嘴和動(dòng)葉的處理下，蒸汽中的熱能最終會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)的機(jī)械能。由于其中能量轉(zhuǎn)換方式存在差異，因此也構(gòu)成了不同工作原理的汽輪機(jī)。汽輪機(jī)主要由兩部分組成，一部分是轉(zhuǎn)動(dòng)部分，另一部分是靜止部分。轉(zhuǎn)子除了主軸、葉輪和葉片，還包含聯(lián)軸器等裝置;靜子除了氣缸、隔板和葉柵，還包括軸承等裝置。

二、汽輪機(jī)異常振動(dòng)及處理辦法

當(dāng)汽輪機(jī)出現(xiàn)異常振動(dòng)之后，自身的結(jié)構(gòu)性能將會(huì)受損?？季科湫纬稍?，主要有以下幾點(diǎn)：一，汽輪機(jī)進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)后，產(chǎn)生的氣流可能在形態(tài)上變得不均勻，當(dāng)這些氣流反復(fù)對(duì)汽輪機(jī)的葉片施加強(qiáng)烈作用后，汽輪機(jī)就有可能因?yàn)闅饬骷ふ穸霈F(xiàn)異常振動(dòng)，最終破壞汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn);二，當(dāng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)行時(shí)，容易因?yàn)榘l(fā)生摩擦而出現(xiàn)受熱變形的情況，繼而使汽輪機(jī)發(fā)生異常振動(dòng)。若汽輪機(jī)的異常振動(dòng)使自身的運(yùn)行參數(shù)發(fā)生了變化，則汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)安全將飽受威脅。為了降低汽輪機(jī)發(fā)生異常振動(dòng)的概率，就通常手段而言，可以利用以下兩種方法：一，對(duì)鍋爐內(nèi)的蒸汽流量進(jìn)行控制;二，對(duì)高壓氣門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)。完成上述調(diào)整手段之后，還需要對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，以確認(rèn)激振現(xiàn)象是否發(fā)生了改變。此外，為了加強(qiáng)對(duì)氣流激振的控制效果，還可以調(diào)整負(fù)荷[1]。如果是想要解決因轉(zhuǎn)子過(guò)熱而引發(fā)的異常振動(dòng)，則采取的方法應(yīng)該是更換軸頸。

三、真空下降及處理辦法

凝汽器內(nèi)發(fā)生真空下降現(xiàn)象也會(huì)引發(fā)設(shè)備故障。如若發(fā)生真空下降，則汽輪機(jī)運(yùn)行的安全程度將大大降低。當(dāng)凝汽器內(nèi)發(fā)生真空下降現(xiàn)象之后，排氣壓強(qiáng)就會(huì)增大。當(dāng)排氣缸的軸承在受熱膨脹后，加固松弛、結(jié)構(gòu)變形或者是軸承斷裂等問(wèn)題將接踵而至[2]?？季科湓?，主要有以下幾點(diǎn)：一，凝汽器發(fā)生滲漏現(xiàn)象。為了判斷凝汽器是否真的出現(xiàn)了滲漏現(xiàn)象，可以朝著凝汽器的側(cè)邊和真空部分采取注水操作。如果確認(rèn)無(wú)誤，則需要關(guān)閉汽輪機(jī)進(jìn)行維修;二，循環(huán)泵發(fā)生故障。當(dāng)循環(huán)泵的水壓過(guò)低，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵水之后，就會(huì)出現(xiàn)真空現(xiàn)象。針對(duì)該問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)對(duì)循環(huán)泵的泵水情況進(jìn)行檢測(cè)，首先需要查探循環(huán)泵吸水口的水位是否偏低，其次還需要查看濾網(wǎng)內(nèi)是否發(fā)生了堵塞。如出現(xiàn)上述情況，均需要采取針對(duì)性的改進(jìn)措施。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)循環(huán)本電機(jī)的電流狀態(tài)進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題則需要立即進(jìn)行修復(fù)[3]。如果循環(huán)泵的結(jié)構(gòu)和功能受損，則應(yīng)當(dāng)安裝新的循環(huán)泵。為了進(jìn)一步避免凝汽器發(fā)生真空下降現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)定期對(duì)其進(jìn)行清理工作，避免污垢對(duì)凝汽器的正常功能造成不利影響。

四、汽輪機(jī)超速及處理辦法

汽輪機(jī)是一種動(dòng)力矩十分強(qiáng)大的機(jī)械設(shè)備。如果汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生了調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障，則汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大幅度提升，使轉(zhuǎn)子零件的應(yīng)力超出原本的設(shè)定值，不僅有可能將葉片直接甩脫出去，還可能使軸承和轉(zhuǎn)子發(fā)生斷裂等嚴(yán)重問(wèn)題，在極小的概率下，整個(gè)機(jī)組可能直接報(bào)廢。除了對(duì)轉(zhuǎn)子零件產(chǎn)生破壞，汽輪機(jī)的高速運(yùn)行也可能損害操作人員的人身安全和機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行安全。為此，必須要將汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在合理范圍內(nèi)。通常情況下，常使用保安系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)的遠(yuǎn)轉(zhuǎn)速度。如果汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)了設(shè)定值，則保安系統(tǒng)能夠立即作出反應(yīng)，將轉(zhuǎn)速控制在可接受的范圍內(nèi)。由于保安系統(tǒng)能夠執(zhí)行強(qiáng)大的監(jiān)督及控制效能，因此需要定期對(duì)保安系統(tǒng)進(jìn)行更新與優(yōu)化，以確保保安系統(tǒng)的工作效能能夠充分發(fā)揮出來(lái)。

五、汽輪機(jī)水沖擊及處理辦法

為了保障汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，水與冷蒸汽都是需要進(jìn)行阻隔的。一旦水和冷蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)部，往往會(huì)造成一系列嚴(yán)重的安全問(wèn)題，例如氣缸出現(xiàn)裂縫或者是葉片受損等[4]。為了避免進(jìn)水或進(jìn)冷蒸汽，通常需要采用一些預(yù)防性質(zhì)的方法，并做好實(shí)時(shí)監(jiān)控。具體來(lái)講，可采用以下幾點(diǎn)辦法：一，對(duì)熱蒸汽的溫度及壓力狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，若熱蒸汽的溫度在短時(shí)間內(nèi)快速下降，則需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。如果熱蒸汽的溫度出現(xiàn)直線下降，且溫差相隔五十?dāng)z氏度以上，則需要立即關(guān)閉汽輪機(jī)進(jìn)行檢修;二，對(duì)氣缸內(nèi)的金屬溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)加熱器和凝汽器中的水位變化加以重要關(guān)注。即便是汽輪機(jī)已經(jīng)關(guān)閉，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)繼續(xù)發(fā)揮相應(yīng)的功效。如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)水現(xiàn)象，則需要立即進(jìn)行反饋，交由維護(hù)人員來(lái)查找事故原因，并對(duì)進(jìn)水現(xiàn)象進(jìn)行有效控制;三，在啟動(dòng)汽輪機(jī)之前，需要進(jìn)行對(duì)應(yīng)的暖管操作，以確保水流疏通的順暢程度。與此同時(shí)，需要對(duì)高壓加熱器的性能進(jìn)行檢查，如果高壓加熱器出現(xiàn)性能問(wèn)題，則不應(yīng)該投入使用;四，對(duì)水位調(diào)節(jié)裝置和水位報(bào)警器開(kāi)展定期檢測(cè)，確保調(diào)節(jié)與報(bào)警功能能夠發(fā)揮作用。如果加熱器的管道發(fā)生了破裂，則應(yīng)當(dāng)在第一時(shí)間關(guān)閉進(jìn)汽門(mén)和止回閥。

六、通流部分故障及處理辦法

在汽輪機(jī)中，氣缸與轉(zhuǎn)子在各自的性能方面存在一定的關(guān)聯(lián)性。一般情況而言，當(dāng)機(jī)組發(fā)生啟停或者是工況變化后，汽輪機(jī)才會(huì)出現(xiàn)通流部分磨損等問(wèn)題。出現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，主要是因?yàn)闅飧缀娃D(zhuǎn)子都發(fā)生了受熱不均和冷卻等現(xiàn)象，未能實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)良好的啟動(dòng)和運(yùn)行狀態(tài)，保溫性能不符合標(biāo)準(zhǔn)，法蘭螺栓加熱裝置的使用也有不當(dāng)之處[5]。為避免上述問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)對(duì)膨脹差值進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)視。與此同時(shí)，為了規(guī)避鍋爐發(fā)生熄火現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)結(jié)合蒸汽參數(shù)的變化情況和膨脹差值的改變情況，將汽輪機(jī)組的負(fù)荷調(diào)整為零，并對(duì)同流部分的間隙加以合理調(diào)整，以避免氣缸的溫度發(fā)生較大變化，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)受熱彎曲或振動(dòng)頻率較高等不良現(xiàn)象。

七、油系統(tǒng)故障及處理辦法

油系統(tǒng)故障的表現(xiàn)形式就是油壓過(guò)低。導(dǎo)致油壓過(guò)低的原因有如下幾點(diǎn)：一，潤(rùn)滑油備泵的止回閥沒(méi)有關(guān)閉或者是關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從止回閥流過(guò)，重新進(jìn)入油箱內(nèi);二，泵出口的溢流閥使用不當(dāng)，傾瀉了過(guò)多的油;三，管線存在漏油滲油現(xiàn)象，且未能得到及時(shí)處理;四，油泵發(fā)生故障，供油水平下降。針對(duì)上述問(wèn)題，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)巡檢工作時(shí)極為重要的。只有準(zhǔn)確掌握故障原因，才能對(duì)癥下藥。

八、速關(guān)油建立異常

如果操作人員未按照相關(guān)要求或者是未符合規(guī)范操作速關(guān)閥，就會(huì)導(dǎo)致速關(guān)閥無(wú)法被正常啟動(dòng)，由于速關(guān)油的建立需要不斷切換啟動(dòng)油與速關(guān)油，因此只要切換速度過(guò)快，就會(huì)使啟動(dòng)油的降壓速度高于速關(guān)油的升壓速度，最終使活塞與活塞盤(pán)發(fā)生脫離現(xiàn)象，造成速關(guān)油建立異常。在面對(duì)這種情況時(shí)，需要對(duì)壓力表進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

九、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，汽輪機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行需要眾多條件的支持。為了有效規(guī)避汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的各類(lèi)質(zhì)量問(wèn)題，需要對(duì)汽輪機(jī)的常見(jiàn)故障作深入分析，并探究具體的應(yīng)對(duì)辦法。只有依據(jù)汽輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，利用不同的檢測(cè)儀器來(lái)獲得汽輪機(jī)內(nèi)部構(gòu)件的工作參數(shù)，才能在第一時(shí)間獲取到設(shè)備故障的具體信息，并依據(jù)信息內(nèi)容采取有針對(duì)性的解決辦法，在避免緊急事態(tài)發(fā)生惡化的情況下，從根源上消除安全隱患，增強(qiáng)汽輪機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量。

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