電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的故障及其處理對(duì)策探析

莫守連

摘 要：汽輪機(jī)的穩(wěn)定狀態(tài)影響電廠的安全性和穩(wěn)定性，是電廠的核心設(shè)備，由于汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)具有特殊性，所以頻繁地發(fā)生事故，影響了電力企業(yè)的收益，本文圍繞軸承損壞故障、真空下降故障、油系統(tǒng)故障、葉片受損故障、調(diào)速系統(tǒng)故障五個(gè)方面進(jìn)行分析，并針對(duì)性的提出了解決措施，確保電廠能穩(wěn)定生產(chǎn)，同時(shí)為電廠汽輪機(jī)的檢測(cè)提供理論參考。

關(guān)鍵詞：電廠汽輪機(jī);故障;處理對(duì)策

國(guó)家電力的改革創(chuàng)新，增大了對(duì)機(jī)組容量的需求，汽輪機(jī)作為重要組成部分，當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生故障時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致電廠的設(shè)備停止工作，影響電廠的工作效率，并造成企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，所以，需要技術(shù)人員找到運(yùn)行中存在的故障，并提供科學(xué)的解決措施，從而降低汽輪機(jī)出現(xiàn)故障的概率，并且提高設(shè)備的穩(wěn)定性。

一、汽輪機(jī)的含義與診斷技術(shù)

在電廠運(yùn)行中，汽輪機(jī)是不可替代的設(shè)備，直接影響電廠的正常運(yùn)行。從整體結(jié)構(gòu)的角度可以分為旋轉(zhuǎn)部分與靜態(tài)部分，其中旋轉(zhuǎn)部分主要包括主軸、動(dòng)葉片、聯(lián)軸器等，而靜態(tài)部分主要包括軸承、近空氣部件、氣缸等。在工作時(shí)，可以將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，其工作原理是在通過(guò)動(dòng)葉氣道時(shí)，改變蒸汽噴嘴在蒸汽時(shí)的方向，確保葉輪順利旋轉(zhuǎn)。從工作原理的角度可以分為脈沖式汽輪機(jī)與反動(dòng)式汽輪機(jī)。從熱力學(xué)角度可以分為抽汽式汽輪機(jī)、背壓式汽輪機(jī)、冷凝式汽輪機(jī)、加熱式汽輪機(jī)等，其中冷凝式汽輪機(jī)是常見(jiàn)的汽輪機(jī)，并且使用范圍最廣，主要由循環(huán)水泵、凝水泵、抽氣器等組成。

在現(xiàn)代社會(huì)中，已經(jīng)研究出多種故障診斷技術(shù)，其中包括人工審計(jì)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別技術(shù)、專家診斷、邏輯診斷等。在診斷時(shí)，可以使用振動(dòng)法確定故障出現(xiàn)的位置與時(shí)間。此外，還可以使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，根據(jù)故障特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的診斷，具有一定的目的性與針對(duì)性。目前，在線檢測(cè)儀表系統(tǒng)具有較高的應(yīng)用價(jià)值，在工業(yè)設(shè)備檢測(cè)中，可以確定故障的目標(biāo)，針對(duì)性地制作出檢測(cè)方法。

二、電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的故障

（一）軸承損壞故障

在電廠汽輪機(jī)中，常見(jiàn)的是軸承損壞故障，影響軸承的運(yùn)行有多種因素，其中包括軸承磨損和破裂，以及機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間的工作或是外力碰撞等因素造成，另外，由于缺乏對(duì)設(shè)備的檢查和惡劣的環(huán)境，也可能導(dǎo)致軸承出現(xiàn)故障。對(duì)普通的軸承而言，為了潤(rùn)滑效果，通常采用固定間隔的方式，避免滾珠和金屬結(jié)構(gòu)互相磨損，一旦使用質(zhì)量低劣的潤(rùn)滑油，就會(huì)影響軸承的準(zhǔn)確度。同時(shí)，溫度與濕度的變化，也可能造成軸承的物理?yè)p壞，其通過(guò)的水流影響了軸承的潤(rùn)滑效果，對(duì)軸承產(chǎn)生一定的影響。

（二）真空下降故障

導(dǎo)致汽輪機(jī)真空下降的因素有兩種，分別是快速下降和緩慢下降，對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行效率產(chǎn)生一定影響，當(dāng)循環(huán)泵無(wú)法正常運(yùn)行時(shí)，且缺乏足夠的水，使進(jìn)口和出口存在溫度差異，就會(huì)出現(xiàn)緩慢下降的情況，降低設(shè)備的工作效率。當(dāng)循環(huán)泵突然出現(xiàn)壓力下降到零時(shí)，汽輪機(jī)的真空度也會(huì)隨之下降，加劇了零件間的摩擦現(xiàn)象。而當(dāng)汽輪機(jī)出現(xiàn)發(fā)熱情況時(shí)，將會(huì)降低真空度，說(shuō)明機(jī)器運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，已經(jīng)無(wú)法正常運(yùn)行[1]。

（三）油系統(tǒng)故障

在傳統(tǒng)的老舊設(shè)備中，由于缺乏對(duì)設(shè)備的檢查，以及設(shè)備使用率較高的原因，導(dǎo)致出現(xiàn)油系統(tǒng)故障，例如，使用五年的汽輪機(jī)，缺乏足夠的機(jī)油進(jìn)行潤(rùn)滑，會(huì)對(duì)機(jī)組產(chǎn)生一定的影響，影響電力的供應(yīng)，甚至對(duì)設(shè)備元件產(chǎn)生損壞，降低了汽油機(jī)的使用壽命。影響油系統(tǒng)故障的因素還有油位的突然變化，突然增高和突然降低都會(huì)造成機(jī)油泄漏，降低汽輪機(jī)的使用效率。

（四）葉片受損故障

造成葉片受損的因素有兩點(diǎn)，分別是設(shè)計(jì)因素和環(huán)境因素。設(shè)計(jì)因素是硬件自身的問(wèn)題，由于各類參數(shù)沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)際規(guī)范，生產(chǎn)時(shí)使用了不規(guī)范的圖紙，導(dǎo)致葉片受損，與設(shè)備發(fā)生沖突，或者是采用的原材料無(wú)法滿足設(shè)備的需求，增加了損壞幾率。環(huán)境因素是指水流和溫度的影響，造成了物理?yè)p傷，葉片發(fā)生折斷和缺損的現(xiàn)象。

（五）調(diào)速系統(tǒng)故障

閥門(mén)和閥桿等結(jié)構(gòu)在一定程度上影響了調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行，當(dāng)機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，在閥桿上會(huì)出現(xiàn)鹽垢，對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行工作增加了負(fù)載，會(huì)出現(xiàn)設(shè)備的磨損情況，并且，質(zhì)量低劣的機(jī)油也會(huì)造成漏油情況，影響潤(rùn)滑效果，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致機(jī)器的卡澀問(wèn)題，使機(jī)器零件出現(xiàn)空隙，難以配合工作，另外，在機(jī)器摩擦力較大時(shí)，會(huì)損壞活塞缸壁，導(dǎo)致缺乏足夠的油壓，影響機(jī)器的運(yùn)行。

（六）油膜振蕩與轉(zhuǎn)子摩擦振動(dòng)

汽輪機(jī)在高速運(yùn)行中，偶爾會(huì)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，其中包括油膜振蕩，由于油膜在高速運(yùn)行中承受較大的壓力，所以對(duì)油膜的穩(wěn)定性產(chǎn)生了影響，出現(xiàn)油膜振蕩時(shí)，增加了汽輪的振動(dòng)速度，從而加快了汽輪機(jī)轉(zhuǎn)軸的波動(dòng)，發(fā)生此現(xiàn)象的因素，就是油膜和汽輪機(jī)間產(chǎn)生一定的摩擦力。而轉(zhuǎn)子摩擦受振幅和振動(dòng)頻率的影響，具有波動(dòng)性，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的摩擦，會(huì)產(chǎn)生渦動(dòng)效果，并且，轉(zhuǎn)子處于特殊的部位，在高溫和高壓的作用下，使轉(zhuǎn)子出現(xiàn)一定的腐蝕現(xiàn)象，加快了轉(zhuǎn)子的振動(dòng)。

二、電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中故障的處理措施

（一）軸承損壞處理措施

當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生軸承損壞的故障時(shí)，需要全方面的對(duì)軸承進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)電廠的檢查標(biāo)準(zhǔn)，確保有效的檢測(cè)故障，當(dāng)無(wú)法確定準(zhǔn)確位置時(shí)，需要安裝軸承電流，對(duì)電流所在區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)注意設(shè)備周圍的溫差，找到出現(xiàn)故障的區(qū)域。

檢測(cè)完成后，及時(shí)地更換或維修相關(guān)設(shè)備，解決存在的安全隱患，在檢測(cè)過(guò)程中還需要注意兩方面，一方面是確保切斷電源，使機(jī)器處在停止?fàn)顟B(tài)，保證相關(guān)人員的安全性，另一方面是在檢修工作結(jié)束后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行，確保設(shè)備的完整運(yùn)行，才可以正式的進(jìn)行使用，只有先確定故障發(fā)生的位置，才可以進(jìn)行對(duì)故障的檢測(cè)[2]。

（二）真空下降處理措施

出現(xiàn)真空下降時(shí)會(huì)出現(xiàn)排氣室中溫度下降，同時(shí)查找表計(jì)中的信息，真空表也出現(xiàn)下降現(xiàn)象，才能確定故障原因，在真空下降時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)，第一，面對(duì)循環(huán)水出現(xiàn)中斷現(xiàn)象時(shí)，必須打開(kāi)循環(huán)泵，使循環(huán)泵恢復(fù)正常的運(yùn)行，或是降低系統(tǒng)中的負(fù)荷量，為了確保循環(huán)水的運(yùn)行，需要調(diào)整水位，去除其中的垃圾。第二，當(dāng)真空泵出現(xiàn)特殊情況時(shí)，必須及時(shí)地打開(kāi)真空泵，往里補(bǔ)水提高水位，確保真空泵正常運(yùn)行。第三，當(dāng)出現(xiàn)凝水器滿水時(shí)，需要調(diào)整水位，通過(guò)水位調(diào)節(jié)閥降低水位，將水排到地溝里，使水位保持穩(wěn)定。第四，出現(xiàn)封軸供氣停止現(xiàn)象時(shí)，驅(qū)動(dòng)壓力調(diào)整器，檢查除氧器的狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水位過(guò)高時(shí)，則降低水位，保持正常的運(yùn)行。

（三）油系統(tǒng)故障處理措施

在油故障處理時(shí)，需要檢查閥門(mén)的情況，當(dāng)閥門(mén)出現(xiàn)松動(dòng)時(shí)，及時(shí)地?cái)Q緊閥門(mén)，同時(shí)對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行查看，確保系統(tǒng)結(jié)構(gòu)正常，防止出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，一旦發(fā)生堵塞，必須第一時(shí)間進(jìn)行疏通處理，此外，當(dāng)通氣設(shè)備出現(xiàn)堵塞時(shí)，增加了調(diào)速系統(tǒng)的空隙，對(duì)油系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)失火情況，所以，必須采取相應(yīng)的措施，首先，及時(shí)地對(duì)破損零件進(jìn)行更換，確保零件的使用符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，確保零件具有一定的靈敏性，在運(yùn)行中不會(huì)出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象，其次，還要對(duì)氣缸進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，當(dāng)調(diào)速氣門(mén)出現(xiàn)磨損時(shí)進(jìn)行及時(shí)更換，并且，對(duì)汽機(jī)水平進(jìn)行檢測(cè)，防止出現(xiàn)沉降不規(guī)則的情況。最后，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整汽封的空隙，確保達(dá)到熱效率指標(biāo)。

（四）葉片受損故障處理措施

造成葉片受損的因素有兩種，分別是內(nèi)因和外因，故障為內(nèi)因時(shí)需要與生產(chǎn)部門(mén)溝通，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)汽輪機(jī)的要求選擇合適的葉片，汽輪機(jī)運(yùn)行的差異，導(dǎo)致了需要選擇不同的葉片，兩者之間必須符合要求。故障為外因時(shí)需要調(diào)整水流沖擊力，為了減少葉片的磨損現(xiàn)象，需要對(duì)葉片附近的溫度進(jìn)行控制，防止由于溫度變化，使葉片工作時(shí)發(fā)生碰撞及斷裂等情況。在調(diào)整水流沖擊力時(shí)，工作人員必須停止電源的使用，同時(shí)打開(kāi)水閥門(mén)，緩解水流的壓力，解決故障問(wèn)題后，還要檢查軸承的溫度，將數(shù)據(jù)完整的保存下來(lái)，符合相關(guān)規(guī)定后才可以運(yùn)行，設(shè)備正常工作后，若是發(fā)現(xiàn)依舊存在故障問(wèn)題時(shí)，需要再次進(jìn)行斷電處理，最終系統(tǒng)恢復(fù)正常才可停止[3]。

（五）調(diào)速系統(tǒng)故障處理措施

汽輪機(jī)中如果出現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)故障后，在系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)發(fā)生卡澀現(xiàn)象，所以，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期的檢修和保養(yǎng)，開(kāi)展設(shè)備檢查工作，降低系統(tǒng)出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象的幾率，并且根據(jù)汽輪機(jī)的運(yùn)行情況，檢查蒸汽質(zhì)量和確定檢測(cè)時(shí)間，選擇質(zhì)量較高的潤(rùn)滑油，提高系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)零件之間的潤(rùn)滑性，若是內(nèi)部出現(xiàn)漏油現(xiàn)象時(shí)，需要對(duì)油品的質(zhì)量進(jìn)行提高，相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)汽輪機(jī)系統(tǒng)定期的維護(hù)和清洗，提高汽輪機(jī)的密封性，減少發(fā)生漏油現(xiàn)象，對(duì)于零件的磨損情況，若是嚴(yán)重的磨損，需要及時(shí)地更換零件，確保逆止閥的密封性，使各個(gè)零件符合電廠的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

（六）油膜振蕩與轉(zhuǎn)子振蕩處理措施

在產(chǎn)生油膜振蕩時(shí)，需要減少油膜和汽輪機(jī)間的摩擦力，可以選擇質(zhì)量較高的潤(rùn)滑劑，同時(shí)要保證潤(rùn)滑劑具有一定的黏稠度，可以避免油膜承受較大的壓力此外，在解決油膜振蕩過(guò)程中，還可以降低軸瓦頂部的空隙，減少油膜振蕩的程度，并加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)振動(dòng)的檢查，將振動(dòng)控制在一定范圍內(nèi)。而對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)而言，需要及時(shí)更換轉(zhuǎn)子的零件，并定期對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行維修和檢驗(yàn)，保證轉(zhuǎn)子的質(zhì)量。

三、結(jié)論

綜上所述，汽輪機(jī)是確保電廠運(yùn)行的關(guān)鍵，由于涉及較多的運(yùn)行程序，所以需要技術(shù)人員提高對(duì)汽輪機(jī)的檢查和維修，通過(guò)高超的技術(shù)水平，及時(shí)找到設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的故障，對(duì)老化的零件和設(shè)備及時(shí)更換，提高設(shè)備的工作效率，同時(shí)，注重檢修技術(shù)的落實(shí)和應(yīng)用，定期進(jìn)行檢修維護(hù)作業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王振乾.電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的故障及其處理對(duì)策探析[J].化工管理，2018（32）：230-231.

[2]班健.電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中的故障及其處理對(duì)策分析[J].中國(guó)新通信，2018，20（21）：206-207.

[3]張志剛.電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障影響因素及解決對(duì)策[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2018，25（02）：96-97.