摘要：汽轮机是电厂运行主体设备之一，汽轮机在使用中操作不当等因素均会导致不同程度的故障。文章将电厂汽轮机运行中的常见故障类型进行了阐述，其中包括汽轮机异常振动、凝汽器真空偏低以及油系统、汽轮机叶片、轴承故障等。针对不同的故障要能分析其特点，并采取必要的解决对策，确保电厂的稳定运行。
关键词：电厂；汽轮机；故障诊断；处理对策
1汽轮机工作原理及其分类
汽轮机应用在发电厂的实际生产操作中，发电厂发电是依靠汽轮机将热能和机械能之间的转换，来推动汽轮机叶片的旋转，从而产生电能。因此，汽轮机在发电厂里有着重要的地位，只有保证汽轮机的正常工作才能顺利产生电能，保障社会的进步，居民的正常生活。市面上的汽轮机有多种不同的结构，结构的不同导致它在正常运行时的工作效率也不一样，每种汽轮机的工作原理也不一样，这就要求技术人员要充分了解不同的汽轮机的工作原理。（1）汽轮机的种类有很多，如果是单纯的将其按照工作原理分，可以分为以下几种：速度式汽轮机、冲动式汽轮机、反动式汽轮机。这几种汽轮机的大致区别在于膨胀位置产生的不同，首先是速度式汽轮机，这种汽轮机是由蒸汽在喷嘴中膨胀的，其次是冲动式汽轮机，这是在各级碰嘴处及静叶部位所产生膨胀的，最后是反动式汽轮机，此类是静叶、动叶均发生膨胀的，其相同点是膨胀之后所产生的动能在汽轮机上进行应用。（2）依据汽轮机热力特性的不同，可把汽轮机细分为：蒸汽式汽轮机、供热式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽式汽轮机以及饱和蒸汽式汽轮机。
2电厂汽轮机故障诊断技术综述
对电厂汽轮机的故障诊断具有多种方法。其中包括逻辑诊断、专家分析、对比分析以及人工审计网络识别等。基于电厂汽轮机故障的特点，振动法是汽轮机故障的主要诊断方法，通过汽轮机的异常振动状态来确定故障产生时间、位置，并采取必要的解决措施。电厂汽轮机检测还包括无损检测技术、油分析技术和热力学分析技术等。基于此而构建的故障诊断系统主要依靠故障特点的分析来实施自动化的诊断，目前主要设备为便携式检测仪表。这种仪表的主要作用在于对启动状态下的汽轮机油膜等零件参数进行检测，通过与正常运行状态下的数据对比得到故障的位置。随着科技的发展，以计算机为基础的检测设备开始应用于电厂汽轮机故障检测。其中以在线监测仪表系统和计算机智能检测系统为代表。
3电厂中汽轮机运行中存在的故障极其处理对策
3.1汽轮机异常振动的诊断和处理
3.1.1油膜振荡的诊断和处理
汽轮机的发电转子通电后高速运行，这一过程将造成油膜无法承受压力而导致振荡。高速旋转破坏了其稳定性，一旦出现这一故障，汽轮的振动速度会进一步加快，最终带动转轴剧烈跳动。其主要原因是汽轮机与油膜之间存在较大的摩擦力，因此处理油膜振荡的主要办法就是使用规范的润滑剂来降低二者之间的摩擦力。润滑剂要具有一定的黏度，是为了防止油膜承受过大的承载力。另外，还可通过减小轴颈与轴瓦之间的接触角、增加轴瓦轴承合金的宽度和减小轴瓦的顶部间隙等方法来降低油膜振荡的幅度。
3.1.2摩擦振动的诊断和处理
汽轮机经过长时间的运行后，除了油膜产生振荡外，机体的主轴承、叶轮以及其他相关部件均会发生一定程度的振动，影响其稳定性。其中，汽轮机转子的振动会对其质量造成严重的影响，其振动的幅值及频率将出现波动特性，甚至由于长时间的摩擦力增大而出现涡动现象。转子处于汽轮机的特殊部位，需要承受高温、高压等特殊环境，有时还会受到一定的腐蚀。因此产生振动在所难免。转子的应用频率高，更换相对方便，因此要在经常检验和维护的前提下确保其质量，一旦出现质量问题要及时进行更换，以免一个零件影响了机组的整体运行。
3.1.3转子摩擦振动诊断和处理
电厂的汽轮机在长时间运行后，不仅会发展油膜振荡现象，而且涉及的叶轮、主轴承等部件也会发生一定幅度的振荡，对设备运行的稳定性造成影响。比如说，汽轮机的转子，如果发展振动现象，受其振动幅度和频率的影响，就会出现一定的波动性；如果长时间不断摩擦，就会产生涡动现象。另外，由于转子位于汽轮机中较为特殊的部位，经常要承受高温和高压，这就使得转子会发生腐蚀现象。产生更加剧烈的振动。
一般来说，转子更换较为方便，因此，为了较少转子发生振动现象，应及时对出现问题的转子零件进行更换，避免单个零件对整体造成影响。同时还要对转子经常维护检验，确保其使用质量。
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3.2油系统故障的诊断和处理
汽轮机在运行的过程中，如果内部的油温升高，并超过设定的温度标准值时，就会出现油系统溢流现象，造成系统阀门故障。另外，如果油箱中冷却水温度高于30℃，冷却水的水压就会出现急剧降低现象，进而引发系统故障。这两种故障都是在实践检修时，汽轮机的油系统发生挂闸，油动机难以打开阀门，发生阀门卡死或油系统漏油现象，而形成的故障。在对油系统故障进行处理时，首先，应对电磁阀门进行检查，查看是否存在卡死现象，并对设备和油系统中机械杂质问题进行检查，如果系统中杂质需要及时进行清除，避免杂质对系统的轴瓦和轴颈造成严重磨损和调节阀堵塞。在进行杂质清除时，可以使用打磨抛光方式进行维护修复。
3.3汽轮机叶片故障的诊断和处理
汽轮机叶片作为汽轮机组重要的组成部分，在运行过程中极易出现故障，而造成汽轮机叶片故障的原因有以下几点：第一，油系统中掺入低劣油；第二，系统的轴颈部、尾部和轴瓦出现磨损，影响电网汽轮机组正常运行，甚至可能造成整个机组停机；第三，汽轮机叶片遭受破损。
处理汽轮机叶片故障问题，首先，要加强对叶片安装质量的控制，使用先进工艺技术，提高安装的效果；其次，对系统的阀门和管道进行全面检查，及时清理其中的杂物，降低杂物对叶片安全的影响；最后，对汽轮机叶片的金属状态进行检查，确保叶片的叶根部位不会出现松动现象，同时，注意选择合适的焊接材料，做好对叶片裂缝的焊接工作，保证叶片的质量。
3.4凝汽器真空偏低的诊断和处理
汽轮机凝汽器的故障主要来自于凝汽器的真空度不足。在电厂设备运行中，高温度影响了凝汽器的真空度，最终造成其排气压力不够而影响了其热效率。凝汽器的设计也影响了其冷却过程，冷却面积与其受热面积之间具有直接的关系。阻力也是造成凝汽器真空偏低的主要因素，长期运行的凝汽器不经过检查会存有大量的油垢，造成阻力过大，而影响其真空度。一般利用机组调停后对凝汽管进行高压冲洗。平时为了防止结垢，还应在循环水中加阻垢剂和杀菌剂。
3.5汽轮轴承故障的诊断和处理
汽轮机当中最主要的零部件就是轴承，其是促使发电机运作的重要部件。然而，如果工作的时间超长，在长时间的振动和摩擦情况下会产生高温，这样，汽轮轴承便较易形成裂纹，由此会对轴承的正常运转造成影响。而且，因为长期没有得到清理，会使轴承室当中存有杂质，同时，轴承中的润滑油也会因长期使用而产生变质，失去润滑功能。除此之外，质量问题同样也会使汽轮轴承产生损坏。如内轴承内部的相应构件的质量不能得到保证，那么在运行期间，汽轮内所形成的高温便会较易对轴承造成影响。轴承损坏可以说是汽轮机中的重大故障，一般情况下，一些小故障，如没在早期被发现，那么轴承损坏会在更高强度的运转过程中，加速恶化，最终将会造成很严重的安全故障。如果轴承故障未得到及时修复，便会对汽轮机的整个系统造成不利影响。
为了降低汽轮机的轴承损坏机率，并且还为了保证汽轮机运行稳定性，首先，需严格按照相应标准来操作，生产和采购质量合格的轴承。而且电厂内的工作人员也需在工作前，严格的检查轴承，认真检查是不是存在裂纹。如发现有问题存在，需及时报告，并且还需更换轴承。然在日常运行中，也需对轴承做好防护，防止轴承损坏。可把防护装置装在轴承上，并同时，需对轴承四周温度随时监测，防止温度超高而造成轴承损坏。如在检修轴承时，发现轴承存在故障，便需对轴承进行维修，及时解决故障。在此过程中，一定要确保安全，维修工作一定要在装置关闭状态下进行。在故障解决完以后，也不可以立即启动机器，而先需进行试运行操作，观察故障是不是清除彻底。
4结语
总而言之，汽轮机是保障电厂运行的重要设备，对整个电厂安全稳定运行有着重要的意义。这就需要相关工作人员加强对设备的监督、检查和维护，及时找出存在与汽轮机各个部件中存在的故障，对已经发生故障不能使用的零件和设备进行更换，并对存在隐患问题的位置和部件进行维修，提高设备的运行效率。
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论文作者:柴仕姣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/8
标签：汽轮机论文; 故障论文; 轴承论文; 电厂论文; 转子论文; 叶片论文; 油膜论文; 《基层建设》2019年第18期论文;