摘要：我国的能源组成中有十分之七来自火力发电，而汽轮机属于火力发电厂重要的动力设别，长时间的运行过程中汽轮机会存在参数变化、环境改变，发生故障概率较高，一旦故障发生将会影响汽轮机的作业效率以及安全。本文围绕火力发电常汽轮机常见故障展开，阐述汽轮机的检修要点。
关键词：火力发电厂；汽轮机；故障检修；常见故障
引言
汽轮机可称为蒸汽透平衡发动机，属于动力能源装置，水杯加热后转变为携带大量热能与动能的蒸汽，通过固定喷嘴喷射到叶片上后，可带动叶片旋转做功，通过做功可实现发电步骤。汽轮机作为火力发电厂中的重要设备，一旦设备发生故障，整体发电效率会受到影响，还易诱发安全事故，故而需要重视汽轮机故障检修工作。
1.汽轮机简述
1.1汽轮机的工作原理
汽轮机依靠旋转式动力进行能量转化，属于动力机械设备，汽轮机为发电机提供动力，汽轮机的驱动部分有转子和定子组成，顾名思义转子为转动部分，转子的主要部件有叶轮、叶栅、主轴以及紧固件。转子在整个汽轮机工作系统中承担传递能量扭矩作用，实现工质能量转换，高温和高速工作环境中，转子需要负担主轴离心力和叶轮、叶片带来的压力，还需要承担高温环境下的热应力造成的压力。此外，汽轮机产生的蒸汽动力必须通过转子传递到发电机部分[1]。定子部分则是固定不动的部分，这一部分主要组成部件有汽缸、汽封、喷嘴室、轴承系统以及滑销系统。汽轮机属于火力发电机组的动力装置，其运行功率非常大，动力转化效率高，同时还具备寿命长的特点，汽轮机可用于驱动和供热。汽轮机运行过程中会将蒸汽中的热能转变为机械能，利用机械能驱动泵类运转，带动发电机发电，用以满足生产和生活的用电需求。
1.2维护保养汽轮机的重要性
火力发电稳定性较好，相较于风能发电、太阳能发电以及潮汐能发电，火力发电可以源源不断供给能量，对于国家经济增长做出了重大贡献。汽轮机的稳定运行决定发电厂是否能够稳定运行，一旦汽轮机发生故障，整个发电机组均会出现故障，无法保障供给侧用电需求，此外异常供电状态还会导致供电和用电设别的损坏。基于此汽轮机进行日常维护对于国民经济增长和稳定意义重大，电厂维护部门需要重视汽轮机检修保养，定期对汽轮机组进行检查，排查故障用以延长汽轮机的生产投入寿命[2]。
2.火力发电厂汽轮机的常见故障
2.1参数异常
汽轮机的工作参数需要根据火力发电厂的设计负荷进行调整，部分汽轮机半智能化，智能化工作水平有限，需要进行人工操作调整工作参数。以汽轮机气缸盖为例，当工作负荷发生变化，导致汽缸盖膨胀后，出现膨胀异常会导致汽轮机出现振动故障。当汽轮机工作参数和发电机厂工作负荷存在差异时，当汽轮机工作参数可负担的负荷低于发电仓实际工作负荷，就会导致高压转子出现气流激振，发电机组设别会有异常振动故障。
2.2机械故障
火力发电机厂汽轮机发生的故障中机械故障最为常见，其破坏力也较为复杂多变，机械故障将会导致设别老化速度加快、设备生产效率下降。当汽轮机转子出现裂纹或，汽轮机运行股过程中就会发生振动。某火力发电仓汽轮机转子存在裂纹故障，技术人员处理不及时导致作业效率降低百分之七，设备作无用功，造成重大经济损失。此外，汽轮机中心口进油故障以及螺栓故障也属于常见的机械故障类型[3]。
2.3老化故障
随着汽轮机工作年限以及工作负荷总量增加，汽轮机将会发生老化故障。新投入生产使用的汽轮机一般不会出现老化故障，一般使用五年以上的汽轮机存在明显的老化故障。也有大型的活力发电厂新投入使用汽轮机发生老化故障时间较短，主要与工作负荷总量过大有关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆汽轮机在运行使用过程中转子长期高速转动将会发生持续磨损，结构部件会由于摩擦发热做无用功而影响作业效率。长期运行使用的汽轮机之中会逐渐失去平衡，发生异常振动，这部分异常振动将会导致有用功被消耗。随着使用时间的延长，汽轮机的表面刚度也会逐渐下降，结合面性能差异将会影响转子与轴承的连接中点位置，进而发生故障。
3.火力发电厂汽轮机常见故障检修
3.1结合故障进行检修
对火力发电厂汽轮机进行故障检修最基本的检修原则是结合故障进行原因判断，找出故障原因后进行针对性技术处理。例如当汽轮机发生持续性的异常振动和发热现象，通常属于机械故障，主要与热变形、气流激振有关，进行技术处理时需要在切断工作电源的状态下进行检修作业，首先检查汽轮机组的给水量与工作负荷水平，根据标准参数分析是否存在异常，检查工作负荷无误后需要检查汽轮机组各个部分，暴扣气门、螺旋、汽轮机的中心部位，当气门密闭性良好、螺栓连接处无松动、中心口进油正常，并无故障问题时，可进行工作参数调节，将工作压力值下调十分之二至之分之三，再次观察汽轮机组运行状况。通过观察汽轮机组作业态势，分析引起汽流激振的原因，为检修提供专业依据[4]。
3.2重点故障问题和环节检修
虽然火力发电厂汽轮机的故障类型非常多，但是不同的故障类型在发生率和破坏效应方面差异较大，汽轮机一旦停机检修势必会影响作业效率，因此对汽轮机见你个故障检修时，为保障工作效率需要优先处理多发故障以及重点故障。例如在高温下作业的汽轮机，凝汽器容易发生气密性下降和结污垢问题，进而发生一系列的故障，凝汽器故障属于常见故障类型，同时凝汽器故障后对于汽轮机工作效率影响非常大，会导致有用功转为无用功。当汽轮机发生工作异常且无法快速判断故障原因时，需要先检查汽轮机组工作参数，确认工作温度符合额定值要求后，再检查循环水的温度，当发生工作温度和循环水温度均偏高时，可初步判断是密闭问题，由于内外气压差过大导致密闭结构的气密性下降，这时可暂停汽轮机作业，寻找故障部位，若结垢过多影响气密性，需要使用化学除垢物质进行除垢操作。
3.3周期性预防检修
火力发电厂汽轮机工作具有高度流程化和模式化的特点，处于持续运行状态，因此很难避免运行故障，做好预防故障工作可降低故障发生率，可制定严密的周期性故障预防检修机制，就各类常见的汽轮机组故障问题进行事前控制。汽轮机组维护不稳可借助大数据甄别常见的汽轮机故障和破坏力高的故障问题，使用拓扑学原理对常见故障原因进行拆分，使用权重系数分析法对拆分结果进行优先排序，用以制定检修计划可提高检修效率。以凝汽器检修工作为例，需要定期检查并清理喷嘴和汽轮机轴封，用以保障凝汽器的密闭性，消除漏气点，保障并提高抽汽效率[6]。部分零部件需要定期更换，用以保障机体刚度。例如过滤器需要定期更换，精密度高的过滤器使用前需要先测定工作应力，合格后再行更换。
4.结语
综上可知，现代火力发电厂汽轮机组引发故障的因素较多，常见故障原因有参数异常、机械故障以及老化故障，进行检修时需要根据故障现象具体问题，确保检修具有针对性，可通过周期性预防检修的模式减低故障发生率。
参考文献：
[1]石泽红.火力发电厂汽轮机的常见故障与检修处理方式研究[J].价值工程，2019，38（25）：205-207.
[2]曹广鹏，刘刚，段士全.火力发电厂汽轮机常见故障分析与检修[J].科技创新导报，2018，15（36）：88-89.
[3]陈荣青.火力发电厂汽轮机常见故障及检修方法分析[J].科技创新与应用，2017（02）：135.
[4]罗斌.火力发电厂汽轮机常见故障分析与检修[J].科技创新与应用，2015（31）：114.
[5]胡俊，崔国智.火力发电厂汽轮机常见故障分析及解决措施[J].山东工业技术，2015（08）：48.
论文作者:吴洋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/11/25
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