汽輪機故障診斷技術研究

楊濤 雷曉恒 陳玉乾（中國石油天然氣股份有限公司玉門油田分公司煉油化工總廠，甘肅 玉門 735200）

汽輪機故障診斷技術研究

楊濤 雷曉恒 陳玉乾（中國石油天然氣股份有限公司玉門油田分公司煉油化工總廠，甘肅 玉門 735200）

電力設備的運行離不開汽輪發電機組，而發電機組由于其本身結構的復雜性以及運行環境的特殊性，導致其發生故障的頻率較高。因此研究汽輪機故障診斷具有十分重要的現實意義，本文主要是對當前我國汽輪機故障診斷技術進行分析，以及對當前診斷時所面臨的問題進行探討。

汽輪機；故障診斷；技術分析

汽輪機組是電力設備中不可缺少的部分，其工作環境具有一定的特殊性，且其各個組成部分往往都是處于高負荷工作狀態，因此汽輪機組的故障發生頻率相當之高。而由于其重要性，一旦發生故障，輕則影響日常生產的進行，重則造成不可估量的損失，因此對于汽輪機故障診斷技術進行深入的研究是當前不可避免的一大課題。

1 汽輪機故障診斷技術及方法概述

汽輪機的主要作用是將蒸汽熱能轉化為旋轉機械能，從而使發動機能夠發電。我國目前使用的汽輪機組大多為300MW 和600MW級倆種,在我國的各大電網中使用較多的是600MW級。汽輪機組的工作環境往往比較惡劣，一般處于高溫、高壓、大力矩的工作狀態，因此汽輪機組發生故障的幾率很高，且由于其重要性，一旦發生故障，正常的電力生產必然無法進行。汽輪機組的結構比較復雜，一旦發生故障時維修所花費的時間和成本往往比較高，因此如何對其故障進行診斷一直是我們所關注的一個問題。目前我國的診斷技術主要分為靜態診斷和動態診斷倆種。

1.1 靜態診斷

靜態診斷主要是指汽輪機在不工作或者解體的狀態下，由專業人員利用相關的技術分析方法對各個部件進行檢查，對于可能發生故障的部件進行提前的檢測與判斷，對于有問題的部件進行及時的處理，以避免在工作時發生故障。靜態診斷技術主要分為無損探傷和參數測量倆類。無損探傷主要指的是利用一些射線和聲波等來檢測汽輪機組內部的零件是否存在裂縫等現象。參數測量主要是指利用千分尺、游標卡尺等精確度較高的測量儀器，對于汽輪機組內部的零件進行測量，主要檢測的是汽輪機組內部的彎曲度和變形，通過測量所得的數據與標準數據進行對比，得出其磨損程度，為故障的診斷提供判斷的依據。

靜態診斷時汽輪機故障診斷中的重要部分，通過靜態診斷一般可以發現汽輪機組中存在的比較明顯的故障，可以對其進行提前的處理，避免工作時發生故障。而且在工作時發生故障以后在進行修復時同樣需要進行靜態的診斷。

1.2 動態診斷

顧名思義動態診斷是指汽輪機組在正常運行中時對于故障的診斷，主要是對汽輪機組的運行參數進行分析判斷，提前預測汽輪機組潛在的故障以及其發生故障的原因。動態診斷與靜態診斷相比，更注重的是防患于未然，所以在我國目前技術診斷中受到越來越多的重視。在正常的工作中，主要由技術人員分析氣缸的金屬溫度值、軸承烏金溫度等參數進行故障的診斷，如果參數出現異常，即可判斷故障發生的原因。動態診斷技術往往需要借助于相關的歷史數據或靜態數據來進行分析診斷，一避免在工作時發生問題。例如在實際工作中，汽輪機組經常發生的一種故障是軸系異常震動，這這故障發生的原因是由于發電機組熱態與冷態的軸系中心具有較大溫差引起的，如果技術人員在機組冷態找中心時認識到這個問題，就能夠作出針對性的處理，避免工作時發生這一故障。

2 汽輪機故障診斷實例分析

動態診斷能夠在汽輪機組正常運行中進行及時的檢測，發現其中可能存在的問題和隱患，對于隱患進行及時的處理，以保證電力設備的正常運行，因此動態診斷是汽輪機故障診斷中的重要組成部分，對于汽輪機組的診斷具有不可或缺的作用。動態診斷在實際診斷中具有十分重要的意義，比如汽輪機故障中常見的軸震動振動異常及上下缸溫差等。

2.1 軸震動振動異常

在汽輪機組的正常運行中，能夠使汽輪機振動異常的因素比較多，通常來說，當進行動態分析時發現汽輪機振動頻率出現異常，一般可以初步判定是由于出現了較為嚴重的摩擦振動。按照振動部位的不同，汽輪機軸承振動一般可以分為高壓、中壓、低壓以及發電機軸承振動異常這三種類型。當汽輪機的動靜部分發生位移以后，引起汽輪機組異常振動的原因往往是由于摩擦振動，如果凝汽器真空對汽輪機組中的低壓缸的軸承座產生影響發生位移，將會導致軸承的異常振動。

2.2 上下缸溫差

所謂的上下缸溫差，其實只要指的是氣缸金屬溫度中的上下缸溫度的差值，通常來說，對于高壓內缸其上下缸溫度的差值應該維持在35℃以內，對于高壓外缸和中壓內缸來說其上下缸的溫度差值應維持在50℃以內。如果上下缸溫度的差值不能達到上述的標準，那么往往就會引起氣缸產生較大的變形，會使高壓轉子發生比較嚴重的彎曲，進而引起異常的摩擦振動。

3 結論

雖然我國目前經濟結構正在進行轉型，但在能源結構的轉變過程中燃煤火力發電依然占據著相當大的地位。汽輪機組是發電廠的核心動機，它的正常運行是進行燃煤發電最有力的保障。因此我們應該對汽輪機組的診斷技術進行更加深入的研究，保證正常機組的運行，為我國的發電事業保駕護航。

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楊 濤（1989-）男，漢族，陜西西安人，助理工程師，主要從事煉油設備管理工作。