火力發電廠汽輪機常見故障與檢修

翟曉旭

【摘要】：火電廠汽輪機運行狀況直接影響整個發電系統運作，而汽輪機故障分析與檢修，是保障汽輪機安全穩定運行的重要內容。就此，本文舉例一些常見故障并提出相應的處理辦法。

【關鍵詞】：火力發電廠；汽輪機；故障；檢修

1、汽輪機故障檢修工作的重要性

經濟與社會發展使人們對電力的需求與日俱增，只有提高供電質量才能滿足發展需要。電廠設備管理工作是能源供應的重要后勤保障，汽輪機更是直接低供電穩定性產生影響。因此，應重視汽輪機故障隱患與日常維護、檢修工作，提升電廠設備運行穩定性，從而保障電力供應質量。

2、汽輪機常見故障與檢修

2.1汽輪機停機后或熱態起動前，轉子彎曲值增加及盤車電流晃動

2.1.1故障原因

汽輪機停機后或熱態起動前，發現轉子彎曲值增加及盤車電流晃動，其故障原因往往是高、中壓汽缸上下溫差超過規定值，而引起汽缸變形，汽封摩擦，造成大軸彎曲。

2.1.2解決辦法

發現轉子彎曲值增加，盤車電流晃動，首先應檢查故障原因，如屬于上下汽缸溫差過大，則應先檢查汽輪機各疏水門開關是否正確，有無冷水冷汽倒至汽缸，根據高、中壓上下汽缸溫差情況，對下汽缸加熱或對上汽缸用空氣進行冷卻，使上下汽缸溫差盡量減少，盤車直軸，并要求大軸彎曲值恢復到原始數值。

2.2徑向泵出口油壓波動

原因及消除措施：

⑴由于油中含有空氣而造成油壓波動。為了防止空氣進入油泵，一方面要保持油泵入口管道嚴密，并采用注油器向油泵進口正壓供油。另一方面，注油器的吸油口應遠離回油管，在回油口與吸油管之間設擋板。

⑵由于油流不穩定產生渦流而造成油壓波動。為了防止產生渦流，應設計合理的流道，同時提升泵輪，管道及有關部件的表面的光潔度，采用合理的密封環可減少油壓波動。

⑶由于徑向泵出口油流不連貫而造成油壓波動。為了減少波動幅度，在泵的出口裝有穩流網。

⑷由于油泵入口油壓波動，引起出口油壓波動，消除這種波動的措施之一，除了采用注油器供入口油外，另一措施是將徑向泵出口油壓接至壓力變換器活塞下部的同時，將泵的入口油通至壓力變換器上部，使油壓波動相互抵消，不會引起壓力變換器活塞波動。

⑸適當加大錯油門活塞的過封度，防止油壓波動引起油動機的振動。

2.3汽輪機嚴重超速

2.3.1故障原因

⑴ 調節系統有缺陷，在甩負荷后不能維持機組空轉；

⑵ 汽輪機超速保護系統故障使超速保護裝置拒動作；

⑶ 運行操作不當，對油質管理不善，汽水品質監督不嚴格。

2.3.2解決辦法

⑴ 在大修后或消除調節系統缺陷、更換調節部套和重新整定后均應做調節系統試驗，使調節系統靜態和動態特性符合要求；

⑵ 在新機組投運，大修后，甩負荷前，危急保安器解體檢查后，運行2000小時后，停機一個月后啟動，都應作超速試驗，危急保安器和各項附加保護應保證符合技術要求；

⑶ 高中壓主氣門、調節氣閥應開關靈活，嚴密性合格，抽汽逆止門應動作可靠，關閉嚴密，按規程規定對上述三種閥門定期進行活動試驗；

⑷ 加強以油質和蒸汽器品質監督為內容的運行管理工作，以及提高運行人員對機組超速事故的判斷和解決辦法能力。

2.4汽輪機進水進冷氣

2.4.1故障來源

⑴ 來自鍋爐和主蒸汽系統；

⑵ 來自再熱蒸汽系統；

⑶ 來自抽氣系統；

⑷ 來自汽封系統；

⑸ 來自凝汽器；

⑹ 來自汽輪機本體及有關疏水系統。

2.4.2解決辦法（運行方面）

⑴ 有關設備和汽水系統應滿足其技術要求。

⑵ 加強運行監督，嚴防發生水沖擊。

⑶ 注意監督汽缸溫度和加熱器，凝汽器水位，即使在停機以后也不能忽視。

⑷ 定期檢查試驗高加保護裝置，保證工作性能符合設計要求，禁止將保護裝置不正常的高壓加熱器投入運行。

⑸ 熱態或半熱態啟動前，主蒸汽和再熱蒸汽要充分暖管，保證疏水暢通。

⑹ 加強除氧器水位監督，定期檢查水位計，水位調節裝置，杜絕發生滿水事故。

⑺ 鍋爐滅火后，蒸汽參數得不到可靠保證的情況下不得向汽輪機供汽。

⑻ 汽輪機滑參數啟停時，汽溫、氣壓應嚴格按照規程規定執行，在任何情況下都要保證蒸汽有不低于50℃的過熱度。

2.5油膜振蕩

2.5.1故障原因

旋轉的軸頸在滑動軸承中，帶動潤滑油高速流動，在一定條件下，高速油流反過來激勵軸頸，產生一種強烈的自激振動現象，這種現象稱為油膜振蕩。

⑴ 臨界轉速。對于剛性轉子和工作轉速小于2倍的第一臨界轉速的撓性轉子，不會發生油膜振蕩，至多只能發生半速渦動。但對于大功率的機組來說，各個轉子或整個軸系的第一臨界轉速往往低于工作轉速的一半，因此有可能發生油膜振蕩。

⑵ 相對偏心率。軸頸與軸瓦的絕對偏心距與它們的半徑差之比稱為相對偏心率。軸頸在軸瓦中的相對偏心率越大，越不容易發生半速渦動和油膜振蕩；反之，相對偏心度越小，則轉子越不穩定，相對偏心率大于0.7時，軸頸在任何工況下都不會發生油膜振蕩。

⑶ 潤滑油的粘度。潤滑油粘度越大，軸頸在旋轉時帶入油楔的油量越多，油膜越厚，使軸頸在轉瓦中浮的越高，相對偏心率越小，軸頸就越容易失穩而產生油膜振蕩。

⑷ 軸承載荷。軸承載荷不同，將使軸徑在軸瓦中的相對偏心率不同，在一定轉速下軸承在重載下的穩定性比輕載時的穩定性好，在重載時，軸頸相對偏心率較大，而輕載時則相對偏心率較小。endprint

⑸ 轉速。轉速高將使軸頸的相對偏心率減小，而且軸頸帶入油楔的油量增加，油膜壓力增大，也使相對偏心率減小，因而容易產生油膜振蕩。

2.5.2解決辦法

⑴ 增大比壓。比壓越大，軸頸越不易浮起，相對偏心率越大，軸承的穩定性越好。

⑵ 減少軸頸與軸瓦之間的接觸角，一般可減小到30-40°，這樣能夠降低油溫和增大軸頸的相對偏心率。

⑶ 降低潤滑油粘度，其方法是提高油溫或更換粘度較小的潤滑油。

⑷ 在千瓦適當位置上開泄油槽，降低油楔壓力，這一方法可起到增大比壓的同樣作用。

⑸ 調整軸承間隙，對于圓筒瓦及橢圓瓦，減少軸瓦頂部的間隙，增大上瓦的烏金厚度，可以增加油膜阻尼，產生或加大向下的油膜作用力，從而增大相對的偏心率。同時加大兩側間隙時效果更為顯著。

⑹ 消除轉子上不平衡重量，盡管油膜振蕩不是一個平衡問題，但盡量減小不平衡重量，能夠降低轉子在第一臨界轉速下的放大能力，從而減少產生的振幅。

2.6汽輪機油系統失火

2.6.1故障原因

前提條件：

㈠ 有油漏出；㈡ 附近有未保溫或保溫不好的熱體。

故障原因：

⑴調節、保安、供油設計不完善，某些零件強度不夠，制造和安裝工藝水平不高，不符合設計要求，檢修失誤，致使一些部件損壞漏油，引起失火；

⑵ 有些廠沒有明確的規章制度，對有關人員進行油類火災的事故教育不夠，缺乏消防知識，在發生火災時手忙腳亂，操作失誤，使火災擴大；

⑶ 責任心不強，運行監視不夠，不能及時發現和解決辦法漏油缺陷，導致失火。

2.6.2主要預防措施

⑴ 防止油系統漏油，油管道盡量遠離熱體，法蘭墊料應使用 耐油橡膠石棉板、青殼紙、插圖紙、繪圖紙，不應使用高溫下軟化和易于老化的塑料墊，改善油泵油封、門桿密封、汽輪機軸承油注密封、杜絕漏油，總之防止漏油是預防油系統著火很關鍵的一點。

⑵ 采用事故放油門，在油系統發生火災的情況下可通過該門將油箱內的油放至主廠房以外的事故油坑或箱內，以縮小事故。

⑶ 調速系統加裝防火油門，特別要注意小油管接頭組裝質量，管道要加固防振。

⑷ 熱體隔離，搞好熱管道的保溫，在油系統的法蘭接頭及一次表門集中地點設防爆箱或保護罩；

⑸監視報警；

⑹生產現場應設置的完善的消防系統，有足夠的消防器材，定期檢查消防設備的完善情況。

2.6.3著火后解決辦法措施

油系統著火后運行人員應沉著冷靜，如屬設備或法蘭接合面損壞噴油起火時，應立即破壞真空停機，同時進行滅火，并特別注意斷開調速油泵（高壓油泵）聯動開關，禁止啟動調速油泵。為了避免汽輪機軸瓦損壞，在破壞真空后的惰走時間內關閉壓縮油門，維持潤滑油泵運行。如火災繼續蔓延不能立即撲滅對設備有嚴重威脅或危及油箱時，應開啟事故放油門，發出火警警報，通知消防隊進行滅火。如火災是由于潤滑油系統漏油引起，應在破壞真空停機后，轉速降至400r/min以下時，可降低潤滑油壓運行，必要時應立即停止潤滑油泵。

結束語：

火電廠汽輪機是供電系統重要組成部分，對整個系統產生重要影響。因此，要做好日常養護工作，對于故障要以預防為主，還要規范操作方法，增強檢修力度，發現問題及時處理，保障電力系統穩定運行。

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