汽輪機維修中常見故障與處理技術研究

張寶杰

關鍵詞：汽輪機維修;常見故障;處理技術

引言

隨著現代技術發展，機械設備內部的精密程度越來越高，內部零件耦合狀態的要求也更加明顯。一旦某個零部件發生故障，將會影響整個生產鏈。對于汽輪機來說，可以通過觀察其振動情況來判斷內部零件是否出現松動和發生故障。若汽輪機出現振動過大，則表明該汽輪機出現故障，必須立即診斷維修。影響汽輪機振動的因素有很多，因此，準確排查故障原因，給出解決措施，對企業有著重要意義。

1 汽輪機組故障診斷技術

汽輪機故障診斷技術，是基于當下的知識與經驗，經過先進科技進行一個快速分析與診斷的系統，它可以同時對多方面的故障原因做出及時的診斷與分析，給予相關科研技術人員相關建議與數據分析，對作業生產進行全方位的監控，保證安全運行。汽輪機組故障診斷技術經過多年的發展，機組診斷技術逐步走向成熟，根據專業知識，第一基礎性階段對汽輪機組故障進行診斷，主要是依靠信息技術發出的信號檢測汽輪機運行情況，第二階段主要是依托智能化信息 技 術 系 統，該系統及檢測、診斷、反饋于一體，第三階段是智能化發展階段，因為我國在故障診斷技術上還有很長的路要走。

2 汽輪機維修中常見故障

2.1 密封水系統問題

當前，部分電廠集控在運行方面汽輪機運作經常會出現密封水系統的問題。 一方面，相關系統在運行的過程中，經常會出現性能問題，引發水泵的供水與回水不足;另一方面，密封水系統的日常調整優化缺乏科學性，難以按照汽輪機設備的運作特點和實際情況針對性使用控制措施，導致系統的穩定性降低。

2.2 汽輪機真空系統存在的問題

汽輪機真空系統價值主要表現在：在啟動汽輪機組的過程中即抽出了加熱器以及凝汽器當中的空氣，從而創造一定真空值。在汽輪機恢復正常工作之后，為了對真空值進行有效維持，能夠將外部漏入、凝汽器當中的不凝結氣體抽出。鑒于此，汽輪機真空系統的運行面臨不少會導致其形成不利影響的要素，具體來講，主要表現為：一是如果汽輪機真空水泵中的水溫太高，那么較易導致真空泵抽氣量顯著降低，從而造成真空度的顯著減小。二是如果外部環境溫度值較高，那么循環水溫也勢必獲得提升，這勢必制約凝汽器吸熱量以及蒸汽冷凝溫度。如此一來，凝汽器的真空度勢必存在不斷降低的一種趨勢。三是真空系統的泄漏勢必對汽輪機真空系統形成不利影響。真空系統的嚴密性受到真空系統、抽汽回熱系統、疏水系統等的直接影響，如果真空系統存在泄漏現象，那么需要迅速地查詢泄漏點。其中，真空系統較易形成的泄漏點是加熱器排空管、凝汽器不銹鋼管、疏水管道等。

3 處理技術

3.1 密封水系統的優化措施

在汽輪機運行的過程中，密封水系統具有重要的作用，一旦密封水系統發生問題，將會影響整體設備的正常運作，甚至會埋下安全方面的隱患。因此，優化管理工作的過程中，應重視密封水系統的調整，重點制訂完善的維護計劃方案，安排專門的負責人負責設備檢查和維護，分析了解密封水系統的情況，明確是否因為系統運行不良導致水泵無法正常性地供水與回水，做好相應的維護工作。與此同時，還需在維護的過程中及時發現系統密封性不良的現象，做出相應調整，從根本層面提高密封水系統應用質量。并且積極借鑒國內外成功的經驗，根據整體設備的運行特點和密封水系統的應用情況，完善相應的優化改造計劃，利用有效的改造措施和優化措施等，增強密封水系統運作的穩定性。

3.2 改進與完善汽輪機真空系統以及優化抽汽回熱系統

一是改進與完善汽輪機真空系統。在火電廠汽輪機運行系統中，應定期維護和檢查真空設備，尤其是對潤滑油油位、分離器水位、泵體運行是否正常以及電機軸承振動頻率的數值是否在一定范圍之內等一系列問題進行檢查。倘若真空泵具備比較高的水溫數值，那么應迅速檢查冷卻器的運行情況，判斷冷卻器是否存在堵塞的現象。如果真空系統泄漏的現象存在，那么需要迅速查找泄漏點。并且密切關注真空系統較易形成泄漏點的加熱器排空管、凝汽器不銹鋼管、疏水管道等位置。需要明確的是，還應結合真空泵與凝汽器的運行現狀和應用壽命開展定期保養以及維護等相關工作，保障可以實現其順利運行的真空標準要求。二是優化抽汽回熱系統。由于汽輪機組整體的熱經濟性能受到抽汽回熱系統性能優劣的直接影響作用，因此很多的火電廠為了實現熱經濟性能的提升，往往會對抽汽回熱系統進行優化。在抽汽回熱系統的優化上，需要做到：根據加熱器水溫與抽汽量狀態優化疏水管道以及疏水閥;有效地優化高、低加熱器抽空氣管道的設置問題，以及優化疏水泵管道，保障疏水泵可以實現理想的處理效果與疏水效果。

3.3 信號的采集與分析

（1）傳感器技術。汽輪機一般是在高溫高壓的條件下工作，因此 ， 電力公司對汽輪機故障診斷技術提出更高的要求，尤其是傳感性能方面。目前，我國傳感器研究主要集中在提高傳感器性能以及在診斷過程中提高診斷正確率，從而全面分析診斷信息。傳感器技術因其范圍廣，靈敏度高，結構簡單等優勢，被廣泛應用。（2）信號采集、分析與處理。汽輪機故障診斷通常是用振動信號輔助分析和處理。在這一階段，振動信號處理是建立在快速傅立葉變換（FFT）思想基礎上，FFT 把時域中的信號進行函數線性疊加處理，判斷信號是否穩定。FFT 通過對波形的反饋情況，能及時判斷出在不同波形中所對應的故障，正常狀態下的信號波形應為比較平滑的波形，反之，出現故障時的波形比較雜亂，重復性差。在實際應用中，此種方法更適用對信號穩定的汽輪機故障進行診斷，實際應用范圍比較廣。

3.4 信號零點偏移的處理措施

信號零點的偏移主要是因為：信號傳感器線路質量存在問題、傳感器線路與強磁場間隔過近、信號處理電路存在設計缺陷等。針對上述原因，首先在傳感器線材選購時，要選擇正規品牌、具有一定屏蔽功能的線材;其次在汽輪機線路鋪設時，各傳感器線路要遠離動力線等強磁場區域、并進行單獨敷設;最后要對信號處理電路進行必要的完善，使其具備一定的雜波處理能力，最終達到信號傳輸不失真的目的。

結束語

綜上所述，近年來，電廠集控運行的過程中汽輪機運行存有諸多不足之處，主要表現在啟停系統不良、配汽形式不佳等方面。為確保汽輪機的良好運行，電廠集控運行管理的過程中應對這些方面重點進行優化處理，增強密封水系統的性能水平，保證各個機組的運行效果，提升啟停系統的使用有效性，采用綜合性優化的方式進行各類設備的調整和改進，完善管理維護方案。

參考文獻：

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