電廠汽輪機運行中的常見故障及應對策略

袁斌良

（大唐山西電力工程有限公司，山西 太原 030006）

傳統汽輪機運行，最為明顯的缺陷就是自動化程度落后，控制的精確度不夠，缺乏可靠性。數字電液控制系統不僅可以將這些缺陷加以解決，而且還能促進汽輪機系統運行的安全性和高效性，提升工作的準確度和便捷度。該系統是借助調速系統靜態特征和動態特征的作用，對參數進行相應的優化，此種措施的主要目的是保證汽輪機組運行的穩定性，提升供電質量，讓汽輪機控制系統的運行能夠更加貼合電廠的需要。

一、汽輪機運行過程中出現的問題

（一）由于運行過程機組旋轉中心偏離導致振動

1.汽輪機在啟動的時候，如果暖機的時間不足，負載增加或者升速過快，將會導致氣缸熱膨脹或者系統調節不均，使得氣缸無法自由膨脹，使轉子與氣缸產生變形，導致工作中產生振動。2.汽輪機在工作過程中，如果真空下降，會造成排氣的溫度過高，機組后軸承將抬高，最終機組旋轉中心發生偏差引發振動。3.汽輪機在進行大修后，其靠背輪的安裝不正確，即中心位置不準，從而在工作時發生振動，并且，振動會隨著負荷的不斷增加，振動也隨之增大。4.當汽輪機在進氣溫度過高情況下工作時，其氣缸與機組膨脹會變大，軸封會抬起等，這些情況會導致機組的軸向出現位移，從而造成振動。

（二）凝汽器非真空狀態

凝汽器是電廠運行中的重要設備。在實際的電廠生產過程中，許多電廠汽輪機的運行狀態都不甚理想，長期處于非真空的運行狀態，在這種運行狀態下很容易出現容器結垢，通常一個月左右就會出現結垢問題，故障發生率顯著提升，在三個月左右就會出現明顯的運行故障，在這種情況下電廠汽輪機的運行能耗會明顯增加，所以一定要認識到這個問題，改進電廠汽輪機的運行狀態，減少系統結垢問題的發生，通過對細節問題的有效處理，實現節能型的電廠汽輪機運行，落實可持續發展重要思想。

（三）電廠汽輪機運行控制模式缺乏合理性

關于電廠汽輪機的運行，現存多種控制模式，合理的控制模式可使電廠汽輪機處于穩定運行的狀態。現階段我國已經實現對電廠汽輪機的自動化控制，在自動化技術的作用下系統控制效率顯著提升，減少了人為因素對電廠汽輪機運行產生的消極影響，但在一些電廠中汽輪機控制模式缺乏完善性，缺少設備狀態的審核環節，經常會發出一些錯誤的指令，在這種情況下系統運行效果明顯降低，不僅會增加設備故障發生幾率，還會導致電廠汽輪機運行能耗的增加，對于發電廠的生產非常不利。

（四）汽輪機振動大的原因

1.跳閘前機組負荷下降的同時，供熱抽汽量增加。（1）負荷的下降造成轉子扭矩和軸心位置發生變化；（2）負荷的下降與供熱抽汽量增加相互疊加，造成真空升高，缸體發生變形、軸承標高變化，易產生動靜碰磨。2.2020年機組大修期間，低壓軸封、隔板汽封均更換為刷式汽封，且汽封間隙調整按中、下限調整。與上面的條件耦合后，最終導致機組發生了動靜碰磨，機組振動增大至跳機值。

（五）驅動器問題

在高溫高壓環境下，熱堆棧系統的驅動程序，諸如電路退化、內部金屬材料變形、各種存儲設備故障等，不僅損傷了驅動器，還可能導致整個設備的故障。驅動器故障最常見的類型可能會導致驅動器電路惡化或損壞。驅動器連接動作中的電路，延緩驅動器的動作。所有故障都可以事先用驅動器預測，盡早發現并修理斷層是非常重要的。

二、故障處理措施

（一）加大力度研究系統隱患

需要確保熱控制系統的安全性，有效消除現有的安全風險，確保有效穩定的運行，強化提高運行效率的技術研究。根據實際工作條件，員工必須嚴格遵守工作規范，按照更可靠的設計標準跟蹤汽輪機的熱控制系統。為了解決系統的潛在危險性，不僅需要確保系統的安全性和穩定性，還需要考慮作為確保工作效率的主要方法。如果檢測到系統故障，可以馬上解決。

（二）定期維修易損件

定期監視和維護各種設備控制器，定期清洗設備零件，固定清洗軟管，減輕作業負荷。一是定期清潔電纜的配線。接地系統不良的情況下，必須馬上開發并維持溶液。二是在裝置運轉中，必須充分觀察機器的使用基準。

（三）維持真空運行狀態

凝汽器的泄露會導致電廠汽輪機脫離理想的真空運行狀態，還會造成系統結垢，從而大幅度增加系統運行能耗。基于此，電廠方面需重點關注凝汽器泄露問題，促使電廠汽輪機可長期處于真空運行狀態。具體來講，需加強對凝汽器檢測工作，及時發現泄露問題和結垢問題，定期對凝汽器進行清理，利用自動化系統對凝汽器進行實時性檢測，收集凝汽器運行數據，同時在凝汽器控制系統中安設警報功能，當運行數據與標準數據間出現較大偏差時控制系統可發出警報，在警報系統的作用下可及時處理系統運行問題，減少凝汽器泄露對電廠汽輪機產生的影響，保證電廠汽輪機一直處于理想的運行狀態。在系統運行的過程中清理工作也需及時跟進，清理主要目標為凝汽器散熱裝置，避免凝汽器溫度過高，影響凝汽器的使用功能，通過此種方式提升電廠汽輪機的節能性。系統的清理工作需定期進行，要結合實際的系統運行狀態合理設定系統運行周期，通常以七天為一個清理周期，全面清理凝汽器中的污垢，然后驗證系統運行效果，對系統進行全面性的檢查工作，在這項工作完成后重新啟動系統。

（四）注重高壓管閥的一般性檢修工作

火電廠高壓管閥之間的工作模式，通常以焊接的方式進行連接，這種方法與法蘭連接的模式相比，更具有一定的優勢。例如，從整體的效果來看，性能強，經濟效益佳。但是盡管如此，仍然存在一定的缺點，主要是在進行拆卸時有一定的難度，并且對其閥門進行檢修時只能展開現場檢修，而不能進行單獨應用水壓試驗。很多廠家在進行閥門焊接時，一般采用同一管道閥門的匹配材料，由此來更好地提升檢修工作，保障其嚴密的科學性。但是在這一過程中應當注意，如果高壓管閥同中低壓管閥，那么在實際的操作中沒有明顯的區別，往往是在于承受工作壓力與溫度的不同，這樣就會使其閥體與密封材料之間有一定的區別，因此對于高壓管閥檢修應當制定完善的設備標準，這樣可以更好地開展工作。為了能夠更好地檢修其穩定性，需要將高壓管閥與鍋爐共同展開運行，并且要能夠更好地根據汽水系統的特點以及其參數流程進行準確的掌握，從而達到更好的檢修工作效果。

（五）汽輪機進水處理方法

汽輪機正常工作的過程中，工作人員要能夠進行防護措施，避免在工作過程中汽輪機出現進水的問題。如果汽輪機汽缸發生進水，就要立刻停止工作運行，打破真空的環境，從而進行回油以及軸承溫度的檢查。對于每一次進行的檢查，工作人員都要進行檢修記錄，后期檢修的工作提供一定的參考值。進行檢查的過程中，要能夠規避溫度因素所的問題。每一個工作人員應當重視并且要能夠掌握每個閥門之間的運行狀態，要及時發現問題，并及時解決，這樣才能夠有效地避免故障的發生，從而使汽輪機能夠正常安全運行。

（六）各部位的動靜間隙

實際上，對于機械的故障出現問題的原因，主要是和機械的結構有著很大的關系，受汽輪機結構的影響，汽輪機每個部件之間都會存在一定的間隙，如果間隙空間變大，那就會使機械設備無法正常工作，從而產生一定的問題。 根據分析部件之間間隙產生的原因，發現在進行高壓、高溫的過程中，會影響間隙的出現。因此，應當在汽輪機檢修的過程中，注意每個部件之間的間隙情況，尤其在進行長時間工作運行之后，一定要能夠對其動靜間隙進行檢查，為了能夠更好地保障后期的工作運行，還可以及時的固定和修復部件之間的間隙，避免出現設備故障問題。

（七）針對機組振動所采取的措施

1.汽輪機振動缺陷，主要是通過一些故障信號反映出來。安裝新的汽輪機或維修后的汽輪機，一定要通過試運行以及進行各項振動測試合格以后，才能投送運行。當測試振動超出規定時，要及時查找出原因，并根據情況采取措施，將振動降低在規定范圍之內，當振動恢復合格后才能投入運行。2.制定相應檢測措施。安裝相應振動檢測裝置，實時檢測機組運行過程中振動的情況，如果振動幅值超過規定，檢測裝置將發出報警，提醒工作人員采取措施，防止發生重大事故。要加大振動的監控，要將監測振動常態化與制度化，要達到振動幅值超出規定前，能夠及時將汽輪機停機，防止事故的擴大。3.使用相應傳感器有效進行保護。在汽輪機經常發生振動的部位安裝傳感器，這樣能夠實時監測到各部位振動發生的情況，根據傳感器實時發送的振動信號，操作人員能夠隨時了解機組運行情況，并且，控制設備能夠根據傳感器采集的信號，對機組進行自動控制。

（八）加大資金投入，優化電廠汽輪機運行方式

電廠要革新發展理念，真正認識到電廠汽輪機節能運行的重要性，加大資金投入，針對性開展電廠汽輪機節能性研究，不斷進行電廠汽輪機升級改造，優化電廠汽輪機的運行模式，以此來推動電廠的可持續發展。現階段許多電廠只關注發電效益，在電廠汽輪機節能研究方面資金投入力度較小，缺乏節能研究主動性，沒有認識到電廠汽輪機節能運行的重要性，在這種錯誤理念的影響下，電廠每年會在電廠汽輪機運行方面產生海量的額外能耗，極大增加了運行成本。從長遠角度上看，電廠汽輪機的節能研究可節省大量運行成本，對于電廠經濟效益的提升有非常明顯的幫助。關于電廠汽輪機的節能性研究工作，需加強電廠汽輪機運行控制與自動化技術結合，完善電廠汽輪機自動化控制功能，智能地對電廠汽輪機運行參數進行調節，從而使電廠汽輪機可一直處于理想運行狀態，保證節能理念在電廠汽輪機運行過程中的有效落實。

（九）提高DCS 技術

檢測需要改進DCS 技術的檢測標準。檢查設備故障時，DCS 需要技術測試軟件來檢查機器的各個模塊，并顯示檢查結果。它在系統的定期維護管理中起著非常重要的作用。相關人員可以根據實際情況改變測量基準，盡可能改善熱控制系統的工作環境。

結束語：電廠在應用汽輪機的時候，應當不斷提升其應用的價值，使其可以為電廠的生產帶來更多的經濟效益，同時也讓電廠生產能夠更加順利，為了達成這一目的，需要對汽輪機控制系統的動態調節特性進行更加準確的了解，在充分了解以后，才能繼續開展接下來的工作，分析汽輪機系統部位運行的情況，在得到以上信息以后，再制定具有針對性的措施，去維護汽輪機控制系統運行的穩定性。新機接收前，要對機組進行各項振動測試，必須合格以后再進行裝機運行。在機組運行生產中，監測振動要實施常態化與制度化，要嚴格控制、監測機組振動情況，要對產生的振動原因實行科學化的分析，確保汽輪機正常運行。