汽輪機的運行和故障分析

高蒙 陳琦

摘要：在電廠企業中，汽輪機是正確處理運行的重要機械，如何這個部位出現任何的機械故障，特別是出現問題之后，工作人員沒有第一時間展開檢修工作或者延誤檢修時間，對企業對造成巨大的經濟損失。基于此，文章對汽輪機的運行情況以及產生故障的原因進行分析，然后提出一些相應的解決措施。

關鍵詞：汽輪機;故障分析;運行

引言：

汽輪機在電廠中是非常重要的設備，它的穩定運行是為了確保電廠機組的正常運轉，如果在工作期間的汽輪機出現任何故障，但是不能在第一時間內獲得有效的維護或者修理，那么整個機組就很難正常運行，這對于電廠而言其實造成了巨大的損失，嚴重時還會造成人員的傷亡。汽輪機作為發電廠的主要發電設備，所以對其展開維護以及檢修工作是非常重要的一項任務，也就是說，為了提高汽輪機正常運行的可靠性以及穩定性，電廠需要加強技術人員的培訓和指導，這樣才能保證技術人員基本較高的工作素養，從而保證汽輪機組的穩定運行，促使電廠的經濟效益不斷提升。

一、汽輪機發生故障的主要原因

1.氣流激振的問題導致汽輪機出現異常振動的現象

出現氣流激振現象的主要原因體現在兩個方面，首先就是汽輪機在實際的運行中，當電量處于低頻狀態，這時候就會直接導致汽輪機組出現異常振動，其次就是運行參數導致振動不斷增強，比如電量的負荷或者振動時呈現出的突發性，那么導致這些現象發生的原因其實有三點：第一，汽輪機在運行發電，因為葉片在運轉時，收到了不均勻氣流沖擊的影響，最終導致汽輪激振，這就引起了汽輪機出現故障問題。第二，對于較大的機組來說，因為它的末級比起其他機組要長的多，這樣就會造成氣流在葉片的膨脹末端產生一些紊亂的現象。第三就是當軸承在運轉時也會發生氣流激振的問題，針對這個現象其實相關部門已提出了解決方案。

2.汽輪機長時間的振動引發的問題

因為汽輪機長時間的工作導致轉子出現發熱以及變形損壞的情況，所以說，轉子的熱變形導致了汽輪機發生異常振動為主要原因，所以需要進行故障的排除。但由于熱變形導致汽輪出現振動的特征表現在一個很大的方面，通常情況下是一倍頻率振動慢慢往上遞增的，其實和轉子的溫度以及相應的機器參數產生一定的關系。主要問題出現汽輪機冷態啟動時發生負電荷，這個時候的轉子溫度會不斷增高，最終導致轉子出現嚴重變形的問題，之后一倍頻的振動頻率就開始上升，這樣就加大了轉子的變形程度。

3.汽輪機的葉片長時間運行導致損壞問題的發生

當汽輪機長時間不停使用時，因為產生的摩擦導致機器出現磨損的問題，其中產生摩擦振動的主要原因在于三個方面，首先是之前說過的轉子遇到高溫就出現變形扭曲的情況，然后造成機組的振動，這樣就產生了新的不平衡問題，所以說，振動的信號從始至終都沒有發生過任何的頻率變化，雖然還是工頻，但因為沖擊加上外部因素對汽輪機造成運行上的影響，最后就出現一些分頻以及高頻等現象的發生。其次，在發生摩擦時，汽輪機的振動幅度產生一定的波動情況，加上它的波動時間相對比較久，在機器摩擦相對比較嚴重時，幅值和相位的波動就開始停止，但是振動的幅度會急劇增加，以上這些就是導致汽輪機發生故障的主要原因所在。

二、對汽輪機的故障問題實施有效的解決措施

1.對氣流激振的特征展開排除工作

汽輪機發生故障其實是多方面的，這需要我們一一排除其中發生故障的原因，也就是說，找出發生故障的主要位置，然后展開細致的維修工作。

針對氣流激振的主要特征在于對其故障做出細致的查找以及排除，但對這個故障的分析時間相對較長，通常情況下在半年甚至需要消耗一年的時間才能查出來。工作人員需要通過記錄汽輪機在工作期間機組每一次的振動數據以及機組產生的負電荷數據等等，將這些數據做成曲線的形式然后對其進行觀察。在曲線的觀察中我們可以看到機組振動的主要變化趨勢以及范圍，然后從中找出機組產生振動的主要原因，最后再采用對應的維修措施。當遇到這一類型的故障時，通常情況下是改變升降負電荷的速率去解決的，首先需要確定汽輪機組在工作中產生了多少氣流激振以及此時的工作狀態，然后采用降低機組負電荷的變化率以及避開產生氣流激振的負電荷范圍等方式，從而避免產生氣流激振故障的產生，并達到維修汽輪機組的最終目的。

2.結合轉子熱變的情況催機械故障進行分析，然后做好排除工作

轉子因為高溫會出現兩種情況的變形，一種是暫時性的，另一種就是永久性的，這兩種完全不相同的故障其實發生的故障原理都是一樣的，都是因為轉子質量的偏心然后產生旋轉矢量振動。在轉軸彎曲的過程中因為轉速達到了某一個數值，這時候轉軸的振動幅度會產生一個凹谷”，最終導致汽輪機出現異常振動的發生。為了了解汽輪機發生的是哪一種故障，那就必須了解它的工作原理，從汽輪機的內在原理中找出可能出現振動的主要原因，然后在對其進行針對性的維修工作。但不管是因為高溫導致的永久性變形還是暫時性的變形，為了促使機器可以正常運行，其實都應該及時更新轉子，這樣才能減少汽輪機發生異常振動，然后從源頭上解決這個問題，這樣機組就不會產生任何的異常振動了。

3.結合摩擦振動的特征對汽輪機的故障展開分析并做出故障的排除

對于汽輪機來說，因為摩擦產生的汽輪故障是非常常見的，汽輪機組的摩擦可能會產生機器的抖動或者渦動等現象。但做主要的原因是因為轉子的熱彎曲，這個故障主要是因為重摩擦的測溫已經高于輕摩擦的溫度，最終導致轉子表面的溫度出現不均勻的情況，因此，工作人員主要重視這些問題，只有這樣才能準確分析故障的同時最好故障的排除工作。

三、結束語

綜上所述，汽輪機發生異常振動是非常常見的故障，同時也是不可避免的故障，因此，對于這類故障的發生，工作人員加強檢修，同時還要仔細觀察并分析故障發生的原因，然后對這些故障做出處理，這樣才能保證汽輪機的正常運轉。期間需要要求故障維護部門不斷加強自身的技術水準，通過先進的技術手段以及檢測手段，快速找出故障發生的原因，然后采用正確的方式去排除這些故障，這樣才能保證整個機組的正常運行，同時還能保證電廠的安全生產并帶來更多的經濟效益。

參考文獻：

[1]郭天霞.汽輪機常見故障排除方法與分析[J].黑龍江科技信息，2016，（20）.

[2]強春勝.汽輪機調節系統故障排除與分析[J].黑龍江科技信息，2017，（20）.