火电厂汽轮机常见故障及维护的研究
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【摘要】作为直接影响人们正常生产生活和经济发展的基础民生企业，电力企业是否能够安全稳定运行受到了人们越来越多的关注。汽轮机是火电厂运行的重要设备，一旦汽轮机发生故障，将会影响到电力的生产供应和人们的生产生活。因此，本文在对汽轮机的基本原因和优点进行阐述的基础上，对火电厂汽轮机的常见故障，如汽封片故障、汽轮机严重积盐、汽轮机异常振动和汽轮机进水等进行了分析，并针对性提出了维护方式，以期为火电厂汽轮机健康运行提供相关的参考。
【关键词】火电厂；汽轮机；故障；维护方式
【中图分类号】TM621.3 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0188-01
汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸汽的热能转化为机械功的旋转机械，其结构的复杂性和运行环境的特殊性，决定了火电厂汽轮机容易发生各种故障。作为电力生产的重要设备，汽轮机的运行状况会直接影响到火电厂的安全运营，因此一旦其发生故障，将会严重影响发电机组的正常运行。随着经济和社会的发展，人们对电力系统的可靠性和安全性提出了更高的要求，因此本文笔者结合自己的工作经验，探析了火电厂汽轮机常见故障及维护方法。
1、汽轮机的工作原理和优点
汽轮机是用具有一定温度和压力的蒸汽来做功的回转式原动机，按照热力过程特性，又可以分为凝汽式汽轮机、调压抽汽式汽轮机、背压式汽轮机和中间再热式汽轮机。汽轮机具有如下优点：（1）热效率高。凝汽式汽轮机组综合热效率高达40%，而供热式机组综合热效率高达80%；（2）连续工作的回转机械，具有较大的功率；（3）运转平稳，事故率较低，充分提高了设备利用率。
火电厂是利用煤、石油、天然气等作为燃料来生产电脑的企业，它的基本生产过程是燃料在锅炉中燃烧加热水使其成为蒸汽，将蒸汽经主汽阀和调节汽阀进入汽轮机内，然后依次流过一系列环形安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功，将热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械能，通过联轴器驱动发电机发电；膨胀做功后的蒸汽由汽轮机排汽部分排出，排汽至凝汽器凝结成水，再送至锅炉加热器加热成蒸汽，如此循环。
2、火电厂汽轮机常见故障及维护方法
2.1 汽封片的故障及维护方法
汽封片的作用是防止蒸汽泄漏和空气漏入，一旦汽轮机汽封片变形或者是损坏，就会造成汽轮机内的蒸汽外泄和降低汽轮机出力等问题。隔板汽封片损坏时，通常需要进行更换。引起转子汽封片损坏的原因主要是金属块杂物掉入，因此要防止转子汽封片损坏，就必须保证在检修时不能掉人任何杂物；对各零部件进行细致的检查，不能有任何的质量缺陷；在使用过程中要维护到位，发现异常应该立即停机进行检修或者是维护。
2.2 汽轮机的严重积盐及维护方法
当水质不佳或者是设备存在缺陷时就会产生盐垢，盐垢的产生会导致汽轮机出力急速下降。为了预防积盐现象的发生，除了需要严格监测水质外，还必须对饱和蒸汽和过热蒸汽的含盐量进行监测。正常运行时，饱和蒸汽的含盐量会略高于过热蒸汽的含盐量；一旦减温器穿孔内漏，则饱和蒸汽的含盐量会低于过热蒸汽的含盐量。
当汽轮机出现严重积盐时，应该先拆开汽轮机的汽缸，吊出转子和隔板等，用柠檬酸溶液或者是软水进行清洗，具体说来：（1）柠檬酸溶液进行清洗。将柠檬酸配制成1.5%～2.O%浓度的溶液，加入0.35%的二邻甲苯硫脲作为缓蚀剂，用蒸汽加热至90℃～95℃，加氨迅速调节pH值在3.5～4.0，然后用水泵打入汽缸体，在缸体内循环清洗1h，并保持温度。柠檬酸溶液清洗结束后，需要用水温超过80℃的软化水把柠檬酸溶液顶回药箱，冲洗工作直到进口水质相似或者是相同时才可以结束；（2）软水进行清洗。将软水用蒸汽加热至85℃左右，用泵从排气管的临时管打入汽缸体，从调速气门流出排入地沟，每半小时对出口水的钠含量进行一次化验分析，待出口水的钠含量接近时方可停止清洗。
2.3 汽轮机进水及维护方法
当汽轮机的进汽温度下降到某一程度时，汽轮机进汽将大量带水，具体表现为单机运行时频率和电压下降，并列运行时出力显著降低，有时水冲击还会导致叶片的折断和轴向推力的增加，甚至使推力轴承的轴瓦钨金融化，造成流通部分的严重磨损和碰撞。导致汽轮机进水的原因，主要是由于锅炉的运行异常，如锅炉气温过低，锅炉汽包满水等。当汽轮机进水时，必须立即故障停机，迅速破坏真空，并把新蒸汽管道和汽轮机本体的全部疏水门打开，同时检查推力轴承钨金温度和回油温度，正确记录惰走时间和惰走时真空的变化情况；惰走时认真倾听汽轮机内部声响，测量轴向位移数值。若在.隋走时一切正常，没有发生异常情况，那么可以继续启动汽轮机，如启动时汽轮机内部有摩擦声或碰撞声，则必须立即停止启动，停下汽轮机进行检修。
2.4 汽轮机异常振动及维护方法
首先，气流激振引发的异常振动。汽轮机气流激振主要是由于叶片受到不均衡气流冲击引起的，其具有两个主要特征，一是出现较大量值的低频分量，二是振动的增大受运行参数的影响明显，且增大应该呈现突发性。汽轮机气流激振常用的维护方法是采取不断地调节整个机组的给水量、调整整个高压调速的气门等，最后再确定机组产生这种气流激振的具体状态，采用减低负荷变化率和避开产生气流激振的负荷范围的方式来避免气流激振的产生。
其次，转子热变形引发的异常振动。转子热变形也可以引发汽轮机的异常振动，当一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数存在密切关系时，且机组冷态启机定速符合后，机组就会发生异常振动。针对转子热变形引发的异常振动，采取的解决方法是通过更换新的转子以减少机组的异常振动。
2.5 汽轮机凝汽器真空度不足及维护方法
导致汽轮机凝汽器真空度不足的原因主要有以下两个方面：（1）外部原因。导致汽轮机凝汽器真空度不足的外部原因主要是循环水不足或者是中端，循环水温升高以及凝汽器热负荷过高；（2）内部原因。导致汽轮机凝汽器真空度不足的内部原因主要是凝汽器水位升高或者是满水、低压缸结合面泄漏、法兰和焊缝泄漏等。
针对引发汽轮机凝汽器真空度不足的原因，可采取以下预防措施：加强对循环水供水系统的维护工作，确保供水系统的正常运行；提高抽气器工作性能，加强对凝结水泵及抽气器等空气抽出设备的维护工作；定期检查各疏水阀门是否严密，适当将疏水系统管道分流以减少凝汽器热负荷；对凝汽器的汽水、水封设备的运行加强监视分析，防止水封设备损坏或水封头失水漏空气；根据水质情况不定期向循环水中加药，防止微生物在管壁内滋生；提高凝汽器胶球自动清洗装置的投入率，以保证凝汽器换热管的清洁程度；坚持定期进行汽轮机真空严密性试验，监视真空系统严密程度，若显示结果不合格，应立刻对汽轮机真空系统进行查漏和堵漏。
3、小结
从前文的分析可以看出，导致火电厂汽轮机发生故障的原因是多种多样的，我们必须查明导致故障发生的原因，通过定期清洗、故障点定期检查和定期更换易损部件等方式来减少故障的发生，确保汽轮机的正常和可靠运行。