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火電廠汽輪機常見故障診斷及檢修
摘要： 汽輪機作為火電廠發(fā)電裝置中的重要設備，汽輪機能否達到正常地工作效率直接影響發(fā)電的質量，發(fā)電質量的高低對國民生產有著重要意義。汽輪機作為大功率機械，在運行過程中一旦出現(xiàn)故障將會給發(fā)電廠帶來極大的經濟損失，甚至會有安全事故的發(fā)生。因此，對汽輪機的常見故障診斷和檢修十分重要。本文針對汽輪機工作時的常見故障進行了分析，并給出相應的故障檢修方法，對于保證汽輪機正常工作有著重要意義。
關鍵詞：汽輪機 檢修 故障診斷
引言
科技的發(fā)展帶動了技術的發(fā)展，先進技術運用于汽輪機中極大地提高了汽輪機的工作效率，這給發(fā)電廠帶來了極大的經濟利益。但汽輪機在運行中由于要承受較大的載荷，會對汽輪機的各個部件造成一定程度的損傷，當損傷達到一定的疲勞極限后，汽輪機就會發(fā)生故障，這會限制汽輪機的效率的提高，嚴重時還會發(fā)生安全事故。汽輪機的常見故障有：汽輪機的異常振動、汽輪機超速轉動、油系統(tǒng)故障等多個原因。因此，對于這些故障我們要采取一定的措施加以解決，以保證汽輪機的正常運行。
一、汽輪機種類及工作原理
汽輪機作為火電廠的主要組成設備，按照汽輪機的熱力學性能主要可分為抽氣式、背壓式、凝汽式、蒸汽汽輪機等[1]。汽輪機主要是將化石燃料燃燒所產生的內能轉化為轉子轉動的機械能，最后轉化為電能的裝置。工作過程中首先將化石燃料燃燒，加熱鍋爐中的水，使液態(tài)水受熱轉化為水蒸氣，進入汽輪機內通過氣體膨脹對外做功，推動轉子轉動，驅動發(fā)電機做功。膨脹后的水蒸氣由排氣閥排出，經過冷凝器轉化為水以供循環(huán)使用。
二、汽輪機的常見故障診斷和檢修
汽輪機的常見故障包括汽輪機異常振動、汽輪機超速轉動、汽輪機的油系統(tǒng)故障、汽輪機凝汽器系統(tǒng)故障、現(xiàn)對其進行一一闡述。
1、汽輪機異常振動及檢修
導致汽輪機異常振動的原因有很多，主要包括轉子質量的不平衡、汽輪機軸承座的安裝、軸承的安裝精度問題、汽輪機滑銷系統(tǒng)間隙控制等多個原因。
轉子質量的不平衡導致轉子在轉動時有離心力的產生，會使機體產生周期性的振動。對此應使用動平衡調試的方法調整轉子質量，在離心力相反的方向上添加附加質量以平衡離心力，使離心力的合力為零。
對于軸承座的安裝過程，若軸承的幾何中心同受力中心不重合，則會使機體整體發(fā)生運動，導致汽輪機的振動。因此在安裝軸承座時必須嚴格按照設計書中的安裝調理進行安裝，多次試調，取平均值以減小安裝誤差。
對于軸承的安裝精度問題，汽輪機中一般都會使用可傾瓦式的轉子軸承，良好的穩(wěn)定性、能夠在一定程度上防止油膜的震顫等是這種軸承獨有的優(yōu)點�？蓛A瓦式的轉子軸承在工作時可以進行一定程度的自由擺動，吸收一定的振動，從而增強了機體的支撐柔性[2]，具有減震的特點。在安裝時要注意軸瓦與軸承蓋之間預緊力的大小預緊力過大或過小都會影響汽輪機的正常工作，過大的預緊力會造成機械零件的變形，增大接觸應力，加快零件的疲勞損壞;預緊力過小則無法到達緊固的目的，導致零件的相對顫動。
對于汽輪機的滑銷系統(tǒng)的間隙控制，由于汽輪機工作時會伴隨高壓、不同溫度的工作環(huán)境，這會導致汽輪機內氣體膨脹，使缸體內壁受力發(fā)生形變，導致缸體的中心偏移，使缸體受力不均勻，出現(xiàn)汽輪機的振動，滑銷系統(tǒng)是為了減小這種缸體因受力發(fā)生中心偏移的現(xiàn)象，在安裝滑銷系統(tǒng)是必須準確控制滑銷系統(tǒng)的間隙，使缸體在受熱或受冷時均能保證中心不變。從而控制汽輪機的異常振動。
2、汽輪機的超速轉動及檢修
汽輪機是工作在高速轉動條件下的機械設備的精密組合，汽輪機是機械的原動件，承受著巨大的外力矩，在汽輪機工作時一旦調節(jié)系統(tǒng)發(fā)生失效，導致汽輪機轉動速度異常增大，則會發(fā)生嚴重的后果，將使機械承受的實際應力大于許用應力，會導致葉片甩落，軸承遭到損壞，轉子折斷，嚴重時還會導致整個機組的損毀，造成安全事故的發(fā)生。汽輪機超速將會是對工作人員的人身安全和機械設備損壞的重大事件。
為了保證調節(jié)系統(tǒng)的正常工作，避免出現(xiàn)汽輪機的異常超速，必須在汽輪機中使用保安系統(tǒng)，進行監(jiān)控轉子的轉動速度，一旦速度超出一定范圍，就會觸動保安系統(tǒng)進行工作[3]，制止轉子速度的繼續(xù)提升，用以保證轉子的速度始終保持在一定的范圍內，這是防止轉子速度異常的有限方法，因此在每次汽輪機的檢修或者是組新安裝時，機組人員都要檢查保安系統(tǒng)是否正常工作，必要時要進行轉子的超速試驗，以檢測保安系統(tǒng)的正常工作。
3、水沖擊對汽輪機的影響及維修
汽輪機中進入一定量的水或冷的水蒸氣，會給汽輪機設備帶來比較嚴重的損壞，冷的水蒸氣凝結成水在汽輪機中會對汽輪機的葉片造成破壞，使內部零件發(fā)生相互磨損、銹蝕，軸承受損，還會導致缸體內壁發(fā)生變形，使汽輪機工作失效。因此應當對汽輪機進行防水保護，一旦在汽輪機中已經注水則必須立馬采取措施進行處理。
汽輪機工作時要特別注意蒸汽的壓力和溫度的變化。一旦蒸汽溫度發(fā)生下降，并降到規(guī)定最低溫度之上時必須立馬采取措施，檢測降溫原因，當溫度降到50℃時，要馬上做緊急停機處理，并且監(jiān)視水位變化，一旦有汽輪機進水危險則要立即切斷可能進水的水源，保證疏水系統(tǒng)的通暢，在最短時間內排除隱患，同時要定期檢查加熱器的運行狀態(tài)，保證加熱器處于良好的工作狀態(tài)。
4、油系統(tǒng)故障及檢修
汽輪機中的潤滑油一般用來減輕摩擦，減小磨損。一旦潤滑油的油質發(fā)生過度氧化，使油質量降低或潤滑油中混入過多雜質，將會很大降低潤滑油的功能。導致軸頸和軸瓦的接觸部分摩擦增大，零件表面粗糙度增大，容易發(fā)生破壞。一旦發(fā)生油系統(tǒng)的破壞，則應先對軸頸與軸瓦的接觸部位進行焊厚處理，再進行摩擦拋光處理。在汽輪機的檢查過程中，要注意過程中的清潔處理，保證油系統(tǒng)的清潔，同時在安裝檢修軸瓦時，需要將軸瓦用洗滌劑進行徹底的清潔洗凈，并將空氣壓縮對軸瓦進行吹凈處理。在軸承箱的清潔處理中，需將軸承箱中存儲一定量的油(軸承箱清潔)，再對箱體使用面粉團進行清潔。在清潔時還要對冷油器和油箱進行清潔。在平時的工作中，要將管線的清理工作做好，在檢修處理好管線后，清理管線要用總的油循環(huán)進行清理，同時要是此時的油量多于平時的油量，并且每隔三小時更換濾油網。
5、凝汽器的故障及檢修
汽輪機的熱效率取決于凝汽器排泄氣體的壓力，汽輪機的熱效率更是與其真空度有著密不可分的關系。凝汽器的溫度和汽輪機的溫度兩者基本保持同步。在冷凝過程中，受熱面積在一定程度上可以決定冷凝效果的好壞。因此，一旦冷凝器出現(xiàn)故障將會極大地影響汽輪機的工作狀況。冷凝器一般會由于結垢積累出現(xiàn)故障，當結垢生成后，會使凝汽器的阻力變大，從而降低了冷凝效果。當結垢積累到一定程度后，會嚴重阻礙凝汽器的工作，造成真空度降低。
一旦發(fā)生上述這種情況后，則要采取物理化學方法處理結垢，一般要使用一定量的專用化學試劑對管道進行徹底的清洗，多次清洗后保持水溫在40攝氏度，對清洗液進行酸度測定，如果前后兩次測得酸度不同，則需繼續(xù)清洗，直至相同為止，擦拭并清洗干凈。
三、結束語
汽輪機是火力發(fā)電廠的重要設備，汽輪機的正常工作與否將會直接影響發(fā)電質量的高低，這將極大地影響國家的生產和正常秩序的維持。因此，保證汽輪機的正常工作具有重要意義，一但汽輪機發(fā)生故障，要以最快的速度進行搶修以維持正常的供電。在日常維護中，要注意容易發(fā)生故障的環(huán)節(jié)，定期對汽輪機進行檢查以保證正常工作，同時要不斷更新汽輪機的檢修設備和技術，提高汽輪機的工作效率，是汽輪機能夠更好地工作，提高發(fā)電廠的供電質量，更好地服務生產發(fā)展的需要。
參考文獻：
[1]劉璐.火電廠汽輪機常見故障診斷及檢修[J].中國新技術新產品，2013，11：166.
[2]黎立政.淺析火電廠汽輪機常見故障的發(fā)生原因及檢修方法[J].知識經濟，2012，14：93.
[3]王超.試析汽輪機常見故障診斷技術及發(fā)展[J].民營科技，2011，11：178.
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