浅谈汽轮机辅机设备故障诊断与检修方法

浅谈汽轮机辅机设备故障诊断与检修方法

唐乾南

华能霞浦核电有限公司，福建省宁德市  355100

摘 要：汽轮机辅机在实际运行的过程中经常会遇到各种故障，对于电厂的安全稳定运行造成了不利的影响，一旦出现故障就需要将现场实际情况和自己的工作经验结合起来并及时进行汇总，才能找到科学有效的解决措施，如果发现了故障要以最快的速度去了解故障的问题所在，并及时解决掉。因此，检修人员需要不断的学习，只有掌握先进的工艺和技术才能做好现场故障诊断和设备检修工作，这样才能保证汽轮机辅机能够正常、安全并及其稳定的进行工作。

关键词：汽轮机；辅机设备；故障诊断；检修方法

引言

汽轮机辅机作为电厂运行的关键组成部分，其稳定运行对于整个电厂的安全与效率至关重要。然而，在实际运行过程中，辅机故障频发，给电厂的稳定运行带来了极大的挑战。因此，深入研究汽轮机辅机故障的诊断与检修技术，对于保障电厂的安全运行具有重要意义。本文将结合现场实际情况与工作经验，探讨汽轮机辅机故障的有效解决措施，为提升电厂运行效率提供理论支持与实践指导。

1. 汽轮机辅机设备故障诊断

设备故障诊断，是指在设备运行中或基本不拆卸的情况下，根据设备的运行技术状态，判断故障的部位和原因，并预测设备今后的技术状态变化。故障诊断主要对异常（故障）设备进行更加细致的分析，期望找出与故障对应的特征参数，达到判断故障部位、原因、性质的目标，是建立在简易诊断之上的精密诊断，而不是抛开简易诊断而独往独来的。  

设备技术状态是指：
(1)设备的强度和性能，如汽轮机内效率、振动情况、润滑油温、轴向位移、真空等；
(2)设备所受的应力；（如叶片、转子、汽缸）；

(3)设备的故障和劣化。

2. 汽轮机辅机常见故障及检修方法

3.1油系统方面的故障及检修方法

汽轮机组在检修或运行时，经常会有杂质进入汽轮机辅机油系统的中轴颈内现象，这种系统故障的产生可能导致中压汽轮机组的主蒸汽伺服阀卡住，堵塞或伺服孔，而导致汽轮机组无法正常运行。油质不良也是汽轮机油系统经常出现的故障，主要是由于油中的颗粒物、水分等含量较高，超过了汽轮机所需要的标准。含有水分过多会使油质发生乳化。油质乳化会造成油的性质发生变化，对于润滑油，会使它的黏度及黏附性发生变化，甚至破坏轴承中的油膜，造成转子轴颈和轴承的轴瓦之间摩擦增大，甚至出现干摩擦。其次，还会造成调节保安系统中的部件发生锈蚀现象，使部件的动作灵敏度降低，严重时甚至会造成拒动。油质乳化主要是由于油中水的成分比较高，并且油和水发生激烈的搅拌，使油产生乳化现象。乳化还和油中添加剂的性能有关，为了防止油质发生乳化，最有效的措施就是降低油中的含水量。油中进水的原因是汽轮机中的冷却水漏入，或者是汽轮机的轴封出现漏汽的现象。

检修方法：检修人员对汽轮机的油系统进行检修时，检修人员应该做好油系统的清洁工作，对各油箱进行彻底的清理，这样能够在很大程度上降低油系统发生故障的机率。对汽轮机组进行检修时，检修人员还应该注重汽轮机轴瓦清理工作，且对所有的油阀门、止回阀及放油门等进行解体处理，再利用清洗剂进行彻底的清洗；最后，还需要对冷油器与油箱进行彻底的清理。要检查冷却水的压力是否低于油的压力，检查汽轮机轴封的密闭性。定期清除油箱底部的水，在用水清洗油系统后，要对油系统中残留的水分进行处理，保证油的质量。

3.2汽轮机辅机振动异常及检修方法

造成汽轮机辅机出现振动异常的原因比较多，如：转子的热变形、摩擦振动以及气流激振等。其中转子的热变形现象与转子的温度、蒸汽参数有着密切的联系；转子的热变形现象很容易增加汽轮机的振幅，因此，如果在汽轮机组冷状态下，直接启动机器定速的负荷，机组就容易发生异常振动，加之摩擦之后，容易产生振动和漩涡，也造成转子因为内部受温不匀，让转子出现弯曲，最后将汽轮子的机热弹性严重弯曲。

检修方法：汽轮机运行时很容易受到转子热变形、气流激振以及摩擦振动等现象的影响，出现异常振动，而且振动的情况不同，检修的方法也不相同，比如叶片末端出现气流紊乱，导致汽轮机气流不均发生的气流冲击，并出现不规则的气流振动，就需要相关的检修人员对机组的给水量进行适当的调节，并对汽轮机的高压调速汽门理行合理的调整，这样可以有效地把气流激振状态与汽轮机分开，从而降低汽机的气流激振。如果是转子热变形故障造成的异常振动，一般只需要更换新的转子，或是采取适当的措施减少类似的振动即可；此外，在对摩擦振动进行处理时，也可以采用转子热变形的处理方法进行。

3.3系统异常摆动的故障及检修方法

汽轮机轴瓦振动导异常，主要是受到了汽轮机组高压调速汽门的影响，摆动的幅度和和速度也随之增加，进而对汽轮机组运行的安全稳定性造成影响。高压调速的汽门在运行持续摆动，尤其是在阀门振动过度时，就会损坏汽轮机辅机内部的轴瓦。

检修方法：在对汽轮机的调速系统进行检修时，利用优质的管理手段对调速系统的摆动进行科学、合理的防控是一个非常有效的途径。其管理的内容主要包括以下几个方面：①保持滤网的通畅，对过滤器和系统中的其它精密过滤器进行定期的更换；②确保蓄能器氮气压力的合格性，提高油压的稳定性；③定期进行抗燃油的取样检查，并进行必要的化验，确保油的质量符合相关的标准；④对油质进行严格的化验，并在油质化验合格后，定期更换电液伺服阀内部的滤网和电液伺服阀。⑤临时检修汽轮机组时，对其调速器的阀门也进行适当的调整和检修。（见

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3.4汽轮机辅机内的凝汽器真空不足及检修方法

凝汽器是构成汽轮机辅机凝汽机给的关键构件，其中包括凝结水泵、循环水泵以及抽气装置等，凝汽设备最主要的功能就是让汽轮机内部的排汽口维持于一个比较适中的真空状态中，使得进入到汽轮机内部的蒸汽，可以适膨胀降低排气受到的压力，以此来提高汽轮机的热效率，并将汽轮机运行过程中排出的蒸汽，快速凝结成为凝结水，供以锅炉不断的循环使用。汽轮机凝汽器的排汽压力对于汽轮机运行的效率有着直接的影响，凝汽器的真空程度也会对汽轮机的正常运转造成影响；如果凝汽器的真空度不断降低，就会导致排汽温度持续升高，致使其现振动太大发生故障，并且温度越高，振动的幅度就越大。由于循环水温的温度会随着外界温的升高而升高，凝汽器的吸热量与蒸汽的冷凝温度也会在一定程度上受到循环水温的影响，致使排气压力持续上升，进而降低凝汽器内部的真空，而真空的气密性与凝汽器结垢都会造成汽轮机凝汽器的真空程度过低。

检修方法：检修人员遇到汽轮机辅机真空气密性持续下降的故障，可以使用喉部以下的凝汽器或者真空系统，对系统进行停机灌水检漏，对喷嘴与汽轮机的轴封进行定期的检查和清理，并且利用化学方法进行凝汽器除垢，以有效的消除汽轮机组的漏气点，提升其抽汽的效率，降低凝汽器真空度出现偏低的情况。

结束语

总之，汽轮机辅机大多数的故障都能通过的定期更换容易受损的部件、清洗系统及常见故障点检查等方式减少或者防止故障，因此，电厂应该积极引进各先进的管理手段与设备，定期对汽轮机机辅经常出现故障的点位进行统计与检查，并依据统计与检查的结果，对故障的主要表现、原因及解决方法进行全面的归纳与总结，以便下次汽轮机辅机发生类似的故障时，可以及时采取有效的故障排除措施，确保汽轮机械的正常运行。

参考文献：

[1]潘剑冰，汽轮机辅机常见故障及检修方法研究[J].中国设备工程，2017（20）：34-35。

[2]谷啸威、宗绪东，大型汽轮机辅机系统节能应用[J].山东工业技术，2017（05）：65-66。

作者简介：唐乾南，汉，1989.04.26，男，福建省宁德市，大学本科，工程师，原华能国际电力股份有限公司井冈山电厂，从事电厂汽轮机及其附属设备技术管理工作。现华能霞浦核电有限公司，从事机械设备采购工作。