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火電廠(chǎng)汽輪機常見(jiàn)故障診斷及檢修
摘要： 汽輪機作為火電廠(chǎng)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(zhì)量，發(fā)電質(zhì)量的高低對國民生產(chǎn)有著(zhù)重要意義。汽輪機作為大功率機械，在運行過(guò)程中一旦出現故障將會(huì )給發(fā)電廠(chǎng)帶來(lái)極大的經(jīng)濟損失，甚至會(huì )有安全事故的發(fā)生。因此，對汽輪機的常見(jiàn)故障診斷和檢修十分重要。本文針對汽輪機工作時(shí)的常見(jiàn)故障進(jìn)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(zhù)重要意義。
關(guān)鍵詞：汽輪機 檢修 故障診斷
引言
科技的發(fā)展帶動(dòng)了技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)技術(shù)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(chǎng)帶來(lái)了極大的經(jīng)濟利益。但汽輪機在運行中由于要承受較大的載荷，會(huì )對汽輪機的各個(gè)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(huì )發(fā)生故障，這會(huì )限制汽輪機的效率的提高，嚴重時(shí)還會(huì )發(fā)生安全事故。汽輪機的常見(jiàn)故障有：汽輪機的異常振動(dòng)、汽輪機超速轉動(dòng)、油系統故障等多個(gè)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(lèi)及工作原理
汽輪機作為火電廠(chǎng)的主要組成設備，按照汽輪機的熱力學(xué)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(chǎn)生的內能轉化為轉子轉動(dòng)的機械能，最后轉化為電能的裝置。工作過(guò)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(jìn)入汽輪機內通過(guò)氣體膨脹對外做功，推動(dòng)轉子轉動(dòng)，驅動(dòng)發(fā)電機做功。膨脹后的水蒸氣由排氣閥排出，經(jīng)過(guò)冷凝器轉化為水以供循環(huán)使用。
二、汽輪機的常見(jiàn)故障診斷和檢修
汽輪機的常見(jiàn)故障包括汽輪機異常振動(dòng)、汽輪機超速轉動(dòng)、汽輪機的油系統故障、汽輪機凝汽器系統故障、現對其進(jìn)行一一闡述。
1、汽輪機異常振動(dòng)及檢修
導致汽輪機異常振動(dòng)的原因有很多，主要包括轉子質(zhì)量的不平衡、汽輪機軸承座的安裝、軸承的安裝精度問(wèn)題、汽輪機滑銷(xiāo)系統間隙控制等多個(gè)原因。
轉子質(zhì)量的不平衡導致轉子在轉動(dòng)時(shí)有離心力的產(chǎn)生，會(huì )使機體產(chǎn)生周期性的振動(dòng)。對此應使用動(dòng)平衡調試的方法調整轉子質(zhì)量，在離心力相反的方向上添加附加質(zhì)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(guò)程，若軸承的幾何中心同受力中心不重合，則會(huì )使機體整體發(fā)生運動(dòng)，導致汽輪機的振動(dòng)。因此在安裝軸承座時(shí)必須嚴格按照設計書(shū)中的安裝調理進(jìn)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(wèn)題，汽輪機中一般都會(huì )使用可傾瓦式的轉子軸承，良好的穩定性、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(diǎn)�？蓛A瓦式的轉子軸承在工作時(shí)可以進(jìn)行一定程度的自由擺動(dòng)，吸收一定的振動(dòng)，從而增強了機體的支撐柔性[2]，具有減震的特點(diǎn)。在安裝時(shí)要注意軸瓦與軸承蓋之間預緊力的大小預緊力過(guò)大或過(guò)小都會(huì )影響汽輪機的正常工作，過(guò)大的預緊力會(huì )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(guò)小則無(wú)法到達緊固的目的，導致零件的相對顫動(dòng)。
對于汽輪機的滑銷(xiāo)系統的間隙控制，由于汽輪機工作時(shí)會(huì )伴隨高壓、不同溫度的工作環(huán)境，這會(huì )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，出現汽輪機的振動(dòng)，滑銷(xiāo)系統是為了減小這種缸體因受力發(fā)生中心偏移的現象，在安裝滑銷(xiāo)系統是必須準確控制滑銷(xiāo)系統的間隙，使缸體在受熱或受冷時(shí)均能保證中心不變。從而控制汽輪機的異常振動(dòng)。
2、汽輪機的超速轉動(dòng)及檢修
汽輪機是工作在高速轉動(dòng)條件下的機械設備的精密組合，汽輪機是機械的原動(dòng)件，承受著(zhù)巨大的外力矩，在汽輪機工作時(shí)一旦調節系統發(fā)生失效，導致汽輪機轉動(dòng)速度異常增大，則會(huì )發(fā)生嚴重的后果，將使機械承受的實(shí)際應力大于許用應力，會(huì )導致葉片甩落，軸承遭到損壞，轉子折斷，嚴重時(shí)還會(huì )導致整個(gè)機組的損毀，造成安全事故的發(fā)生。汽輪機超速將會(huì )是對工作人員的人身安全和機械設備損壞的重大事件。
為了保證調節系統的正常工作，避免出現汽輪機的異常超速，必須在汽輪機中使用保安系統，進(jìn)行監控轉子的轉動(dòng)速度，一旦速度超出一定范圍，就會(huì )觸動(dòng)保安系統進(jìn)行工作[3]，制止轉子速度的繼續提升，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(shí)，機組人員都要檢查保安系統是否正常工作，必要時(shí)要進(jìn)行轉子的超速試驗，以檢測保安系統的正常工作。
3、水沖擊對汽輪機的影響及維修
汽輪機中進(jìn)入一定量的水或冷的水蒸氣，會(huì )給汽輪機設備帶來(lái)比較嚴重的損壞，冷的水蒸氣凝結成水在汽輪機中會(huì )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(huì )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(jìn)行防水保護，一旦在汽輪機中已經(jīng)注水則必須立馬采取措施進(jìn)行處理。
汽輪機工作時(shí)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，并降到規定最低溫度之上時(shí)必須立馬采取措施，檢測降溫原因，當溫度降到50℃時(shí)，要馬上做緊急停機處理，并且監視水位變化，一旦有汽輪機進(jìn)水危險則要立即切斷可能進(jìn)水的水源，保證疏水系統的通暢，在最短時(shí)間內排除隱患，同時(shí)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、油系統故障及檢修
汽輪機中的潤滑油一般用來(lái)減輕摩擦，減小磨損。一旦潤滑油的油質(zhì)發(fā)生過(guò)度氧化，使油質(zhì)量降低或潤滑油中混入過(guò)多雜質(zhì)，將會(huì )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)生油系統的破壞，則應先對軸頸與軸瓦的接觸部位進(jìn)行焊厚處理，再進(jìn)行摩擦拋光處理。在汽輪機的檢查過(guò)程中，要注意過(guò)程中的清潔處理，保證油系統的清潔，同時(shí)在安裝檢修軸瓦時(shí)，需要將軸瓦用洗滌劑進(jìn)行徹底的清潔洗凈，并將空氣壓縮對軸瓦進(jìn)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(jìn)行清潔。在清潔時(shí)還要對冷油器和油箱進(jìn)行清潔。在平時(shí)的工作中，要將管線(xiàn)的清理工作做好，在檢修處理好管線(xiàn)后，清理管線(xiàn)要用總的油循環(huán)進(jìn)行清理，同時(shí)要是此時(shí)的油量多于平時(shí)的油量，并且每隔三小時(shí)更換濾油網(wǎng)。
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(zhù)密不可分的關(guān)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(guò)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，一旦冷凝器出現故障將會(huì )極大地影響汽輪機的工作狀況。冷凝器一般會(huì )由于結垢積累出現故障，當結垢生成后，會(huì )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(huì )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(xué)方法處理結垢，一般要使用一定量的專(zhuān)用化學(xué)試劑對管道進(jìn)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(jìn)行酸度測定，如果前后兩次測得酸度不同，則需繼續清洗，直至相同為止，擦拭并清洗干凈。
三、結束語(yǔ)
汽輪機是火力發(fā)電廠(chǎng)的重要設備，汽輪機的正常工作與否將會(huì )直接影響發(fā)電質(zhì)量的高低，這將極大地影響國家的生產(chǎn)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(jìn)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，定期對汽輪機進(jìn)行檢查以保證正常工作，同時(shí)要不斷更新汽輪機的檢修設備和技術(shù)，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(chǎng)的供電質(zhì)量，更好地服務(wù)生產(chǎn)發(fā)展的需要。
參考文獻：
[1]劉璐.火電廠(chǎng)汽輪機常見(jiàn)故障診斷及檢修[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，11：166.
[2]黎立政.淺析火電廠(chǎng)汽輪機常見(jiàn)故障的發(fā)生原因及檢修方法[J].知識經(jīng)濟，2012，14：93.
[3]王超.試析汽輪機常見(jiàn)故障診斷技術(shù)及發(fā)展[J].民營(yíng)科技，2011，11：178.
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