探究汽轮机常见故障问题及检修对策

摘要：汽轮机组在长期运行过程中可能会出现各种故障，这些故障如果不能及时准确地诊断和处理，将导致设备损坏，甚至引发严重的安全事故。本文深入分析了汽轮机组中常见的几类故障，包括汽轮机超速、轴系断裂、大轴弯曲和轴瓦损坏等，探讨了这些故障发生的原因，并提出了相应的处理措施。通过对故障原因的分析和对解决方案的系统阐述，为汽轮机组的维护和故障预防提供实用的参考和指导。

关键词：汽轮机组;常见故障;原因分析

在长期的运行过程中，汽轮机组因为受到各种复杂工况的影响，不可避免地会遇到如超速、轴系断裂、大轴弯曲以及轴瓦损坏等多种故障。这些故障的发生不仅影响机组的正常运行，更有可能造成重大的设备损害甚至安全事故，因此，确保汽轮机组在安全、稳定的状态下运行，对于提高电力系统的可靠性和经济效益具有重要意义。基于此，开展汽轮机组故障原因分析及其处理措施研究。

1 汽轮机组故障处理的必要性

汽轮机组作为电力生产和各种工业应用中不可或缺的设备，其稳定可靠的运行对保障能源供应和工业生产的连续性至关重要。鉴于其在能源转换过程中的核心作用，任何形式的故障都可能导致整个系统的效率降低或完全停机，从而引发经济损失和安全风险。因此，系统地进行故障处理不仅是保障设备本身长期有效运行的需要，更是确保能源系统安全、高效运作的必要措施。故障处理的必要性首先体现在其能够显著减少因设备故障导致的非计划停机时间。实际数据显示，及时有效的故障处理可以减少约50%的非计划停机，这对于那些依赖连续生产过程的行业尤为重要，如电力供应和石化行业。此外，适当的故障诊断与处理策略能够帮助维护人员准确快速地识别故障源，避免无效的维修活动，从而减少维护成本和延长设备寿命。例如，通过振动分析技术识别转子动态不平衡问题，可以直接进行校正而非更换整个转子，这种策略显著降低了维护成本并提高了设备的可用性。

2 汽轮机常见故障问题

2.1 不正常震动

汽轮机在运转过程的高速旋转会产生一定程度的震动，无论何种震动都会对机械运转带来一定影响，如能在汽轮机运行过程中将振动控制在限定范围内，并不会对设备的正常运转产生影响。但由于汽轮机在组装过程中操作不当或使用期间维护不当，很容易产生不正常的震动，同时当汽轮机的动平衡被破坏时也会导致振动情况发生，轻则导致汽轮机零件磨损，重则导致机械故障，影响正常使用。因此一旦汽轮机出现不正常震动后，应及时对汽轮机组装或动平衡系统进行检查，借助频谱仪或其它分析仪器进行检测，判断故障原因并进行解决。

2.2 水冲击故障

汽轮机运行过程中会产生大量摩擦，当摩擦产生的热能积攒到一定程度，汽轮机会发生真空下降现象，随之而来的是水流涌入，这对汽轮机遭受低温与水的双重冲击，轻则磨损，重则出现严重碰撞。在锅炉方面，汽轮机启动升压过快会引发降温加压速度提升，进而管道内产生水汽凝结。在汽轮机方面，启动过程中由于人员操作不当会产生机内温差过大问题，气缸会发生变形或机组震动。同时在汽轮机运行时，汽机跳闸后对缸温超标并不能及时进行处理，导致回热系统保护装置失灵。

2.3 油系统故障

在汽轮机运行过程中，由于震动与摩擦产生的热能过大，导致油温持续升高当设备内油温超过限值时，汽轮机运转系统会因阀门溢流而出现运行故障。除此之外，为降低油温，油箱中会存储一定的冷却水，但水温一旦超过30℃或水压在短时间内急剧下降，也会导致汽轮机运转发生故障。导致故障的主要原因在于检修工作出现漏洞，汽轮机油系统挂闸，最终导致阀门卡死或漏油。

2.4 调节保安系统故障

2.4.1 速关阀开启不正常

速关阀是汽轮机运转调节保安系统中的重要组成部分，一旦汽轮机出现故障，速关阀能及时切断蒸汽进入路径。速关阀的开启关闭是由汽轮机运转过程中的油压所控制的，油压通过接口来到活塞，克服弹簧压力使活塞转压活塞盘，速关阀将活塞与活塞盘一同推送至终点，阀门也随之开启，最终连接活塞前空间与启动装置的油口。

2.4.2 油缸泄露

1）当密封圈装配过程中操作不当引起密封失效，最终导致油缸泄露问题发生。

2）阀杆装配出现问题也会导致油缸漏油，例如阀杆与密封套件位于不同圆心或阀杆接触套筒导致阀杆拉毛等。

3 汽轮机故障检修方法

3.1 机械故障的检修

在对火力发电厂汽轮机机械故障的检修维护时，应定期对汽轮机进行清理和清洗，保持各部件的清洁，防止污垢、尘埃及腐蚀物质对汽轮机部件的影响，提高汽轮机的使用效率。定期对汽轮机的螺栓进行检查和拧紧，保证汽轮机的正常运转，防止螺栓松动引起的机械故障。同时，还应该对汽轮机的润滑系统进行检查和维护，保证润滑系统的正常工作，减少机械磨损。日常检修汽轮机时，对汽轮机内部的各项指标进行定期检查和维护，例如温度、压力、流量等，保证各项指标都在正常范围内。火力发电厂在日常的设备维护和管理时，可以引进先进的管理手段，对汽轮机常见故障点进行数据统计，对故障表现、故障原因、故障解决方法进行归类总结，以便出现故障时可以及时排除故障。

3.2 参数故障的检修

在对火力发电厂汽轮机参数故障的检修时，应定期对汽轮机的运行参数进行检查和维护，例如振动、温度、压力等，发现异常及时处理，防止参数故障的发生。而对汽轮机的设计制造、安装调试等环节进行详细的检查和记录，寻找出潜在的问题和风险，及时采取措施进行修正。火力发电厂汽轮机参数故障的检修维护措施非常重要，直接关系到设备的安全运行和电力生产的稳定性。因此需要对故障进行全面深入的诊断，通过分析监测仪器和传感器的数据，找出故障的具体位置和原因。根据检查结果，维修或更换受损的部件，例如修复叶片、轴承、密封件等，以恢复设备的性能。随后，对汽轮机相关参数进行校准和测试，确保汽轮机的参数恢复到正常范围，使用相应的测试设备和仪器进行精准测试。需要强调的是，每种型号和制造商的汽轮机可能存在差异，所以在实施维修工作时，务必参考相关的制造商文档和指南，并由受过专业培训的人员执行，以确保工作的安全和有效性。

3.3 老化故障的检修

通过定期对汽轮机的机械和结构进行检查，及早发现可能出现老化的部件，包括轴承、密封件、叶片等，这种检查应该由经验丰富的技术人员进行，使用先进的检测设备和工具，确保发现所有潜在问题。一旦发现老化部件，需要及时更换或修复，对于轻微老化，可以采取磨削、涂层等方法进行修复，而对于严重老化或损坏的部件，则需要更换为新的零部件，在更换部件时，务必选择符合规格和质量标准的零部件，确保其与原设备兼容，否则质量较差的零件很容易在使用过程中发生问题而影响到火力发电厂的正常运转。另外，老化故障通常伴随着润滑系统的问题，因此，定期检查润滑系统，确保润滑油的质量和量足够，是非常重要的，而定期更换润滑油，并清洗润滑系统，可以减缓老化过程，提高设备的寿命。在对火力发电厂汽轮机老化故障的检修时，还应该记录每次的维修和检修过程，包括更换的部件、修复方法、维修日期等信息，并且制定详细的维护计划，包括定期检查、润滑、清洁等工作。

结语

通过对汽轮机组的故障原因分析与处理措施的系统性研究，为汽轮机组的故障诊断和健康管理提供科学的方法和技术支持。这不仅有助于提高电力系统的运行效率和安全性，还能显著降低运营成本，对促进能源行业的可持续发展具有深远的影响。

参考文献

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[2]张贡献.刍议火力发电厂汽轮机的轴瓦无损检测技术[J].商品与质量，2023（24）：93-96.