火电厂汽轮机运行故障处理技术探究

1 火电厂汽轮机工作原理

汽轮机是一种将蒸汽的热能转换为机械能的设备。其工作原理是利用蒸汽在喷嘴（或静叶栅）中膨胀，产生高速气流，进而推动动叶栅中的叶片旋转，从而将蒸汽的动能转化为机械能。根据蒸汽的性质和工作条件的不同，汽轮机可以分为两大类：轴流式汽轮机和辐流式汽轮机。

轴流式汽轮机特点是蒸汽主要在喷嘴中膨胀，动叶片按反方向旋转；而辐流式汽轮机则相反，蒸汽在动叶片中膨胀并推动叶片旋转。此外，根据汽轮机的用途和结构特点，还可以进一步细分为不同类型，如凝气式、背压式等。

2 火电厂汽轮机运行常见故障

2.1 运行中的异常振动

汽轮机在运行过程中，常因受热不均、内部压力波动、机械部件磨损、转子不平衡或对中不良等多种因素影响，产生超出正常范围的异常振动。这种异常振动不仅会干扰汽轮机的稳定运行，降低运行效率，影响设备性能，更严重的是，长期或剧烈的异常振动可能对汽轮机的基础、轴承、叶片乃至整个转子系统造成疲劳损伤或直接破坏，甚至引发更严重的安全事故。

2.2 调速系统故障

调速系统作为汽轮机的核心控制部分，承担着精确调节机组转速和功率输出的关键任务。一旦调速系统发生故障，例如传感器失准、执行机构卡涩或控制逻辑紊乱，可能导致调节汽门开度异常，表现为开度过大或过小。这种失控状态不仅会直接破坏汽轮机的稳定运行，使其偏离额定工况，效率下降，更严重的是，可能引发超速、甩负荷等危险工况，对设备安全构成严重威胁，甚至诱发重大安全事故。

2.3 凝汽真空故障

凝汽器是汽轮机系统中的关键设备，其核心功能在于将汽轮机排出的乏汽高效冷凝成水，从而在汽轮机排汽口建立并维持高度真空，这是提高整个热力循环效率的重要环节。凝汽真空故障具体表现为凝汽器内部真空度显著下降，这通常意味着冷却效果变差或存在漏入空气等问题，导致蒸汽无法充分冷凝。此种状况不仅会直接降低汽轮机的运行效率，增加能耗，长期运行还可能因排汽缸温度升高、轴向推力变化等，影响设备的运行稳定性和安全性。

2.4 积盐问题

在汽轮机运行过程中，如果蒸汽品质不佳，含有超标的盐分杂质，这些杂质便会在汽轮机内部流动过程中逐渐沉积下来，特别是在叶片和隔板等关键通流部件上形成积盐。这种积盐现象会改变叶片的几何形状和表面状态，增加流动阻力，降低蒸汽的做功能力，从而显著降低汽轮机的传热效率和整体运行效率。同时，积盐还可能影响蒸汽的纯净度，进一步加剧设备磨损或堵塞，最终干扰汽轮机的正常运行，甚至引发振动或出力不足等问题。

2.5 汽轮机组油系统故障

油系统是确保汽轮机组安全稳定运行的生命线，其核心职责是为汽轮机各轴承、盘车装置、调速系统以及可能配备的齿轮箱等高速运动部件提供充足、清洁且温度适宜的润滑油。一旦油系统发生故障，例如润滑油压力骤降导致供应不足、油温超出正常范围或油质污染、乳化等，都将直接威胁到运动部件的正常润滑和冷却。这可能导致轴承、轴颈等关键部位发生严重磨损、抱轴，甚至引发设备过热损坏，极端情况下还可能因油系统泄漏遇高温引发火灾，构成重大安全隐患。

3 火电厂汽轮机运行故障处理技术分析

3.1 异常振动故障处理

针对汽轮机运行中出现的异常振动，应首先对设备进行全面细致的检查，重点关注汽轮机的安装质量是否达标、叶片是否存在磨损或损坏、转子系统的平衡度是否良好等关键因素。一旦监测到异常振动信号，必须立即启动故障诊断程序，利用振动分析等手段快速准确地查找振源，明确振动产生的原因。根据诊断结果，采取针对性的处理措施，例如精确调整汽轮机内部叶片的安装间隙、更换已达到磨损极限的叶片、或者对转子进行重新动平衡校正等。此外，还可以考虑在适当位置安装减振器或采取其他结构加固措施，以有效降低异常振动对汽轮机本体及附属设备的负面影响，保障机组安全稳定运行。

3.2 调速系统故障处理

调速系统故障的处理核心在于保障调速器的精确性和运行稳定性，这对维持汽轮机转速在设定值至关重要。为此，必须定期对调速系统的各项参数进行细致检查与必要调整，包括但不限于汽门开度、转速控制范围及反馈信号等关键设定。同时，需持续密切关注汽轮机的实时运行工况，利用在线监测数据对调速系统的响应和性能进行评估。一旦发现调速系统出现异常，如响应迟缓、波动过大或控制失灵，应立即采取果断措施进行处理，可能涉及更换性能下降的传感器、重新标定或优化 PID 控制器的整定参数，或是更换故障的执行机构部件，确保调速系统能够快速恢复正常功能。

3.3 凝汽器真空故障处理

处理凝汽器真空故障需从提升真空度和防止空气泄漏两方面入手。提高真空度的方法包括定期对凝汽器管束进行彻底清洗，去除水垢和附着物以恢复换热效率，以及根据需要适当增加循环冷却水量，强化换热效果。同时，必须严格防止空气从外部渗入凝汽器，这需要在机组启动前仔细检查并确保所有可能通往大气的阀门、管道接口、抽真空系统等处于严密关闭或正常工作状态，杜绝漏点。此外，可利用高效真空泵等辅助设备，强化抽吸能力，进一步确保并维持凝汽器达到并稳定在设计的最佳真空状态。

3.4 积盐故障处理

首先，必须严格加强锅炉给水及炉水的水质监督与控制，通过优化水处理工艺、精确加药等方式，从源头上减少水中溶解盐类进入蒸汽，从而降低蒸汽携带盐分对汽轮机通流部分造成污染的风险。其次，要建立并执行定期清理制度，利用停机检修或在线清洗手段，及时清除附着在汽轮机叶片、隔板等关键部件上的盐垢，恢复设备的原有几何形状和换热性能，保障其高效、稳定运行。此外，在设备设计制造阶段，应优先选用耐腐蚀性能更优的材料来制造汽轮机易受盐分侵蚀的零部件，从根本上提升设备抵抗积盐侵蚀的能力，延长使用寿命。

3.5 汽轮机组油系统故障处理

首先，定期检查润滑油的各项性能指标，一旦发现油品老化、污染或变质失效，必须及时进行更换，并确保使用符合标准的合格新油，同时保持整个油系统的清洁度，防止杂质进入。其次，需持续监控油温，确保其始终维持在设备制造商推荐的适宜工作区间内，过高或过低的油温都会影响润滑效果。最后，必须严格执行油系统的预防性维护保养计划，包括定期更换滤油器滤芯、清理或更换空气滤清器、检查并维护油泵及其附属设备等，通过这些措施，可以有效减少油系统故障的发生概率，保障汽轮机组的安全运行。

结束语：总之，火电厂汽轮机运行故障处理是一项复杂而重要的工作。我们需要不断总结经验教训，加强技术研发和创新，不断提高汽轮机的运行效率和可靠性，为电力系统的安全稳定运行提供有力保障。

参考文献：

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