石磊
上海电气电站服务公司 上海市 200240
摘要：汽轮机是发电厂的主要发电设备，其作用在于实现蒸汽内能向机械能的有效转化。汽轮机是否正常平稳运行，直接影响发电效能。然而，汽轮机运行中常会出现故障，我们必须要充分把握其故障问题，并对其进行科学处理。本文主要分析了发电厂汽轮机的常见故障，并提出了相应的解决对策，以供参考。
关键词：发电厂;汽轮机;故障;解决对策
引言
在信息化的发展背景下，电力已经成为人们生产生活中不可缺少的一部分。与此同时，发电方式呈现出多元化的特点，但火力发电依然是当前主要应用的发电方式。在火力发电厂中，汽轮机属于核心设备，为电力生产提供必要的动能。然而，汽轮机运行中常会出现故障，影响火力发电厂的发电效能。因此，我们对其故障进行深入把握，并采取有效措施予以处理，以保证电厂电力生产满足实际需求。
一、发电厂汽轮机的概念
1.汽轮机工作原理
汽轮机作为火力发电厂中常见的电力生产设备，它的主要作用原理是将锅炉内燃料燃烧产生的热能转换成机械能，它之所以被广泛应用就是因其具有使用时间长、转换效率高、功率大等优点，汽轮机在工作状态时，主要的运动过程是高温蒸汽不断的推动汽轮机转子旋转做功，使蒸汽中的热能不断的转换成机械能，产生的机械能在经过同轴的发电机设备转换成电力，输送到各地，满足人们生产生活的用电需求[1]。
2.汽轮机的分类
（1）单汽轮机
单汽轮机是结构最简单的一个极汽轮机，它只有一排喷嘴和一排列动叶片。
（2）复速级汽轮机
复速级汽轮机是由单级汽轮机转变而来，但性质仍是单级汽轮机，它的结构特点是具有两排以上的动叶片，习惯称做速度级汽轮机
3多级汽轮机
随着时代的进步，单级汽轮机或复速级汽轮机已不能满足生产需求，这就促使人们研究更加高效的汽轮机的产生，经过科学家的不断探索多级汽轮机应运而生，它能够更加有效的利用进气量和蒸汽的理想焓量，它能够利用蒸汽焓量在每一级汽轮机叶片中作出最大的功，最大的利用了蒸汽热能，具有单机内效率高，功率大的优点。
汽轮机可以按照以下不同特点进行分类：
按蒸汽在汽轮机内流动的方向分类可分为以下几种：1）轴流式汽轮机，即：汽轮机内部蒸汽与轴旋转方向平行流动。2）辐流式汽轮机，即：蒸汽在汽轮机内流动的方向与汽轮机轴相垂直。3）周流式汽轮机，即：蒸汽在汽轮机中既不是沿轴线方向流动，也不是沿辐向流动，而是沿圆周方向流动。
按汽缸的数目分类可分为以下几种：1）单、双缸汽轮机，即：单缸汽轮机就是只有一个气缸工作的汽轮机。双缸汽轮机有高低两个汽缸，蒸汽先进入高压缸再进入低压缸，他们之间用连轴器连接。2）多缸汽轮机，即随着生产要求的提高，一个气缸或两个汽缸的汽轮机无法满足实际生产需求，因此人们研究出了效率更高的三缸和多缸汽轮机[2]。把汽轮机内部分成高中低等多个层级，利用蒸汽不同等级能量差异，进行能量的转换。
4.汽轮机的组成结构
汽轮机包括转动部分（叶栅、叶轮、转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件）以及固定部分（包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等）
二、发电厂汽轮机故障分析
1.真空降低
真空降低故障一般发生于汽轮机凝结器系统中，该系统是汽轮机辅机的重要组成部分，可以把汽轮机排汽转化为洁净的凝结水，再送回锅炉汽化，以满足锅炉对水的需求，还能够通过创设真空凝汽环境来降低排汽压力，从而实现汽轮机热效率的提升。当外界环境为高温状态时，该系统真空度就会受水温升高的影响而降低，这种情况多发于汽轮机超时运行。发生时，外壳会发热。另外，系统的真空气密性、结垢处理也会影响真空度。若发现真空降低故障，应及时停止相关设备运行，并查看管道是否堵塞。
2.异常振动
异常振动故障多发于转动过程中，其发生有多个原因，具体包含摩擦振动、气流激振、转子热变形等[3]。当汽轮机各构件间摩擦力较大时，汽轮机就有极大可能出现异常振动，同时发生涡动等问题，机械转子受热不均而发生变形，导致故障的发生。发生气流激振时，汽轮机转动异常，低频分量在短时间内急速增加，汽轮机振动幅度增大，从而发生故障。
3.油系统失常
油系统失常故障具体表现为温度升高、油位降低及油压下降等。根据电厂汽轮机运行特点来看，这一故障多是由EH、DEH系统运行异常引起的。另外，所加油质量不高或者不符合相关标准时，实际润滑效果就会大大降低，从而加大相关部件间的摩擦力，造成系统失常。
4.叶片损坏
长期的高速运转，会使汽轮机叶片出现损坏情况，严重时直接报废。当叶片不能正常投入使用时，汽轮机的动力输出效率就会受到消极影响，甚至会导致轴系严重磨损，缩短设备的使用时长。通常情况下，汽轮机叶片损坏原因有如下几点：一是叶片安装不当;二是叶片运转受温度等环境因素影响;三是叶片本身的质量问题。
三、发电厂汽轮机故障解决对策
1正确操作起、保、停
操作不当是汽轮机故障的主要原因，因此在使用汽轮机进行电力生产时应当注重起、保、停的正确操作。在此过程中，于正式启动前设定好运行参数，并对其进行有效核对，以满足实际电力生产要求[4]。通常，汽轮机启动需要三个参数达到要求：一是真空气压，一般保持在50千帕到40千帕;二是温度，最适宜范围为270℃～300℃;三是冷态气压，将其控制在2.5到3.0兆帕范围内。值得注意的是，在这三个参数的设置与控制中还是会出现问题。如当提升温度这一操作需要较长时间时，系统运行耗电量就会增加，这尽管不会给实际电力生产质量造成太大影响，但并不符合当前绿色节能降耗的工业生产理念。为了实现对这三个参数的有效控制，同时达到节能降耗目的，可以先开旁压再开真空门。另外，也能在低负荷状态下进行系统操作[5]。但汽轮机机组发生明显故障时，根据自动监测系统所给出的信息进行故障定位，同时将故障部分隔离开来，以保护其他部分正常运行。同时，停止故障机组。
2控制凝结器运行状态
凝结器是汽轮机辅机的重要组成部分，具有降低排气压力、提高热效率的作用。要让汽轮机正常运行，就需要将凝结器控制在真空状态，并保证其真实密闭性，确定射水泵运行正常，水位正常，以及循环水有好的质量。要达到这些目标，应做到以下工作：一是运行前全面的封闭检查，防止发生泄漏情况;二是实时获取水泵运行相关数据，尤其是水温，水温应当保持在26℃以下，如果水温超出这一数值，则需对其尽快采取有效措施;三是通过有效检测确定循环水质量达到标准，保证水中无杂质，杂质在凝结器中容易形成水垢，从而影响其正常运转。
3加强针对性检修
汽轮机运行过程中会产生多种故障，其原因与检修方式有明显差异。要做到对故障问题的有效处理，需要加强针对性检修，基于对故障信息的全面把握与其发生原因的有效分析，选择合适的检修方式。例如，对于凝结器真空偏低故障，主要检测是否有漏气问题，此时选择停机灌水方式查找漏水点，并及时修复。同时，对重要构件进行标准检查与清理，弥补漏气点，并清除其内部污垢，从而使其气密性得到有效提升。再如，对于异常振动故障，根据不同的原因选择相应的检修方式[6]。气流激振的发生和叶面运转所产生的气流有关。当其末端气流紊乱时，系统内部就会产生冲击现象。此时，调节机组给水量以及高压调速气门，以避免气流激振。
结语
综上所述，发电厂汽轮机常见故障有真空降低、异常振动、油系统失常、叶片损坏等。笔者认为，要实现对这些故障的有效解决，发电厂人员应当正确操作汽轮机的起、保、停，做好对凝结器运行状态的有效控制，同时加强针对性检修，从而保证汽轮机的正常运行。
参考文献
[1]韩庆华.论电厂汽轮机的常见故障及处理对策[J].内燃机与配件，2018（15）：125—126.
[2]张轩，奚家硕.火力发电厂汽轮机的优化运行对策浅议[J].电子制作，2015，5（19）：.178-184.
[3]冯彦锋，厉彦会. 发电厂汽轮机故障诊断[J]. 科技创新与应用，2013（ 06） .
[4]李立言. 火力发电厂汽轮机常见故障分析与检修[J]. 机电信息，2014（ 30） .
[5] 胡永忠.论发电厂汽轮机常见故障分析与排除[J].通讯世界，2014，（16）：116-117.
[6] 罗斌.火力发电厂汽轮机常见故障分析与检修[J].科技创新与应用，2015，（31）：114.