任振国
白山吉电能源开发有限公司 吉林省 134300
摘要：汽轮机是一种大功率机械，在其运行过程中如果出现故障会给火电厂运行带来不利影响，比如造成巨大经济损失，甚至出现安全事故，所以必须全面了解汽轮机常见故障，切实做好检修工作。基于此，本文从汽轮机种类和工作原理入手，讨论火电厂汽轮机常见故障，阐述汽轮机的诊断方法，最后提出火电厂汽轮机故障检修策略，希望对相关研究带来帮助。
关键词：火电厂；汽轮机；故障诊断；检修技术
汽轮机是火电厂关键的机电设备，其运行的安全性将直接影响火电厂生产。汽轮机组结构较为复杂，在运行期间对环境要求较高，并且容易受多种因素影响出现不同故障，所以要求火电厂技术人员掌握故障诊断和检修方法，以下对相关内容进行分析。
一、汽轮机种类和工作原理
根据汽轮机的热力学性能，可将其分为蒸汽汽轮机、背压式汽轮机、抽气式汽轮机、凝汽式汽轮机。在汽轮机运行过程中主要是把化石燃料燃烧产生的内能转化为转子转动后的机械能，最终转化为电能的一种装置载体。运行期间需要确保化石燃料充分燃烧，然后在锅炉中加水，让液态水受热之后转化为水蒸气，再次进入汽轮机内部，通过气体膨胀做功促进转子转动和发动机做功，最后水蒸气从排气阀排出，在冷凝器作用下实现循环使用[1]。
二、火电厂汽轮机常见故障
（一）振动异常
火电厂汽轮机运行期间出现异常振动较为常见，这是引发汽轮机出现故障的常见因素，表现为转子热变形以及气流激振。具体说来，在汽轮机运行期间气流激振主要是叶片受气流冲击，使得低频分量以及运行参数造成振动异常明显。而转子热变形后会由于摩擦在汽轮机内部抖动，进而造成振动幅度增大。
（二）调速系统故障
在使用汽轮机的过程中，调速器门也会出现摆动情况，究其原因在于静轮机调速系统出现故障，难以准确定速转子，导致转速出现变动严重时轴瓦会因此受到损坏。
（三）凝汽器真空偏低故障
汽轮机的凝汽器真空度对汽轮机运转有着直接影响，在真空度下降后，高温环境下的汽轮机容易结垢，进而导致汽轮机热效率下降。此外，真空气密性不足也会导致该问题[2]。
三、汽轮机故障的诊断方法
一旦汽轮机发生故障会出现振动异常表现，所以一般可根据振动情况判定故障，要求技术人员仔细观察，以此搜集重要信息并及时处理。具体说来：其一，需要搜集振动特征以及有关信息。对于振动来讲主要特征表现为振幅、振动频率和转速之间的关系，振动趋势的其它相关信息还包括同行机组信息、机组机构信息运行情况记录以及检修记录；其二，收集振动特征以及相关信息后需要分析故障机理，以此确定故障频谱特征以及趋势特征，进而作为故障诊断的依据；其三，诊断汽轮机故障时主要目的在于排除多发故障，因此诊断期间需要确保方式方法操作便捷。
四、火电厂汽轮机故障检修策略
（一）汽缸检修
进行汽轮机外壳部分汽缸检修过程中，首先需要掌握气缸内部的各种部件，其中主要包括转子隔板以及动静叶栅。在气缸内部，真空层可避免外部空气进入，确保汽轮机运行安全性，在了解汽缸大体情况后再次对汽缸进行检修。具体措施如下：其一，仪表的拆除。
这一环节需要拆卸化装板支架上的连接螺丝，确保支架螺栓以及压条完整的前提下将化装板吊装，这一环节要避免损坏化装板的喷漆，同时需要做好标记，拆除零部件后定点摆放，为后续装配提供支持；其二，在汽轮机保温拆卸时要将汽缸温度控制在100℃以下，并且拆卸期间禁止纱棉、木屑等易燃品进入保温层；其三，为了确保引导杆的平滑性，安装期间需要事先涂抹透平油，之后对角安装，还要检查汽缸结合面以及变形情况，测量气缸水平的分面纵向水平情况；其四，对各个部件检修后，需要组装汽轮机本体，要求做好各项数据记录，保证数据的完整性，并且封堵气缸各个配合面的孔洞，粘贴封条[3]。
（二）转子检修
其一，使用水平仪标记转子位置，将水平仪放置在轴颈中间，然后记录轴向水平数值（扬度），之后对比本次和上次的检修记录；其二，利用千分表对转子晃度测量，确保千分表处于正常状态下，观察测量读数以及初始测量时的读数是否一致，如果存在偏差需要校对并重新测量；其三。动静叶间隙测量时需要在汽缸结合面的两侧，使用塞尺对动叶进口以及静叶出口间隙测量和记录；其四，拆除联轴器螺栓，吊出转子，并拆除联轴器的罩壳和螺栓，脱开发电机端以及汽轮机端的连轴器止口，控制二者之间的距离，并且进行检查，避免出现裂纹，最后对动叶片叶轮进行检修。
（三）汽轮机振动异常处理
一方面是要确保轴承安装精度。在汽轮机当中普遍使用可倾瓦式转子轴承，其具有稳定性好、防止油膜震颤等优势，在工作时能够在一定限度内自由摆动，吸收部分振动，以此增强支撑柔性。安装期间，轴瓦和轴承盖的预紧力大小需要控制，预紧力过大或者过小将影响汽轮机工作。在控制汽轮机滑索系统间隙过程中，由于汽轮机工作时随着温度和气压的变化导致内部气体膨胀，缸体内壁受力出现形变，进而造成汽轮机振动。滑销系统可以减少汽缸受力后出现偏移，在安装过程中必须对间隙准确控制，避免受冷或者受热而出现的异常振动。
（四）汽轮机中心不稳的处理
汽轮机在高速转动下与多种机械设备精密组合，而汽轮机作为机械原动件承载着外部受力，工作期间一旦由于汽轮机中心不稳致使调节系统失效则会导致转动速度异常增大，造成严重后果，比如叶片甩落以及轴承受损、转子折断。为此需要使用保安系统对转子转动速度进行监控，如果超出指定范围将触动保安系统，控制速度继续提升。所以在汽轮机检修或者安装时机组人员需要分析保安系统的正常情况，必要时进行超速试验[4]。
（五）轴承检修方面引起的振动及处理
如果汽轮机中进入一定量的水蒸气，在水蒸气凝结成水时会对轴承造成破坏，还会导致内部轴承零件锈蚀、磨损，造成汽轮机发生振动故障甚至工作失效，所以需要做好防水保护。同时，在对汽轮机轴承进行检修时要侧重轴承所承载的压力以及温度变化，如果蒸汽温度下降到最低温度必须及时采取措施，分析降温原因，温度下降至50℃时必须切断电源，进行停机处理，监视水位变化，进而短时间内排除故障，并且要定期分析加热器运行状态。
（六）油系统故障处理
在汽轮机中润滑油的主要作用在于减少摩擦和磨损，如果润滑油油质过度氧化或者混入杂质将影响润滑效果。在发生由系统被破坏后需要对轴颈以及轴瓦接触部位焊接、抛光处理。检查期间必须保证油系统的清洁性，安装轴瓦过程中主要使用洗涤剂彻底清洗，然后进行吹洗处理。
结束语：
综上所述，汽轮机是火电厂重要的设备，其工作状态将直接影响发电量和火电厂的经济效益，所以为了确保汽轮机在正常工作需要全面分析常见故障表现原因，做好维修管理工作。技术人员需要通过学习提升自身专业能力，以此提升检修效率，最大程度降低经济损失。
参考文献：
[1]孙建军.火电厂汽轮机安装与其运行故障维护探究[J].科学与财富，2021，13(5):161.
[2]张宇航.火电厂汽轮机辅机常见故障及检修维护对策[J].电力系统装备，2021(5):132-133.
[3]梁志勇，杜贵君.火电厂汽轮机辅机常见故障与检修方法探讨[J].百科论坛电子杂志，2020(1):797.
[4]李宽宽.火电厂汽轮机异常振动故障排查技术探索[J].中国设备工程，2020(3):153-155.