汽轮机常见故障处理

汽轮机常见故障处理

摘要：汽轮机是用蒸汽来作功的旋转式热能动力机械，具有效率高、功率大、转速容易控制、运转安全可靠等优点，因此被广泛应用在发电、冶金、石油化工、交通运输、轻工业等行业。保证设备安全、稳定、高效率地运行至关重要。本文阐述了汽轮机常见故障及其处理方法，以便及时消除故障或故障隐患。

关键词：故障；汽轮机；设备

中图分类号：tk26文献标识码： a 文章编号：

汽轮机是在高温、高压、高转速的环境下运行的大型精密机械，各部件随着使用时间的增长，不可避免地出现自然劣化和磨损。为了分析掌握设备部件劣化和损坏的规律、进行故障诊断和可靠性分析使在停车检修有限时间内确保设备通过检修，所以熟知其故障处理技术是十分必要的，下文就介绍一些汽轮机的常见故障及处理方法。

一、汽轮机常见故障及处理

（一）、调节系统故障（转速波动、调速器不能控制）

1、检查蒸汽参数过低或压力波动（负荷波动）

处理：检查控制油系统，调整恢复蒸汽参数

2、油质太脏：（错油门滑阀转动频率不稳）

处理：清洗油循环系统，检查更换过滤器（油箱）

3、错油门、油动机卡涩

处理：解体检查清洗

4、调节汽阀卡涩，阀座松动，阀头脱落，提杆断裂，调节阀提板组件安装有误。

处理：检查调节阀组件

5、主汽阀（或蒸汽一次阀）未全开，处于节流状态

处理：全开主汽阀工蒸汽一次阀，排除故障。

6、仪表压力变送器故障，风压控制信号波动或失控

处理：汽轮机转速控制改为手动，检查仪表压力变送器（由仪表专业人员处理）

（二）、汽轮机主轴轴向位置变化

当汽轮机在异常情况下运行时，会引起轴向推力瓦异常变化，如果轴向力过大，可使推力轴承烧毁，转子窜动，产生轴向动静磨擦，机组产生强烈振动，造成重大事故，应引起特别注意轴向的变化。引起变化的原因主要有以下几个方面：

1、设备超负荷运行：超负荷运行时，流量必然增大，超过正常值，机内各级前后的压力差变大，使轴向推力增加，如果超过负荷过多、过猛、叶片流道内蒸汽加速度，轴向分速度也瞬时增大，将使轴向推力骤然增加，因此运行中要控制好负荷。

2、级间密封磨损：平衡活塞、喷嘴、隔板、轴封磨损过多，造成间隙增大，漏汽量增大，因为间隙漏过的汽体经过喷嘴，有很高的压力，致使叶轮前面压力增高，造成轴向力增加。所以在检修时要保留良好的汽封间隙，按规定正常启动和运行汽轮机，不使密封发生磨擦、磨损，保证生产。

3、通流部分结垢（动静叶片）：叶片结垢后，可使叶片通流面积减少，使级前压力增加，造成叶片的反动度增加，使轴向推力增加，所以要经常注意汽轮机“监视段”的压力。

4、水冲击：当蒸汽中带水进入汽轮机时，引起水冲击。这时进汽温度急剧下降，从机体轴封和结合面不严密处冒出白色湿汽或溅出水点，机组内发生金属噪声和水声。由于水滴在轴向上打击叶片并且堵塞通道，都会使叶片前后压差增大，使轴向推力大大增加，又因轴向推力增大，推力轴承巴氏合金的温度和润滑油出口温度上升。

5、新蒸汽温度过低：这种状况出现时应当限制或降低负荷，同时应进行恢复新蒸汽的温度，否则会引起流量大量增加，使轴向力急剧加大。

6、机组负荷增加过快：当机组负荷突然快速增加时，蒸汽流量会突然加大，使在叶片通道中的蒸汽加速，轴向分速度瞬时改变很大，叶片会受到过大的轴向力，整个转子的轴向力增加。

（三）、汽轮机中心状态变化

1、汽缸、轴承副温升的影响：汽缸与轴承副采用猫瓜连接时，由于猫瓜和垫块温度升高，汽缸高压（温）部分中心将相对转子上移，轴承座温升使转子和汽缸同时上移，但转子和汽缸上移是不同的。

2、背压式汽轮机进排汽管线的影响：由于受热应力变化的影响，对汽轮机会产生相对位移，使汽缸体中心对轴承中心产生变化及不

同心，这种影响有其设计因素，也有安装因素。

3、背压式汽轮机又有采用挠性板支撑的汽缸，由于温度较高，挠性板膨胀使汽缸抬高。

4、单油楔轴承和椭圆轴承油膜的影响：转子运行时油膜使转子中心抬高，向转动方向相反一侧位移，轴径直径较大时，上移偏移可达0.10~0.20mm。

对于机组整个轴系的振动问题，采取了如下措施进行了逐步解决：（1）、烟机转子高速动平衡，（2）、轴流机转子弯曲，返厂校直，及更换（其间曾多次做过动平衡校验，但因转子弯曲较大，均未达到理想效果），（3）、汽轮机转子动平衡，转子更换，汽轮机缸体因管线应力过大致使汽轮机汽缸产生横向位移，转子磨损返厂修复更新，（4）、汽轮机振动超高的原因还有一个就是：滑动轴承下瓦悬空现象，使该机在达到一定转速后，振动急剧上升达90um以上，经反复检查，查出由于下瓦悬空，油膜形成不好，并破坏了整个轴承的紧力，使机组振动加大。

（四）、汽轮机转子的热膨胀、热变形、热应力。

1、热膨胀：汽轮机转子在开车和运行中，由于温度较停车时升高，使转子尺寸发生变化，这种尺寸变化叫热膨胀，因汽轮机轴向尺寸较长，相应轴向热膨胀也较大。

2、热变形：汽轮机转子在静止状态下缸体内漏（进）入蒸汽后，（或停车后未盘车），由于缸体内部上下存在温差，使转子上下侧热膨胀量不一样，造成转子向上弯曲变形，这种变形叫转子的热变

形，（它与转子的冷变形变化正好相反，如长期备用的机组，不按时对转子进行盘车，势必会给转子造成向下弯曲变形）

3、汽轮机在开车过程中，转子外部和内部存在温差，膨胀量也不一致，就在转子内部产生变形应力。在汽轮机的正常运行中，转子前后端存在温差（转子的前后端和转子的中间段也存在温差）特别是对凝汽式汽轮机达几百度，转子前后端温度急剧变化，在转子内部也产生应力，这种应力叫热应力。

所以若想要使转子的热变形、热膨胀、热应力控制在最低限度，在开停车过程中预热升（降）温应汽轮机开车升温曲线缓慢进行，使转子、汽缸内外温升均匀，并及时对转子盘车。在汽轮机启动过程中，常常需要在冲动转子前向前后汽封送汽（以便建立真空），由于漏入缸内的热蒸汽大部滞留在缸内上部，将会造成转子的热弯曲，甚至会引起动静部位的摩擦，或破坏转子的平衡，妨碍启动工作的正常进行。另外在汽轮机停机后，由于汽缸上下存在温差，若转子静止不动，便会因自身的温差而向上弯曲,对于大型汽轮机，这种弯曲可能达到很大数值,并且需要经过几十个小时才能逐步消失，为了避免转子的热弯曲，就必须在汽轮机冲转前和停机后对转子以一定的转速连续地进行盘车以保证转子的均匀受热和冷却。

二、总结

汽轮机作为一种高速动力机械，结构复杂，并且附属设备较多，运行管理和事故判断难度也大。因此在运行中要注意两点：操作人员的素质要高，必须熟悉汽轮机操作的有关知识、规程，做好对各