火电厂汽轮机辅机常见故障及检修技术研究

万菊平

摘要：近年来，电力已逐渐成为现代社会发展中所必需的重要能源，而电力主要是来源于火力发电，因此，火电厂运行的稳定性及安全性则显得至关重要。在火电厂中，因汽轮机组的运行环境相对特殊，加之其本身结构复杂，致使在运行期间故障的发生率也相对较高，汽轮机组运行是否异常会对火电厂的工作质量与效率产生直接性影响。本文通过对火电厂汽轮机辅机中常见的故障情况进行分析，以此提出相应的检修方案。

关键词：火电厂;汽轮机辅机;故障;检修技术

在我国，大部分发电厂均是以汽轮机进行发电，因此，汽轮机的运行状况针对发电机而言具有较大影响，若机组在运行期间出现了严重故障，则会导致发电受阻，从而对人们的日常生活与生产造成障碍。另外，电力在我国经济发展中也会着重要作用，若故障频发则会对经济发展水平的提高产生一定阻碍，因此，应对汽轮机及其辅机等的故障情况引起高度重视。

一、对汽轮机辅机进行检修的必要性

针对电力能源输出而言，火电厂是其重要环境，主要是以机械能与电能间的有效转换进而为用电人群提供持续性的能源供给，已满足社会的发展需求。受管理理念、现代化技术等不断完善与优化的影响，对汽轮机的运行与检修也不能单纯局限在停工检修，而是通过检修技术创新的方法，实现汽轮机辅机连续工作下的检修，避免因停工检修而对供电造成不利影响。

通过对实际检修进行分析发现，在汽轮机辅机运行过程中若能够及时查出其隐性问题，则能够使得设备因高负荷运转而产生的过度损耗情况明显减低，进而使得主体系统运行的可靠性与稳定性得到保障，利于提高辅机设备的使用寿命[1]。另外，定期对火电厂汽轮机辅机开展检修工作，还能够使得电厂设备的运行及维护质量得到有效保证，使得有关设备能够以较好的状态投入到工作当中，利于成本节约的同时设备运行的安全性也可得到加以提高。

二、汽轮机辅机的常见故障

（一）循环水泵装置故障

在汽轮机辅机运行的体系当中，若循环水泵装置发生故障，则会影响水驱动环节，甚至还会造成循环水泵空负荷运转，以致无法达到预期的节流效果。同时，依据当前循环水泵的运行方式而言，大部分火电厂的运转工序均是以调节工艺为主，其系统运行成本相对较低，但该模式对于整个操控体系来说，其本身形成的调控模式无法实现精度化的调控，如，无法实时化调控借助循环速率及循环工况，从而导致内部气压差产生一定波动，进而影响循环结构下的真空环境，使得整个系统的运行效率降低[2]。另外，若汽轮机长期处于低负荷运转当中，则会导致既定运行参数存在差异，主系统的运行需求无法得到满足，上述问题针对循环水泵装置而言，主要体现为运行功耗明显增加，从而使得设备的运行成本间接性递增。

（二）异常振动

汽轮机组在运行期间，异常振动属于较为普遍的一种故障情况，不规则振动会导致系统运行紊乱，从而使得整个汽轮机组总体故障的发生率明显增加。依据当前震动的形成原因分析显示，主要包含摩擦共振、激震以及龈转子受热而导致的振动等问题。其中，摩擦共振主要是指汽轮机辅机在运行期间，因内部相邻组件存在无法避免的摩擦而导致，上述情况现象的存在会使得汽轮机组产生涡动现象或抖动问题。在运动摩擦期间，内部转子温度以局部温度升高为主要表现，对于刚性部件而言，会产生以热弹性弯曲的一个变动形态，进而使得大部件运行期间的振幅明显增大;激震则是指受气流冲击的影响，汽轮机组本身会阴气流冲击而导致低频分量问题出现，若由该问题所映射出的工作参数明显大于预期设定值时，则会因设置不规范而导致振幅增加，进而使得汽轮机组出现异常振动的情况;最后，因转子热变形而导致的摩擦问题是较为严重的问题之一，其原因为，装置在运行期间所产生的温度值会度热形变系数造成一定影响，若整个转子部件所产生的形变状态与设备运行最大极限值相比明显较大时，势必会增加汽轮机设备的振幅，进而导致出现震动。

（三）凝汽器真空偏低

针对火电厂中的汽轮机辅机而言，凝汽器是其关键的构成部分，主要包含循环水泵、凝结水泵以及抽气装置等，针对凝气设备而言，让汽轮机内部的排气口维持在较为适中的真空状态则为其主要功能，使得汽轮机内部的蒸汽可通过适度膨胀从而使得排气所受到的压力降低，从而使得汽轮机的热效率得到显著提高[3]。同时，还可将汽轮机运行期间所排出的蒸汽快速凝结为凝结水，供锅炉循环使用。汽轮机在运行过程中，其凝汽器的排汽压力与总体的运行效率紧密相关，凝汽器的真空程度也会影响汽轮机的正常运转。若凝汽器的真空度持续降低，则会使得排汽温度不断升高，进而因振动较大而导致故障发生，且伴宿温度的不断递增其振动幅度也会相应增大。循环水的温度会伴随外界温度的升高而升高，因此，凝汽器的吸热量及蒸汽的冷凝度也会在一定情况下受循环水温的影响，导致排气压力持续性递增，最终使得凝汽器内部的真空降低，而凝汽器结垢及真空的气密性均会对汽轮机凝汽器的真空程度产生一定影响。

三、汽轮机辅机的检修

（一）循环水泵检修

在汽轮机辅机中，通过对循环水泵所出现的故障问题进行分析发现，对其故障情况在处理期间，应对巡皇水泵在汽轮机整体机组中的功能加以明确，通过与设备故障所出现的表面征象相结合，进而对故障所产生的具体位置进行有效判定，以便使得故障检修的精准度得到加以提高。通过对实际运行工况进行分析显示，若外界工作负荷在基准指标当中，则可将因循环水泵而导致的供水故障确定为凝汽器装置当中，该问题发生的主要原因为，凝汽器装置在运行期间会产生一定的杂质，若该杂质对内部结构造成堵塞，那会就会使得水体循环量降低。对该情况在检修期间，可采用疏通装置对凝汽器装置内的杂质进行有效清除，直至其内部结构重新为真空状态时，则表明可继续投入到正常使用当中。另外，需注意的是，水体循环期间，内部水体的体积会逐渐减少，此时则需依据荷载运行模式进行定期的水体添加，从而使得水循环的荷载量得到有效保证。

（二）异常振动的检修

对该类故障情况进行检修期间，应首先对转子部件是否破损进行详细检查，若存在变形则需及时更换新转子。而对于机械部件中的摩擦情况进行处理的过程中，则需考虑部件运行过程中基准参数是否具有间隙较大或碰撞等问题，若存在则需及时对有关部件加以优化。对于汽轮机组中存在的气流激震情况，需首先对汽轮机末端的叶片进行合理调整，或者更改气阀的输入值，从而使得因气流而导致的振动问题得到有效避免。

（三）凝汽器真空度的检修

火电厂内的汽轮机辅机运行期间，主要是采取喉部下凝汽器侧的灌水捡漏或对真空系统停机的方式，以此判定凝汽器是否存在真空度偏低的情况。另外，还需进一步增强对汽轮机轴封及喷嘴进行检查与清理，使得机组泄露情况得到有效避免，抽气效率加以提升，借助化学除垢的方法对凝汽器进行定期清理，也能够使得凝汽器真空度降低的问题有效减少。

综上所述，在火電厂中汽轮机辅机故障的发生，大多可通过易损部件的定期更换、常见故障检查以及系统清洗等方式进行减少或避免，因此，作为火电厂应通过积极引进先进的设备与管理方案，定期对汽轮机辅机常见的故障情况进行检查与统计，并对故障的发生原因及解决方案等进行总结与归纳，以避免下次相似故障的发生，通过采取合理、有效的故障排除方案，能够使得火电厂汽轮机械正常运行状况得到保证。

参考文献：

[1]郭宏恩.核电汽轮机凝汽器运行参数动态特性仿真研究[J].中国测试，2019，45（8）：59-64.

[2]陈浩，李鹏，滕维忠，等.火电厂供热机组汽轮机低压转子严重积盐，腐蚀原因分析及处理[J].热力发电，2019，48（8）：135-138.

[3]白云山，蔡灿，石永锋，等.某F级燃气轮机发电机组振动故障诊断及处理[J].汽轮机技术，2019，61（3）：74-76.