汽輪機(jī)常見(jiàn)故障及措施全解

1、汽輪機(jī)設(shè)備故障診斷常見(jiàn)故障分析一、汽輪機(jī)原理簡(jiǎn)介汽輪機(jī)是用蒸汽做功的一種旋轉(zhuǎn)式熱力原動(dòng)機(jī)，具有功率大、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易損件少，運(yùn)行安全可靠，調(diào)速方便、振動(dòng)小、噪音小、防爆等優(yōu)點(diǎn)。主要用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、給水泵等，在煉油廠還可以充分利用煉油過(guò)程的余熱生產(chǎn)蒸汽作為機(jī)泵的動(dòng)力，這樣可以綜合利用熱能。一列噴嘴葉柵和其后面相鄰的一列動(dòng)葉柵構(gòu)成的基本作功單元稱為汽輪機(jī)的級(jí)，它是蒸汽進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的基本單元。蒸汽在汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，是先將蒸汽的熱能在其噴嘴葉柵中轉(zhuǎn)換為蒸汽所具有的動(dòng)能，然后再將蒸汽的動(dòng)能在動(dòng)葉柵中轉(zhuǎn)換為軸所輸出的機(jī)械功。具有一定溫度和壓力的蒸汽先在固定不動(dòng)的噴嘴流道中進(jìn)行膨脹加

2、速，蒸汽的壓力、溫度降低，速度增加，將蒸汽所攜帶的部分熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝膭?dòng)能。從噴嘴葉柵噴出的高速汽流，以一定的方向進(jìn)入裝在葉輪上的動(dòng)葉柵，在動(dòng)葉流道中繼續(xù)膨脹，改變汽流速度的方向和大小，對(duì)動(dòng)葉柵產(chǎn)生作用力，推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)作功，通過(guò)汽輪機(jī)軸對(duì)外輸出機(jī)械功，完成動(dòng)能到機(jī)械功的轉(zhuǎn)換。排汽離開(kāi)汽輪機(jī)后進(jìn)入凝汽器，凝汽器內(nèi)流入由循環(huán)水泵提供的冷卻工質(zhì)，將汽輪機(jī)乏汽凝結(jié)為水。由于蒸汽凝結(jié)為水時(shí)，體積驟然縮小，從而在原來(lái)被蒸汽充滿的凝汽器封閉空間中形成真空。為保持所形成的真空，抽氣器則不斷的將漏入凝汽器內(nèi)的空氣抽出，以防不凝結(jié)氣體在凝汽器內(nèi)積聚，使凝汽器內(nèi)壓力升高。集中在凝汽器底部及熱井中的凝結(jié)水，通過(guò)凝結(jié)水

3、泵送往除氧器作為鍋爐給水循環(huán)使用。只有一列噴嘴和一列動(dòng)葉片組成的汽輪機(jī)叫單級(jí)汽輪機(jī)。由幾個(gè)單級(jí)串聯(lián)起來(lái)叫多級(jí)汽輪機(jī)。由于高壓蒸汽一次降壓后汽流速度極高，因而葉輪轉(zhuǎn)速極高，將超過(guò)目前材料允許的強(qiáng)度。因此采用壓力分級(jí)法，每次在噴嘴中壓力降都不大，因而汽流速度也不高，高壓蒸汽經(jīng)多級(jí)葉輪后能量既充分得到利用而葉輪轉(zhuǎn)速也不超過(guò)材料強(qiáng)度許可范圍。這就是采用多級(jí)汽輪機(jī)的原因。汽輪機(jī)包括汽輪機(jī)本體、調(diào)節(jié)保安裝置及輔助設(shè)備三大部分。二、汽輪機(jī)常見(jiàn)故障（一）、不正常振動(dòng)汽輪機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，因此運(yùn)行中總是存在不同程度、方向的振動(dòng)，凡是限定范圍內(nèi)的振動(dòng)不會(huì)對(duì)設(shè)備造成危害，是允許的。但由于各種原因，機(jī)組運(yùn)行過(guò)程尤其在

4、試運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)異常，固然產(chǎn)生不正常振動(dòng)的原因很多，振動(dòng)異常大多是安裝不合要求及運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)引起的。由于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在廠內(nèi)進(jìn)行了高速動(dòng)平衡，并經(jīng)空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)合格后出廠，所以除進(jìn)行了修理、更換過(guò)零件或已產(chǎn)生永久彎曲變形的轉(zhuǎn)子外，一般汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)須復(fù)校動(dòng)平衡。汽輪機(jī)和機(jī)組起動(dòng)、運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)振動(dòng)異常，主要從上述兩方面查找原因，根據(jù)振動(dòng)特征借助頻譜儀或其它實(shí)時(shí)分析器進(jìn)行測(cè)試、分析，判明原因并加以解決。1、安裝或檢修質(zhì)量不良原因如下：二次灌漿澆注質(zhì)量不好，支座（底盤(pán)）與基礎(chǔ)貼合不緊密；管道法蘭接口明顯錯(cuò)位強(qiáng)制連接或管路布置不合理，作用在汽輪機(jī)上的力和力矩超過(guò)允許值；汽輪機(jī)滑銷(xiāo)系統(tǒng)裝配、調(diào)整不當(dāng)；對(duì)中不好；

5、軸承裝配出現(xiàn)問(wèn)題；汽輪機(jī)與被驅(qū)動(dòng)機(jī)的軸向定位不符合要求2、運(yùn)行操作問(wèn)題原因如下：軸承工作狀態(tài)不良，如軸承潤(rùn)滑油量不足，油質(zhì)不合格油溫過(guò)低，軸承間隙過(guò)大等；蒸汽中帶水，進(jìn)汽溫度急驟下降,形成水沖擊，機(jī)組強(qiáng)烈振動(dòng)并伴有沉悶的轟鳴聲；蒸汽品質(zhì)不良，通流部分結(jié)垢、腐蝕；凝汽式汽輪機(jī)真空降低使排汽溫度升高，轉(zhuǎn)子熱態(tài)對(duì)中改變引起振動(dòng)等3、發(fā)電機(jī)設(shè)備缺陷（二）、轉(zhuǎn)子軸向位移過(guò)大及汽輪機(jī)水沖擊在高參數(shù)，大容量汽輪發(fā)電機(jī)組中，軸位移和脹差是直接反映汽輪機(jī)動(dòng)靜間隙的兩項(xiàng)最重要的技術(shù)參數(shù)，也是兩項(xiàng)重要保護(hù)。目前，由于許多機(jī)組的軸系機(jī)械安裝零位和監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)的電氣零位不統(tǒng)一，經(jīng)常發(fā)生檢修后的機(jī)組因脹差、位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳

6、感器的零位鎖定不當(dāng)，使該系統(tǒng)在機(jī)組啟動(dòng)后，測(cè)量誤差較大，甚至無(wú)法正常監(jiān)測(cè)和投入保護(hù)，只能停機(jī)處理。因此，檢修后機(jī)組的軸位移、脹差傳感器的零位鎖定是直接影響機(jī)組啟動(dòng)后，脹差、位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能否正確反映汽輪機(jī)組的動(dòng)靜間隙，從而可靠投入保護(hù)的一項(xiàng)重要工作。脹差、位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都是利用渦流傳感器的輸出電壓與其被測(cè)金屬表面的垂直距離在一定范圍內(nèi)成正比的關(guān)系，將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)送至監(jiān)測(cè)儀表，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和保護(hù)的目的。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，引起汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸向位移增大的原因一般有：1、負(fù)荷或蒸汽流量增加；2、通流部分損壞；3、通流部分結(jié)垢嚴(yán)重；4、推力瓦塊磨損；5、汽輪機(jī)水沖擊；6、汽輪機(jī)排汽壓力升高（凝汽式汽輪機(jī)為

7、凝汽器真空降低）；7、汽輪發(fā)電機(jī)組中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子串動(dòng)。（三）、油系統(tǒng)故障汽輪機(jī)必須設(shè)置油系統(tǒng)，其作用主要是供給機(jī)組各軸承潤(rùn)滑油，使軸頸和軸瓦之間形成油膜，以減少摩擦損失，同時(shí)帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量和由轉(zhuǎn)子傳來(lái)的熱量；供給動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保安裝置用油；供給油密封裝置密封油以及大型機(jī)組的頂油裝置用油。供油系統(tǒng)必須在任何情況下都能保證可靠用油，否則會(huì)引起軸瓦烏金的損壞或熔化，影響動(dòng)力控制，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備的損壞事故。汽輪機(jī)組的油系統(tǒng)是由貯油箱、油泵、油冷卻器、油過(guò)濾器、安全閥、止回閥、調(diào)壓閥、控制閥以及高位油箱、蓄壓器、油管路等組成。油系統(tǒng)常見(jiàn)故障有：1、壓力油油壓偏低壓力油意外泄漏；電動(dòng)油泵轉(zhuǎn)向不

8、對(duì)；油箱油位過(guò)低，不僅油泵出口油壓降低，而且油壓波動(dòng)；系統(tǒng)配置缺陷；機(jī)組正常用油量大于泵的額定流量，造成油壓降低。2、主、輔油泵切換困難自帶主油泵的汽輪機(jī)，起動(dòng)過(guò)程中達(dá)到切換轉(zhuǎn)速后，停用輔助油泵機(jī)組無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。3、漏油部件裝配、油管路裝接時(shí)操作不符合要求，造成密封不良；機(jī)組運(yùn)行中因密封件磨損等原因引起的漏油，4、油管路振動(dòng)（四）、調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)故障及排除在煉油化工行業(yè)中，汽輪機(jī)大多用作原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、機(jī)泵等，為了節(jié)約能源，汽輪機(jī)的效率都是根據(jù)在一定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化很大時(shí)，會(huì)使汽輪機(jī)嚴(yán)重地偏離設(shè)計(jì)工況，使效率降低。為此需要將汽輪機(jī)穩(wěn)定在一定轉(zhuǎn)速，汽輪機(jī)控制調(diào)速系統(tǒng)的目的是為了滿足這個(gè)

9、要求。它根據(jù)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化的關(guān)系，利用轉(zhuǎn)速變化作為訊號(hào)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)轉(zhuǎn)速有一個(gè)很小的變化時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)能自動(dòng)地改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，使汽輪機(jī)的功率和負(fù)荷相適應(yīng)，從而使轉(zhuǎn)速不發(fā)生很大的變化。汽輪機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)由起動(dòng)裝置、安全裝置、保安裝置、調(diào)速器、監(jiān)視裝置組成。調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)常見(jiàn)故障：1、速關(guān)閥開(kāi)啟不正常操作不當(dāng)引起的速關(guān)閥不能正常開(kāi)啟；油缸內(nèi)泄漏引起的速關(guān)閥不能開(kāi)啟；閥桿結(jié)垢，閥桿彎曲等引起的速關(guān)閥開(kāi)啟不正常2、速關(guān)閥油缸漏油密封圈裝配不到位起不到密封作用；裝配時(shí)閥桿與密封件套筒不同心或因閥桿彎曲閥桿與套筒接觸，引起閥桿拉毛而損傷密封圈,致使油缸漏油。3、錯(cuò)油門(mén)滑閥故障4、二次油壓高頻振蕩汽輪機(jī)不能正常起動(dòng)；電液轉(zhuǎn)換器故障5、調(diào)節(jié)汽門(mén)閥桿的拉桿接頭斷裂6、電液轉(zhuǎn)換器故障三、結(jié)語(yǔ)通過(guò)以上分析可知，事故是可以預(yù)防的，在實(shí)際工作中，應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面的工作：1、加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)及巡視檢查力度，提高值班人員責(zé)任意識(shí)。時(shí)刻注意溫度、壓力、油質(zhì)、振動(dòng)、位移、脹差、真空等參數(shù)變化情況，異常情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)分析、及時(shí)調(diào)整。2、規(guī)范檢修，嚴(yán)格把關(guān)，提高檢修維護(hù)人員的質(zhì)量意識(shí)。貫徹“應(yīng)修必修、修必修好”的原則，確保每臺(tái)設(shè)備都處于完好狀態(tài)，性能可靠。3、加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。借助科學(xué)儀器，對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱形缺陷或故障苗頭，把