汽輪機常見故障及措施全解

1、汽輪機常見故障及措施全解一、汽輪機原理簡介汽輪機是用蒸汽做功的一種旋轉式熱力 原動機，具有功率大、效率髙、結構簡單、易損件少，運行安全 可靠，調速方便、振動小、噪音小、防爆等優(yōu)點。主要用于驅動 發(fā)電機、壓縮機、給水泵等，在煉油廠還可以充分利用煉油過程 的余熱生產(chǎn)蒸汽作為機泵的動力，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葉柵構成的基本作功單元稱為汽 輪機的級，它是蒸汽進行能量轉換的基本單元。蒸汽在汽輪機級 內的能量轉換過程，是先將蒸汽的熱能在其噴嘴葉柵中轉換為蒸 汽所具有的動能，然后再將蒸汽的動能在動葉柵中轉換為軸所輸 出的機械功。具有一定溫度和壓力的蒸汽先在固定不動的噴嘴流

2、道中進行膨脹加速，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變?yōu)檎羝膭幽?。從噴嘴葉柵噴出的高速汽 流，以一定的方向進入裝在葉輪上的動葉柵，在動葉流道中繼續(xù) 膨脹，改變汽流速度的方向和大小，對動葉柵產(chǎn)生作用力，推動 葉輪旋轉作功，通過汽輪機軸對外輸出機械功，完成動能到機械 功的轉換。排汽離開汽輪機后進入凝汽器，凝汽器內流入由循環(huán) 水泵提供的冷卻工質，將汽輪機乏汽凝結為水。由于蒸汽凝結為 水時，體積驟然縮小，從而在原來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 器內的空氣抽出，以防不凝結氣體在凝汽器內積聚，使凝汽器內 壓力升高。集中在凝汽

3、器底部及熱井中的凝結水，通過凝結水泵 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葉片 組成的汽輪機叫單級汽輪機。由幾個單級串聯(lián)起來叫多級汽輪 機。由于高壓蒸汽一次降壓后汽流速度極高，因而葉輪轉速極 高，將超過目前材料允許的強度。因此采用壓力分級法，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)多級葉 輪后能量既充分得到利用而葉輪轉速也不超過材料強度許可范 圍。這就是采用多級汽輪機的原因。汽輪機包括汽輪機本體、調 節(jié)保安裝置及輔助設備三大部分。二、汽輪機常見故障（一）、不正常振動汽輪機是高速旋轉機械，因此運行中總 是存在不同程度、方向的振動，凡是限定范圍內的振動不會對設 備

4、造成危害，是允許的。但由于各種原因，機組運行過程尤其在 試運行時會出現(xiàn)振動異常，固然產(chǎn)生不正常振動的原因很多，振 動異常大多是安裝不合要求及運行維護不當引起的。由于汽輪機 轉子在廠內進行了髙速動平衡，并經(jīng)空負荷運轉合格后出廠，所 以除進行了修理、更換過零件或已產(chǎn)生永久彎曲變形的轉子外， 一般汽輪機轉子無須復校動平衡。汽輪機和機組起動、運行過程 出現(xiàn)振動異常，主要從上述兩方面查找原因，根據(jù)振動特征借助 頻譜儀或其它實時分析器進行測試、分析，判明原因并加以解 決。1、安裝或檢修質量不良原因如下：二次灌漿澆注質量不好, 支座（底盤）與基礎貼合不緊密；管道法蘭接口明顯錯位強制連 接或管路布置不合理，作

5、用在汽輪機上的力和力矩超過允許值； 汽輪機滑銷系統(tǒng)裝配、調整不當；對中不好；軸承裝配出現(xiàn)問 題；汽輪機與被驅動機的軸向定位不符合要求2、運行操作問題原因如下：軸承工作狀態(tài)不良，如軸承潤 滑油量不足，油質不合格油溫過低，軸承間隙過大等；蒸汽中帶 水，進汽溫度急驟下降，形成水沖擊，機組強烈振動并伴有沉悶 的轟鳴聲；蒸汽品質不良，通流部分結垢、腐蝕；凝汽式汽輪機 真空降低使排汽溫度升高，轉子熱態(tài)對中改變引起振動等3、發(fā)電機設備缺陷（二）、轉子軸向位移過大及汽輪機水沖擊在高參數(shù)，大容 量汽輪發(fā)電機組中，軸位移和脹差是直接反映汽輪機動靜間隙的 兩項最重要的技術參數(shù)，也是兩項重要保護。目前，由于許多機 組

6、的軸系機械安裝零位和監(jiān)測保護系統(tǒng)的電氣零位不統(tǒng)一，經(jīng)常 發(fā)生檢修后的機組因脹差、位移監(jiān)測系統(tǒng)傳感器的零位鎖定不 當，使該系統(tǒng)在機組啟動后，測量誤差較大，甚至無法正常監(jiān)測 和投入保護，只能停機處理。因此，檢修后機組的軸位移、脹差 傳感器的零位鎖定是直接影響機組啟動后，脹差、位移監(jiān)測系統(tǒng) 能否正確反映汽輪機組的動靜間隙，從而可靠投入保護的一項重 要工作。脹差、位移監(jiān)測系統(tǒng)都是利用渦流傳感器的輸出電壓與 其被測金屬表面的垂直距離在一定范圍內成正比的關系，將位移 信號轉換成電壓信號送至監(jiān)測儀表，從而實現(xiàn)監(jiān)測和保護的目 的。機組運行時，引起汽輪機轉子軸向位移增大的原因一般有：1、負荷或蒸汽流量增加；2、

7、通流部分損壞；3、通流部分結垢嚴重；4、推力瓦塊磨損；5、汽輪機水沖擊；6、汽輪機排汽壓力升高（凝汽式汽輪機為凝汽器真空降 低）；7、汽輪發(fā)電機組中發(fā)電機轉子串動。（三）、油系統(tǒng)故障汽輪機必須設置油系統(tǒng)，其作用主要是 供給機組各軸承潤滑油，使軸頸和軸瓦之間形成油膜，以減少摩 擦損失，同時帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量和由轉子傳來的熱量；供給 動力驅動、調節(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，否則會引起軸瓦烏金的損壞或熔化，影響動力控 制，嚴重時會造成設備的損壞事故。汽輪機組的油系統(tǒng)是由貯油 箱、油泵、油冷卻器、油過濾器、安全閥

8、、止回閥、調壓閥、控 制閥以及高位油箱、蓄壓器、油管路等組成。油系統(tǒng)常見故障 有：1、壓力油油壓偏低壓力油意外泄漏；電動油泵轉向不對；油 箱油位過低，不僅油泵出口油壓降低，而且油壓波動；系統(tǒng)配置 缺陷；機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，起動過程中達 到切換轉速后，停用輔助油泵機組無法繼續(xù)運行。3、漏油部件裝配、油管路裝接時操作不符合要求，造成密封 不良；機組運行中因密封件磨損等原因引起的漏油，4、油管路振動（四）、調節(jié)保安系統(tǒng)故障及排除在煉油化工行業(yè)中，汽輪 機大多用作原動機驅動壓縮機、機泵等，為了節(jié)約能源，汽輪機 的效率都是根據(jù)在一定轉速

9、下進行設計。當轉速變化很大時，會 使汽輪機嚴重地偏離設計工況，使效率降低。為此需要將汽輪機 穩(wěn)定在一定轉速，汽輪機控制調速系統(tǒng)的目的是為了滿足這個要 求。它根據(jù)汽輪機的轉矩和轉速相應變化的關系，利用轉速變化 作為訊號來進行調節(jié)。當轉速有一個很小的變化時，調速系統(tǒng)能 自動地改變汽輪機的進汽量，使汽輪機的功率和負荷相適應，從 而使轉速不發(fā)生很大的變化。汽輪機的調速控制系統(tǒng)由起動裝 置、安全裝置、保安裝置、調速器、監(jiān)視裝置組成。調節(jié)保安系 統(tǒng)常見故障：1、速關閥開啟不正常操作不當引起的速關閥不能正常開啟； 油缸內泄漏引起的速關閥不能開啟；閥桿結垢，閥桿彎曲等引起 的速關閥開啟不正常2、速關閥油缸漏油

10、密封圈裝配不到位起不到密封作用；裝配 時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、錯油門滑閥故障4、二次油壓高頻振蕩汽輪機不能正常起動；電液轉換器故障5、調節(jié)汽門閥桿的拉桿接頭斷裂6、電液轉換器故障三、結語通過以上分析可知，事故是可以預防的，在實際工 作中，應加強以下幾方面的工作：1、加強運行監(jiān)測及巡視檢查力度，提高值班人員責任意識。 時刻注意溫度、壓力、油質、振動、位移、脹差、真空等參數(shù)變 化情況，異常情況及時發(fā)現(xiàn)、及時分析、及時調整。2、規(guī)范檢修，嚴格把關，提高檢修維護人員的質量意識。貫 徹“應修必修、修必修好”的原則，確保每臺設備都處于完好狀 態(tài)，性能可靠。3、加強設備運行狀態(tài)監(jiān)測。借助科學儀器，對設備運行過程 中的狀態(tài)進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)隱形缺陷或故障苗頭，