（陕西德源府谷能源有限公司陕西榆林719407）
摘要：近年来，火电厂汽轮机常见故障的诊断问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了汽轮机的工作原理，分析了其故障检修的一般流程。在探讨汽轮机异常振动原因及处理的同时，结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就其他故障诊断和检修问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：火电厂；汽轮机；故障；诊断
1前言
作为火电厂汽轮机应用中的一项重要方面，对其常见故障的诊断占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对火电厂汽轮机常见故障问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化汽轮机工作的最终整体效果。
2汽轮机的工作原理
汽轮机的结构较为复杂，根据热力特征可分为凝气式、背压式、抽气式、供热式和饱和蒸汽等类型的汽轮机，汽轮机的工作原理是将蒸汽的能量转化成机械功的旋转式动力机械能。火电厂的汽轮机采用煤炭、石油、天然气作为燃料，将能量转化为电能。汽轮机的主要运动过程是将燃料燃烧，将水加热形成蒸汽，蒸汽通过主气阀和调节阀进入到汽轮机，然后经过环形的喷嘴栅和动叶栅膨胀，将热能转化为机械能，推动汽轮机转子的旋转，最后通过联轴器驱动发电机进行发电。蒸汽完成膨胀做工后，经过汽轮机的排气部分排出，蒸汽进入凝汽器后凝结成水，再次进入到锅炉的加热器中，形成蒸汽，进行循环利用。
3汽轮机故障检修的一般流程
蒸汽是汽轮机的动力来源，其通过蒸汽机的热能能够获得机械能，而支持机械运动。高效是人们广泛使用汽轮机的主要原因，与其它相等同的机器相比其所带来的单机功率更高，运行过程更加平稳。但是由于在设备中存在着喷嘴和叶片等部件，因而其又具有较强的消耗性，在一定程度上造成损失是无法避免的，但是若找不到合理的解决方法，最终会导致设备出现故障而影响正常工作。
我国传统火电厂生产运行中，通常是汽轮机发生了障碍或者出现故障后才进行维修，不仅影响了汽轮机的使用寿命，还对企业的生产造成了损失，浪费了大量的人力、物力和财力，不利于企业的发展。随着我国经济的发展以及科学技术的进步，火电厂的管理人员的维护意识也随之提高，通常采取预防性检修结合状态检修的方法对汽轮机进行鼓掌状态的预测和分析，系统化的检修和维护汽轮机，提高了故障诊断的效率，减少了设备检修费用，促进了汽轮机的稳定运行，保障火电厂的安全运行。汽轮机常见的设备故障主要是汽轮机的渗透现象和气缸变形两种。因此，要严格选用合格、高质量的气缸铸件，气缸的结合面要严密，不能选用低质量的产品，防止影响汽轮机的运行。当汽轮机出现故障时，要仔细检查气缸的变形情况，寻找气缸泄漏的原因，并且将问题和原因记录形成档案。
4汽轮机异常振动原因及处理措施
导致汽轮机异常振动的原因是多方面的，为了能够更为全面的对其予以分析，为火电厂汽轮机异常振动故障排除提供理论支持，文章首先选择最具代表性的汽轮机异常振动原因进行分析，并对其基础措施进行简要阐述，希望能够为汽轮机异常振动处理提供支持。
4.1气流激振
气流激振是大型汽轮机组出现异常振动的故障原因之一，因为大型汽轮机组的末级较长，因此气体很容易在叶片膨胀末端出现流道紊乱现象，进而引起气流激振现象，引起异常振动故障出现。当汽轮机出现异常振动时，工作人员可以通过汽轮机组是否出现大量值的低频分量和运行参数是否存在突发性明显的大幅度振动。为了避免大型机组因气流激振而出现异常振动故障，建议汽轮机组一定要在额定参数下予以运行，避免长时间在低温低压区域运行，另外要控制好汽轮机的升负荷率，避免负荷出现较大波动而引起气流激振。
4.2转子不平衡
转子是汽轮机当中的重要组成部分，其对于汽轮机的正常运转能够产生关键性影响。在实际工作过程中，转子转动会产生一定的离心力作用，在这种情况下如果转子在转动时没有达到平衡状态，那么就会出现转子转动离心力偏大而出现异常振动，这种异常振动表现较为明显。对于转子不平衡引起的异常振动故障，需要通过动平衡实验来对转子转动时的离心力予以测定，然后通过在转子上增加平衡块来使转子转动时的离心力保持平衡，以实现对异常振动予以解决。
4.3转子热变形
当转子发生热变形时，其也会在转动时出现不平衡状态，进而导致汽轮机出现异常振动故障。导致热变形的原因有转子自身热应力引起的热变形、运行时气缸进水、运行时气缸进冷空气、动静摩擦、中心孔进油、转子冷却不均匀等多个方面。在机组冷态启机定速后的带负荷阶段，转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，带来一倍频振动的增大，进而导致转子变形，形成了汽轮机组的异常振动。为了避免此种情况的出现，需要定期更换转子，从根源上杜绝转子热变形引起的异常振动问题出现。
4.4顶轴油未调好
在转子运行过程中，油膜能够实现对滑动轴承的有效润滑，使转子保持较高的运转稳定性，为火电厂电力生产事业提供支持。由于转子在转动时需要达到平衡状态，因此其滑动轴承油膜需要特殊调配，保持与转子运行需求保持一致，才能发挥出润滑作用。如果油膜没有调好，那么油膜无法起到润滑作用，引起汽轮机振动偏大甚至是烧瓦。针对顶轴油未调配好的问题，主要以合理调配为主，并锁紧溢流孔，并定期对顶轴油进行检查，以保证其润滑作用能够得以发挥。
4.5轴承间隙未调好
在汽轮机当中，轴承间隙是否得当也会使其在运行过程中出现异常振动故障。例如当轴承间隙过大时，汽轮机轴承振动会出现不稳定情况，进而导致扰动不够均匀，致使振动加大而影响机组的正常运行。这对轴承间隙引起的异常振动故障，需要在汽轮机安装时做好对轴承间隙的合理调配，使其符合汽轮机的正常运行需求。与此同时还要定期做好对轴承间隙的检查和调整，使轴承间的间隙能够始终保持在合理状态下。
4.6摩擦振动
摩擦振动是汽轮机运行过程中必然会出现的问题，从转子的运行状态角度分析，汽轮机正常摩擦振动产生的抖动和涡动对汽轮机本身带来的影响并不大，但其会对带来转子的热弯曲故障，进而导致汽轮机出现异常振动故障。转子热弯曲故障的出现是因为摩擦振动时，圆周上各个点的摩擦程度不同，进而导致转子内部产生温差，最终因转子自身受热不均而产生弯曲，产生异常振动故障。针对摩擦振动引起的转子热弯曲故障分析，需要定期对转子状态进行检查，出现不均匀摩擦情况应及时更换转子，从而避免转子热弯曲而引起异常振动问题。
4.7高中压缸推力不平衡
在汽轮机运转过程中，轴向推力是保证汽轮机组正常运行的必要条件，而想要保证汽轮机高中压缸推力平衡，就必须要保证高排后压力与中压排气压力保持一致，如果出现不一致就会产生推力不平衡问题，引起汽轮机的异常振动。针对此种问题，需要定期对压力予以测试，保证高压后排压力与中压排气压力的一致性，以避免异常振动故障的出现。
5汽轮机的其他故障诊断和检修
汽轮机的其他常见故障包括汽轮机超速转动、汽轮机的油系统故障、汽轮机凝汽器系统故障、现对其进行一一阐述。
5.1汽轮机的超速转动及检修
汽轮机是工作在高速转动条件下的机械设备的精密组合，汽轮机是机械的原动件，承受着巨大的外力矩，在汽轮机工作时一旦调节系统发生失效，导致汽轮机转动速度异常增大，则会发生严重的后果，将使机械承受的实际应力大于许用应力，会导致叶片甩落，转子折断，严重时还会导致整个机组的损毁，造成安全事故的发生。汽轮机超速将会是对工作人员的人身安全和机械设备损坏的重大事件。
为了保证调节系统的正常工作，避免出现汽轮机的异常超速，必须在汽轮机中使用保安系统，进行监控转子的转动速度，一旦速度超出一定范围，就会触动保安系统进行工作，制止转子速度的继续提升，用以保证转子的速度始终保持在一定的范围内，这是防止转子速度异常的有限方法，因此在每次汽轮机的检修或者是组新安装时，机组人员都要检查保安系统是否正常工作，必要时要进行转子的超速试验，以检测保安系统的正常工作。
5.2水冲击对汽轮机的影响及维修
汽轮机中进入一定量的水或冷的水蒸气，会给汽轮机设备带来比较严重的损坏，冷的水蒸气凝结成水在汽轮机中会对汽轮机的叶片造成破坏，使内部零件发生相互磨损、锈蚀，轴承受损，还会导致缸体内壁发生变形，使汽轮机工作失效。因此应当对汽轮机进行防水保护，一旦在汽轮机中已经注水则必须立马采取措施进行处理。
汽轮机工作时要特别注意蒸汽的压力和温度的变化。一旦蒸汽温度发生下降，并降到规定最低温度之上时必须立马采取措施，检测降温原因，当温度降到50℃时，要马上做紧急停机处理，并且监视水位变化，一旦有汽轮机进水危险则要立即切断可能进水的水源，保证疏水系统的通畅，在最短时间内排除隐患，同时要定期检查加热器的运行状态，保证加热器处于良好的工作状态。
5.3油系统故障及检修
汽轮机中的润滑油一般用来减轻摩擦，减小磨损。一旦润滑油的油质发生过度氧化，使油质量降低或润滑油中混入过多杂质，将会很大降低润滑油的功能。导致轴颈和轴瓦的接触部分摩擦增大，零件表面粗糙度增大，容易发生破坏。一旦发生油系统的破坏，则应先对轴颈与轴瓦的接触部位进行焊厚处理，再进行摩擦抛光处理。在汽轮机的检查过程中，要注意过程中的清洁处理，保证油系统的清洁，同时在安装检修轴瓦时，需要将轴瓦用洗涤剂进行彻底的清洁洗净，并将空气压缩对轴瓦进行吹净处理。在轴承箱的清洁处理中，需将轴承箱中存储一定量的油（轴承箱清洁），再对箱体使用面粉团进行清洁。在清洁时还要对冷油器和油箱进行清洁。在平时的工作中，要将管线的清理工作做好，在检修处理好管线后，清理管线要用总的油循环进行清理，同时要是此时的油量多于平时的油量，并且每隔三小时更换滤油网。
5.4凝汽器的故障及检修
汽轮机的热效率取决于凝汽器排泄气体的压力，汽轮机的热效率更是与其真空度有着密不可分的关系。凝汽器的温度和汽轮机的温度两者基本保持同步。在冷凝过程中，受热面积在一定程度上可以决定冷凝效果的好坏。因此，一旦冷凝器出现故障将会极大地影响汽轮机的工作状况。冷凝器一般会由于结垢积累出现故障，当结垢生成后，会使凝汽器的阻力变大，从而降低了冷凝效果。当结垢积累到一定程度后，会严重阻碍凝汽器的工作，造成真空度降低。
一旦发生上述这种情况后，则要采取物理化学方法处理结垢，一般要使用一定量的专用化学试剂对管道进行彻底的清洗，多次清洗后保持水温在40摄氏度，对清洗液进行酸度测定，如果前后两次测得酸度不同，则需继续清洗，直至相同为止，擦拭并清洗干净。
6结束语
综上所述，加强对火电厂汽轮机常见故障诊断问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的火电厂汽轮机常见故障诊断过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1]赵立民，代军礼，都占军，杜富生.汽轮机的运行和故障分析[J].化工装备技术.2016（10）：60-62.
[2]杨泞.汽轮机本体常见故障检修[J].湖南农机.2017（01）：115-116.
[3]李光.200MW汽轮机轴承故障的诊断与处理[J].中国电力.2016（09）：88-89.