1、汽輪機設備故障診斷常見故障分析一、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、效率高、結構簡單、易損件少，運行安全可靠，調速方便、振動小、噪音小、防爆等優點。主要用于驅動發電機、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道中進行膨脹加

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變為蒸汽的動能。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，在動葉流道中繼續膨脹，改變汽流速度的方向和大小，對動葉柵產生作用力，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。集中在凝汽器底部及熱井中的凝結水，通過凝結水

3、泵送往除氧器作為鍋爐給水循環使用。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造成危害，是允許的。但由于各種原因，機組運行過程尤其在

4、試運行時會出現振動異常，固然產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高速動平衡，并經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、運行過程出現振動異常，主要從上述兩方面查找原因，根據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，作用在汽輪機上的力和力矩超過允許值；汽輪機滑銷系統裝配、調整不當；對中不好；

5、軸承裝配出現問題；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，轉子熱態對中改變引起振動等3、發電機設備缺陷（二）、轉子軸向位移過大及汽輪機水沖擊在高參數，大容量汽輪發電機組中，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，也是兩項重要保護。目前，由于許多機組的軸系機械安裝零位和監測保護系統的電氣零位不統一，經常發生檢修后的機組因脹差、位移監測系統傳

6、感器的零位鎖定不當，使該系統在機組啟動后，測量誤差較大，甚至無法正常監測和投入保護，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、位移監測系統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、位移監測系統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測儀表，從而實現監測和保護的目的。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、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

7、凝汽器真空降低）；7、汽輪發電機組中發電機轉子串動。（三）、油系統故障汽輪機必須設置油系統，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，同時帶走由摩擦產生的熱量和由轉子傳來的熱量；供給動力驅動、調節系統和保安裝置用油；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。汽輪機組的油系統是由貯油箱、油泵、油冷卻器、油過濾器、安全閥、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

8、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）、調節保安系統故障及排除在煉油化工行業中，汽輪機大多用作原動機驅動壓縮機、機泵等，為了節約能源，汽輪機的效率都是根據在一定轉速下進行設計。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定在一定轉速，汽輪機控制調速系統的目的是為了滿足這個

9、要求。它根據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。當轉速有一個很小的變化時，調速系統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，從而使轉速不發生很大的變化。汽輪機的調速控制系統由起動裝置、安全裝置、保安裝置、調速器、監視裝置組成。調節保安系統常見故障：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、真空等參數變化情況，異常情況及時發現、及時分析、及時調整。2、規范檢修，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，性能可靠。3、加強設備運行狀態監測。借助科學儀器，對設備運行過程中的狀態進行檢測，及時發現隱形缺陷或故障苗頭，把