汽輪機是用具有一定溫度和壓力的蒸汽來做功的回轉式原動機。由于其具有熱效率高、運轉平穩、輸出功率大、事故率低等優點，廣泛應用于拖動發電機、大型風機水泵及船舶的動力設備。依其做功原理的不同，可分為沖動式汽輪機和反動式汽輪機兩種類型。兩種類型各具特點，各有其發展的空間。

沖動式汽輪機：蒸汽的熱能轉變為動能的過程，僅在噴嘴中發生，而工作葉片只是把蒸汽的動能轉變成機械能的汽輪機。即蒸汽僅在噴嘴中產生壓力降，而在葉片中不產生壓力降。

反動式汽輪機：蒸汽的熱能轉變為動能的過程，不僅在噴嘴中發生，而且在葉片中也同樣發生的汽輪機。即蒸汽不僅在噴嘴中進行膨脹，產生壓力降，而且在葉片中也進行膨脹，產生壓力降。

沖動式與反動式在構造上的主要區別在于：

沖動式：動葉片出、入口側的橫截面相對比較勻稱，汽流通道從入口到出口其面積基本不變。

反動式：動葉片出、入口側的橫截面不對稱，葉型入口較肥大，而出口側較薄，汽流通道從入口到出口呈漸縮狀。

最簡單的汽輪機單級汽輪機結構由軸、轉輪、葉片和噴嘴組成，工作原理為：具有一定壓力和溫度的蒸汽通入噴嘴膨脹加速，此時蒸汽壓力、溫度降低，速度增加，蒸汽熱能轉變為動能，然后，具有較高速度的蒸汽由噴嘴流出，進入動葉片流道，在彎曲的動葉片流道內，改變汽流方向，給動葉片以沖動力，產生了使葉輪旋轉的力矩，帶動主軸旋轉，輸出機械功，完成動能到機械能的轉換。

熱能→動能→機械能，這樣一個能量轉換的過程，便構成了汽輪機做功的基本單部分元，通常稱這個做功單元為汽輪機的級。由于單級汽輪機的功率較小，且損失大，故使汽輪機發出更大功率，需要將許多級串聯起來，制成多級汽輪機。多級汽輪機的第一級又稱為調節級，該級在機組負荷變化時，是通過改變部分進汽量來調節汽輪機負荷，而其它級任何工況下都為全周進汽，稱為非調節級。

汽輪機分類按熱力過程可分為：

1、凝汽式汽輪機：進入汽輪機做功的蒸汽，除少量漏汽外，全部或大部分排入凝汽器，形成凝結水。

2、背壓式汽輪機：蒸汽在汽輪機內做功后，以高于大氣壓力被排入排汽室，以供熱用戶采暖和工業用汽。

3、調整抽汽式汽輪機：將部分做過功的蒸汽以某種壓力下抽出，供工業用或采暖用。

4、中間再熱式汽輪機：將在汽輪機高壓缸做完功的蒸汽，再送回鍋爐過熱器加熱到新蒸汽溫度，回中、低壓缸繼續做功。

按蒸汽初蒸汽分類：低壓汽輪機：新汽壓力為1.2～1.5MPa；中壓汽輪機：新汽壓力為2.0～4.0MPa；次高壓汽輪機：新汽壓力為5.0～6.0MPa；高壓汽輪機：新汽壓力為6.0～10.0MPa；還有超高壓、亞臨界壓力、超臨界壓力汽輪機等等。汽輪機型號表達方式：

我國采用漢字拼音和數字來表示汽輪機的型號。型號中第一組符號的漢字拼音，表示汽輪機的熱力特性或用途，數字表示汽輪機的額定功率，第二組符號由數字組成，表示汽輪機主蒸汽參數。例如N6-2.35

凝汽式，額定功率6MW，初壓2.35MPa

B3-3.43/0.49

背壓式，額定功率3MW，初壓3.43MPa

背壓0.49MPa

針對水泥余熱資源品位低、流量大的特點,在滿足水泥工藝要求前提下,為充分利用余熱熱能，寧一線采用多級沖動混壓凝汽式帶減速機型汽輪機。利用參數較低的主蒸汽和來自閃蒸器的飽和蒸汽發電,汽輪機額定功率6480kW,排氣壓力-95.6kPa,轉速5829rpm，級數9級,工作狀態下額定蒸汽條件:

入口蒸汽壓力

主蒸汽

高壓混汽

低壓混汽

2.45Mpa

0.31Mpa

0.006Mpa

入口蒸汽溫度

335℃

飽和

飽和

入口蒸汽流量

31.93t/h

2.24t/h

0.93t/h

汽輪機為減速式汽輪機，通過減速機后轉速為1500rpm，這樣汽輪機的整體尺寸較小，暖機和沖轉所需的時間較短，便于汽輪機停機后能夠在短時間內迅速再投入，適應窯系統工況的波動。針對汽輪機后幾級葉片水份較多、易發生水蝕現象的特點，在低壓部分特別設計了集水槽和疏水孔，充分利用轉子轉動的離心力分離水珠，避免水蝕。另在末兩級葉片前部覆蓋了一層特殊合金，以減輕水擊產生的損傷。

汽輪機的調節系統采用電、液（壓）調節方式，感應機構為電磁式，執行機構為液壓傳動式。調節系統穩定可靠，保證了汽輪機在設計范圍內的任何工況下穩定運行。

為保障汽輪機安全運行,我廠汽輪機設置保護有:1、主蒸汽進汽閥門喪失油壓而自動關閉；2、超速保護(電氣、機械保護)；3、潤滑油、跳閘油壓力低保護；4、推力軸承磨損保護；5、排汽壓力保護。

汽輪機油系統組成有:油箱裝置、油霧排氣扇、油凈化器、油冷卻器、潤滑油過濾器、調節油過濾器、主油泵、輔助油泵、緊急油泵、控制（潤滑）油壓調節閥、油溫調節閥及相應的管道等。潤滑油主要作用是為保證各軸承部位的潤滑、冷卻、清洗及防止氧化等，另外,汽輪機的調節、保護系統均采用油作為工質。我廠汽輪機使用的是美孚(Mobil)46#透平油。

主油泵作用：是汽輪機正常運行時，向汽輪機發電系統供油。為軸驅動齒輪泵，轉速1025rpm，能力55m3/h。

輔助油泵作用：汽輪機組啟動與停止時向汽輪機系統供油。為電機驅動齒輪泵，能力54m3/h，電機額定功率37kW。

緊急油泵作用：當汽輪機系統主油泵及輔助油泵無法啟動時，該泵啟動向系統供油。為直流電機驅動齒輪泵，能力17m3/h，電機額定功率2.2kW。

盤車裝置：在機組升溫啟動與機組停車降溫時帶動轉子，使汽機轉子均勻受熱。型式：手動嚙合電機驅動自動分離式。

真空泵作用：將凝汽器內的不凝結氣體抽出以保持較高的真空度，使做過功的蒸汽能充分冷凝，設計真空-95.6kPa。汽封蒸汽凝汽器：使汽封部蒸汽凝結成水重新參加系統循環，并回收蒸汽所攜帶熱能。冷卻水為凝結水，熱交換加熱。三、汽輪機靜止部分的結構

汽輪機靜止部分的結構由汽缸、隔板和噴嘴組、軸封及隔板汽封、軸承組成。1、汽缸

汽輪機的汽缸是將調節汽室及噴嘴、隔板、軸封、滑銷等連成一體，與汽輪機轉子組成通流部分，從而保證蒸汽在汽輪機內做功過程的基礎部件。

中小型汽輪機都是單層汽缸，整體呈圓柱形，由中分面將汽缸分為上下兩部分，上半部分叫上汽缸，又稱為汽缸蓋，下半部叫下汽缸。上下汽缸在接合面處用大螺栓連成一體。每半汽缸又分為高壓缸（前汽缸）、低壓缸（后汽缸）兩部分。

汽缸滑銷系統：無論汽輪機汽缸怎么前后左右膨脹，有個點的相對位置卻不變，這個點稱為汽缸膨脹的死點。

2、隔板和噴嘴組

隔板是由隔板外緣、噴嘴、隔板體構成的圓形板狀組合件，通常將裝在調節汽室上的噴嘴組合體簡稱為噴嘴組，汽輪機通過各個調速汽閥，控制各自的噴嘴，達到控制汽輪機進汽量的目的，從而使機組啟動時能平穩地控制轉速，并入電網后穩定地調整負荷。3、軸封及隔板汽封

軸封與隔板汽封統稱為汽封。

軸封又稱為軸端汽封，即轉子穿出汽缸兩端處的汽封。汽輪機高壓端軸封稱為高壓軸封，在單缸汽輪機中又稱為前軸封，它的作用是防止高壓蒸汽漏出汽缸，造成工質損失，汽輪機效率降低，并可使軸頸處被加熱或蒸汽沖進軸承造成潤滑油質惡化。低壓端軸封稱為低壓軸封，用來防止空氣漏進汽缸，造成真空度下降，使真空惡化。在單缸汽輪機中又稱為后軸封。我廠為密封迷宮填料，分成4或6段在填料盒內用圈彈簧壓緊。

裝在隔板汽封槽中的汽封稱為隔板汽封，用來阻礙蒸汽繞過噴嘴而造成的能量損失，并使葉輪上的軸向推力增大。采用曲徑式汽封，一方面漏汽間隙減小，另一方面汽封片較多，每一個汽封片形成一個縮孔，產生一次節流作用，漏汽量逐級減少。

減少隔板汽封閉損失方法：加裝隔板汽封片，減少漏汽量；在動葉片根部安裝徑向汽封片；在葉輪上開平衡孔，使隔板漏汽經平衡孔漏向級后。

通流部分汽封是動葉柵頂部和根部處的汽封，用來阻礙蒸汽從動葉柵兩端散逸，使做功能力降低。

4、軸承

汽輪機的軸承按受力方式分為支持軸承和推力軸承兩種。

（1）支持軸承

用來支承汽輪機轉子的重力，保持動靜件中心一致，從而保證動靜件之間的徑向間隙在規定范圍內。

（2）推力軸承

用來平衡轉子的軸向推力，確定轉子膨脹的死點，從而保證動靜件之間的軸向間隙在設計范圍內。

四、汽輪機轉子的結構

汽輪機轉子是汽輪機最重要的部件，由主軸、葉輪、葉片、推力盤、軸套、聯軸器等組成。

按其結構分為套裝式轉子、整體鍛造轉子、組合式轉子和焊接轉子。

1、套裝式轉子

是將葉輪熱裝在加工好外徑尺寸的主軸上構成的，葉輪與主軸用鍵連接。優點是加工方便。不利因素是適應高溫條件較差，在高溫下過大溫差會使熱裝過盈消失，致使葉輪松動。

2、整體鍛造轉子

轉子是由一塊鋼料整體鍛造而成，因此不存在高溫下的松弛現象，整體鍛造轉子，軸向尺寸較小，結構緊湊，適應于高溫區域運行，缺點是加工難度大，鍛件較大，質量難保證，轉子材料須由耐高溫的好材料制作。

汽輪機的轉子因材料內部的質量不均勻、加工精度等原因，造成轉子的重心與其旋轉中心存在一定的偏差，因而使轉子轉動時產生離心力，這個離心力周期性地作用在轉子上，就成為引起轉子強迫振動的擾動力，這個擾動力的頻率與汽輪機轉速相等。當轉子的轉速和它的本身自由振動頻率相等時，轉子就會發生共振現象，振幅將要不斷的加大，這時汽輪機若在這個轉速下長時間工作，轉子將會因強烈的振動而遭到破壞。汽輪機產生共振時的轉速，叫做臨界轉速。在進行汽輪機設計時，要求其臨界轉速比工作轉速高或低30%左右。工作轉速低于臨界轉速的汽輪機轉子稱為剛性轉子。剛性轉子在啟動過程中沒有共振現象產生。工作轉速高于臨界轉速的汽輪機轉子稱為撓性轉子，這種轉子在啟動過程中有臨界轉速的出現。

汽輪機葉片

在汽輪機中，動葉片是形狀復雜、工作條件惡劣、受力情況復雜、數目最多的一種零件。它在汽輪機中的重要任務是把蒸汽的動能轉變為機械能，并通過葉輪傳給主軸。葉片由葉頂、葉片型線部分和葉根三部分組成。

葉頂是為了改變葉片的振動特性，增加其強度，而由圍帶及拉筋連接成的。短葉片的葉頂都有圍帶，其圍帶連接有兩種形式，一種是在葉片頂部銑出鉚釘頭，然后用特制帶有孔眼的圍帶與其鉚在一起。另一種是將葉片頂部的圍帶與葉片一起銑出，在葉輪上組裝葉片后，在將每組葉片的圍帶采用亞弧焊焊在一起。葉頂均有較薄的汽封刃，可以大大減少葉片頂部的漏汽。

葉型部分是動葉片進行能量轉換的工作部分，蒸汽的動能轉變為機械能的過程就在這里發生。因此，葉型部分應具有良好的空氣動力特性，以減少蒸汽做功的能量損失。葉型按從根部到頂部截面變化的情況，可分為等截面葉片和變截面葉片兩種。等截面葉片從葉跟到葉頂，不但葉片型線相同，而且其截面積也相等。變截面從根部到頂部的截面積逐漸減小，且線型扭轉改變，它能較好的保證空氣動力特性，減少葉片根部所承受的離心力，提高葉片強度。

葉根是用來將葉片和葉輪結合在一起而采用的一種連接結構。葉片在工作中承受不變的離心力和變化的由蒸汽引起的彎應力，它們都要傳至葉片根部。葉根通常有以下幾種形狀：T型葉根；菌型葉根；叉型葉根；縱枝型葉根。汽輪發電機連軸器

連軸器也叫靠背輪或對輪。在汽輪發電機中它用來連接汽輪機與發電機轉子，借以將汽輪機的扭矩傳遞給發電機。檢修時，借助連軸汽的外圓和端面校正汽輪機發電機的中心，使汽輪機和發電機的中心在一條連續的中心線上。

對小型高速汽輪機，為保證電網頻率50Hz，在汽輪機后端處增設減速機，與發電機相聯。

汽輪機與發電機之間的連軸器有三種類型，即剛性連軸器、撓性連軸器和半撓性連軸器。剛性連軸器的結構形式有很多種。其特點是使汽輪機與發電機之間具有硬性連接，在運行中兩個連軸器之間不允許有相對位移。撓性連軸器允許汽輪機側連軸器語法發電機側連軸器有少許的位移。因此對汽輪發電機找中心的要求比剛性連軸器要求低。半撓性連軸器主要用在高壓大容量的汽輪發電機中，在汽輪機與發電機之間用一個單波形膨脹節實現連接。

五、汽輪機調節系統

不同類型的汽輪機組，要有不同類型或不同結構的調節系統去適應其工況要求，但它們都要達到一些基本要求就是：

1）在正常參數下，當主汽閥全開時，調節系統應能維持機組在額定轉速下穩定的運行。這一要求，是為防止機組在甩負荷后嚴重超速，以便機組并列和解列而提出的。2）機組運行中負荷的擺動，應在允許范圍內。當運行方式改變時，調節系統應能保證從這一運行方式平穩地過渡到另一運行方式，而不能有較大或較長時間的不穩定狀態，這一要求就是要保證汽輪機在設計范圍內的任何工況下都能穩定的運行。3）在設計范圍內，機組能在高頻率、低參數情況下帶滿負荷。這就要求調節系統各部套的工作范圍（如行程、油壓等）有一定的裕度。4）當機組突然甩負荷至零時，調節系統應能將機組轉速控制在危急保安器動作轉速以內。這是因為，如果機組甩負荷后保安器動作，再啟動時要增加操作，這不利于系統在事故后迅速恢復。

汽輪機調節原理就是，汽輪發電機正常運行時，汽輪機發出的主力矩和發電機擔負的反力矩間是相互平衡的。當發電機的反力矩增大時，如果汽輪機的進汽量不變，則汽輪機的轉速就要降低；當發電機的反力矩減小時，若汽輪機不改變進汽量，則汽輪機的轉速就要升高。汽輪機的調節原理，就是以汽輪機主力矩和發電機反力矩失衡時轉速的變化為脈沖信號，去控制汽輪機的進汽量，從而保證在新工況下，汽輪機的主力矩和發電機的反力矩重新平衡，并維持汽輪發電機的轉速基本不變。

汽輪機的調節系統一般由感應機構、傳動放大機構、執行機構和定值機構組成。其中感應機構接受調節信號的變化，并將其轉換為可傳遞的信號。采用轉速變化為調節信號時，感應機構稱為調速器。傳動放大機構將感應機構送來的調節信號進行幅值放大和功率放大，并進行綜合處理，傳遞給執行機構進行調節。汽輪機調節系統的執行機構是進汽調節閥和操縱機構，也稱配汽機構。它根據調節信號，改變調節閥的開度，使機組功率相應變化。定值機構即同步器，對于電液調節系統即轉速給定和功率給定。它通過手動產生調節信號，也送入傳動放大機構，以改變進汽調節閥的開度。

供熱式汽輪機的調節系統分為調速和調壓兩部分。調速部分參加調節是有一個特點：當汽輪機轉速降低時，由于調節系統的作用,使汽輪機的進汽量增加，從而使發電機的負荷增加。汽輪機轉速變化與功率之間有一定的單值對應關系。這一關系曲線稱為調節系統的靜態特性曲線。靜態特性的好壞直接影響調節系統工作的好壞，影響汽輪機的運行狀態。速度變動率和遲緩率是影響靜態特性好壞的主要參數。

1、調節系統的速度變動率

由右圖可以看出：

汽輪機在負荷P0=0時（空負荷）具有最大轉速n2,而在額定負荷Pe時具有最低轉速n1。兩個轉速之差與汽輪機平均轉速之比的百分數，稱為調節系統的速度變動率。由于發電機經常在額定轉速下運行，為方便期間一般都采用額定轉速代替平均轉速。可見，速度變動率就相當于汽輪機從空負荷至額定負荷的速度變化率。其一般值為3%～6%，常用值為4%～5%。速度變動率越大，單位負荷引起的轉速變化也越大，或說速度變動率越大，轉速變化引起的負荷變化越小。對一臺汽輪機而言，調節系統的穩定性與速度變動率有很大的關系。速度變動率打者，系統頻率變化時負荷擺動小，這臺汽輪機穩定性就好；反之，穩定型就差。因此，汽輪機調節系統的速度變動率一般不應小于3%。

2、調節系統的遲緩率

由于調節系統的感應機構、放大機構、配汽機構等存在一定的摩擦阻力，使升降負荷方向的特性曲線不重合。如下圖所示，在同一負荷下對應的汽輪機轉速有一個差值，在同一轉速時對應的負荷也不同，存在一個差值破壞了轉速與負荷間的單值對應關系。把由于遲緩而造成的統一負荷下的轉速差與額定轉速之比的百分數叫做調節系統的遲緩率，或不靈敏度。遲緩率的存在不利于汽輪機的運行，手動調節電負荷時容易造成超速，自動調節時，頻率稍有變化會造成調節系統不穩，同時惡化了甩負荷時的穩定性，造成汽輪機轉速額外升高。造成遲緩率過大的原因是多方面的。在運行和檢修方面的原因主要是：檢修質量不佳；隨動滑閥、壓力變換器滑閥、調速汽閥、油動活塞等間隙過小；滑閥體有毛刺或清掃不干凈；壓力變換器支點不正；彈簧與側壁發生摩擦；以及運行中油中含水，滑閥、套筒被腐蝕，油中含有雜質，凸輪傳動機構潤滑情況不良等。因此，在設計、制造、安裝、檢修中要把住調節系統諸元件的質量關，在運行中加強維護，使調節系統的遲緩率降低到一定限度。

3、速度變動率與遲緩率之間的關系

調節系統的遲緩率對調節的質量有關。在運行中，機組負荷的擺動值與調節系統的遲緩率成正比，與調節系統的速度變動率成反比。遲緩率的不良影響是通過速度變動率發揮出來。在遲緩率不變時，調節系統的速度變動率越小，遲緩率對調節系統的穩定性影響越大。因此，對于一臺并列運行的機組來說，為使其穩定運行，不僅要求遲緩率要小，而且速度變動率也要整定合適。

六、汽輪機典型事故處理汽輪機動靜部分摩擦及大軸彎曲

一、事故原因

1、動靜部分發生摩擦的原因

1）動靜間隙安裝、檢修調整不當

2）動靜部套加熱或冷卻時，膨脹或冷卻不均勻

3）受力部分機械變形超過允許值

4）推力軸承或主軸瓦損壞

5）機組強烈振動

6）轉子裝套部件松動有位移

7）通流部分的部件損壞或硬質雜物進入通流部分

8）在轉子彎曲或汽缸嚴重變形的情況下強行盤車

2、引起大軸彎曲的主要原因

1）動靜部分摩擦使轉子局部過熱

2）停機后在汽缸溫度較高時，由于某種原因使冷水進入汽缸，引起高溫狀態下的轉子下側接觸到冷水，局部驟然冷卻，出現很大的上下溫差而產生熱變形，造成大軸彎曲。據計算結果，當轉子上下溫差達到105～200℃時，就會造成大軸彎曲。轉子金屬溫度越高，越容易造成大軸彎曲。

3）轉子的原材料存在過大的內應力，在較高的溫度下經過一段時間運轉后，內應力逐漸得到釋放，從而使轉子產生彎曲變形。

二、事故現象

由于這種事故發生在汽缸內，無法直接觀察，因而只能根據事故的原因、現象進行判斷。一般具有下列特征：

1）機組振動增大，甚至強烈振動。

2）前后汽封處可能產生火花。

3）汽缸內部有金屬摩擦聲音。

4）有大軸撓度指示表計的機組，指示值將增大或超限。

5）若是推力軸承損壞，則推力瓦溫度將升高，軸向位移指示值可能超標并發出信號。

6）上下汽缸溫差可能急速增加。

三、事故處理辦法

通過各種特征，如機組振動增大、汽缸內有金屬摩擦聲或汽封處產生火花等，結合有關表計指示值變化判斷是這種事故，應果斷的故障停機，不要采取將負荷或降轉速繼續暖機，以致延誤了停機時間而擴大事故，加劇設備的損壞。停機時要記錄轉子惰走時間，靜止后進行手動盤車。如果盤車不動，不要強行盤動，必須全面分析研究，采取適當措施，直至揭缸檢查。汽輪機水擊

汽輪機水擊事故是一種惡性事故，如處理不及時，易損壞汽輪機本體。汽輪機運行中突然發生水擊，將使高溫下工作的蒸汽室、汽缸、轉子等金屬件驟然冷卻，而產生很大的熱應力和熱變形，導致汽缸發生拱背變形，產生裂紋，并能使汽缸法欄結合面漏汽，脹差負值增大，汽輪機動靜部分發生碰摩損傷；轉子發生大軸彎曲，同樣也使動靜部分發生碰摩，這些都將引起機組發生強烈振動。水擊發生時，因蒸汽中攜帶大量水分，水的速度比蒸汽的速度低，將形成水賽汽道現象，使葉輪前后壓差增大，導致軸向推力急劇增加，如果不及時緊急停機，推力軸承將過載而被燒毀，從而使汽輪機發生劇烈的動靜碰摩而損壞。另外發生水擊時，進入汽輪機的水將對高速旋轉的動葉片起著制動作用，特別是低壓級的長葉片，其葉頂線速度可高達300～400m/s以上，水滴對其打擊力相當大，嚴重時將把葉片打彎或打斷。總之，水擊將導致汽輪機嚴重損壞。

一、水擊發生的原因

1）鍋爐的蒸發量過大或蒸發不均引起汽水共騰。

2）運行人員誤操作或給水自動調節失靈造成鍋爐滿水。

3）汽輪機汽動過程中沒有充分暖管或疏水排泄不暢，主蒸汽管道或鍋爐過熱器疏水系統不完善，可能把積水帶入汽輪機內。

4）機組停機時，降溫降的過快，使汽溫低于當時大氣壓下的包和溫度而成為帶水的濕蒸汽。

5）汽輪機啟動時，汽封供汽系統暖管不充分或排水不暢，使汽水混合物被送入汽封。

6）停機后，忽視對凝汽器水位的監督，發生凝汽器滿水，倒入汽缸。

二、水擊現象

1）主蒸汽溫度急速下降，主汽閥和調節汽閥的閥桿、法蘭、軸封處可能冒白汽。

2）機組振動逐漸增大，直到劇烈振動。

3）推力軸承烏金溫度迅速上升，機組轉動聲音異常。

4）汽缸上下溫差變大，下缸溫度要降低很多。三、處理方法

汽輪機水擊事故是汽輪機運行中最危險的事故之一，運行人員必須迅速、準確的判斷是否發生水擊，一般應以主蒸汽溫度是否急劇下降作為依據，同時應檢查汽缸上下溫差變化，因為汽輪機進水時，下缸溫度必然下降較大。待確認發生水擊事故時，應立即破壞真空緊急故障停機。

1）破壞真空緊急故障停機。

2）開啟汽缸缸體和主蒸汽管道上的所有疏水閥門，進行充分排水。

3）正確記錄轉子惰走時間及真空數值。

4）惰走中仔細傾聽汽缸內聲音。

5）檢查記錄推力瓦烏金溫度和軸向位移數值。

6）注意惰走過程中機組轉動聲音和推力軸承工作情況，如惰走時間正常，經過充分排出疏水，主蒸汽溫度恢復后，可以重新啟動機組，但這時要特別小心仔細傾聽汽缸內是否有異音，并觀察機組振動是否增大，如果發生異常，應立即停止啟動，揭缸檢查。汽輪機葉片損壞與脫落一、事故原因

造成葉片斷裂或脫落的原因很多，它與設計、制造、材質、安裝、檢修工藝和運行維護等因素均有關系，歸納起來有以下幾個方面：

1、機械損傷

1）外來的機械雜質隨蒸汽進入汽輪機內打傷葉片。

2）汽缸內部固定零部件脫落，如阻汽片、導流環等，造成葉片嚴重損傷。

3）因軸承或推力瓦損壞、大軸彎曲、脹差超限以及機組強烈振動，造成通流部分動靜摩擦，使葉片損壞。

2、腐蝕或銹蝕損傷

葉片的腐蝕常發生在開始進入濕蒸汽的各級，這些級段在運行中，蒸汽干、濕交替變化，使腐蝕介質易濃縮，引起葉片腐蝕。葉片受到侵蝕削弱后，不但強度減弱，而且葉片被侵蝕的缺口、孔洞還會產生應力集中現象，侵蝕嚴重的葉片，還會改變葉片的振動頻率，從而使葉片因應力過大或共振疲勞而斷裂。

3、水蝕損傷

水蝕一般多發生在末幾級濕蒸汽區的低壓段長葉片上，尤其是末級葉片。水蝕是濕蒸汽中分離出來的水滴對葉片沖擊造成的一種機械損傷，而末級葉片旋轉線速度高，并且蒸汽濕度大，水滴多，故水沖蝕程度更嚴重。受水蝕嚴重，葉片將出現缺口、孔洞等，葉片強度降低，導致斷裂損壞。

4、水擊損傷

汽輪機發生水擊時，前幾級葉片的應力會突然增加，并驟然受到冷卻，使葉片過載，末幾級葉片則沖擊負荷更大。葉片遭到嚴重水擊后會發生變形，其進汽側扭向內弧，出汽側扭向背弧，并在進、出汽側產生細微裂紋，成為葉片振斷裂的根源。水擊有時會使葉片拉筋斷裂，改變了葉片連接形式，甚至原來成組的葉片變為單個葉片，改變了葉片振動頻率，降低葉片的工作強度，致使葉片發生共振，造成斷裂。

5、葉片本身存在的缺陷

1）設計應力過高或結構不合理，如葉片頂不太薄，圍帶鉚釘頭應力大，常在運行中發生應力集中，鉚釘頭斷裂，圍帶裂紋折斷，使葉片損壞。

2）葉片振動特性不合格，運行中因共振產生很高的動應力，使葉片損壞。

3）葉片材質不良或錯用材質，如葉片材質性能差，金屬組織有缺陷或有夾渣、裂紋；葉片經過長期運行后材料疲勞性能或振動衰減性能等降低而導致葉片損壞。

4）加工工藝不良，例如葉片表面粗糙，留有刀痕，圍帶鉚釘孔或拉筋孔處無倒角等等，都會導致應力集中而使葉片損壞。

6、運行維護原因

1）電網頻率變動超出允許范圍，過高、過低都可能使葉片振動率進入共振區，產生共振而使葉片斷裂。

2）機組過負荷運行，使葉片的工作應力增大，尤其是最后幾級葉片，蒸汽流量增加，各級焓降也增加，使其工作應力增加很大而嚴重超負荷。

3）主蒸汽參數不符合要求，頻繁而較大幅度的波動，主蒸汽壓力過高，主蒸汽溫度偏低或水擊，以及真空過高，都會加劇葉片的超負荷或水蝕而損壞葉片。

4）蒸汽品質不良使葉片結垢、腐蝕、葉片結垢將使軸向推力增大，引起某些級過負荷。腐蝕則容易引起葉片應力集中或材質的機械強度降低，都能導致葉片損壞。

5）停機后由于主蒸汽或抽汽系統不嚴密，使汽水漏入汽缸，時間一長，時通流部分銹蝕而損壞。二、事故現象

1）汽輪機內部或凝汽器內部有突然的響聲。

2）當斷落的葉片落入凝汽器內時，會將凝汽器銅管打壞，使凝汽器內循環水進入凝結水中，導致凝結水硬度和電導率突然增大，凝結水水位增高，凝結水泵電機電流增大。

3）機組振動通常會明顯變化，有時還會瞬間產生強烈振動，其原因是葉片斷裂脫落，使轉子失去平衡或摩擦撞擊。但有時葉片會在中間級斷落，并未引起嚴重動、靜摩擦，在工作轉速下機組振動一定明顯增大，只是在啟動、停機過程中的臨界轉速附近，機組振動會明顯增大。

4）葉片損壞較多時會使蒸汽通流面積改變，從而同一個負荷的蒸汽流量、監視段壓力、調速汽閥開度都會改變。

5）在停機惰走或盤車狀態下，有可能聽到金屬摩擦聲，惰走時間縮短；在啟動和停機過程中，通過臨界轉速時機組振動將會明顯的發生變化。三、處理方法

這種事故發生在汽缸內，只能根據葉片斷裂事故可能出現的現象進行綜合判斷，當清楚的聽到缸內發生金屬響聲或機組出現強烈振動時，應判斷為通流部分損壞或葉片斷落，則應緊急故障停機，準確記下惰走時間，在惰走和盤車過程中仔細傾聽缸內聲音，經綜合檢查、分析研究，決定是否需要揭缸檢查。汽輪機超速一、事故原因1、調節系統有缺陷

不合格的調節系統，汽輪機一旦甩掉全負荷后，機組不能維持轉速在危急保安器動作轉速以下，轉速飛升過高，起原因為：

1）調速汽閥不能正常關閉或漏汽量過大。

2）調節系統遲緩率過大，調節部件或傳遞機構卡澀。

3）調節系統的速度變動率過大。

4）調節系統動態特性不良。

5）調節系統調整不當。如同步器調整范圍、配汽機構膨脹間隙不符合要求等。2、汽輪機超速保護系統故障危機保安器動作過遲或不動作，將會引起超速，原因如下：

1）重錘或飛環導桿卡澀。

2）彈簧受力后產生過大的徑向變形，以至于孔壁產生摩擦。

3）脫扣間隙大，撞擊子飛出后不能使危機保安器滑閥動作。另外危機保安器滑閥卡澀、自動主汽閥或調速汽閥卡澀、蒸汽返入缸內，都能引起汽輪機超速。3、運行操作、調整不當

1）由于油質管理不善，例如汽封漏汽大而蒸汽漏入油內，引起超速和保安部套生銹卡澀。

2）運行中同步器調整超過了范圍，這是不但會造成甩負荷后機組蜚聲轉速提高，還會使調節部套失去脈動作用，從而造成卡澀。

3）主蒸汽品質不合格，含有鹽分，機組又長期帶某一負荷運行，將會造成自動主汽閥和調速汽閥閥桿結鹽垢而卡澀。

4）超速實驗時操作不當，造成轉速飛升猛增。二、事故現象1）功率表指示到零。2）轉速或頻率表指示值連續上升。3）機組聲音異常，振動逐漸增大。三、事故處理方法

汽輪機機組嚴重超速是汽輪機惡性事故之一，如果處理不當，會因轉子轉速過高使汽輪機與發電機轉子上的零件由于離心力過大而損壞，甚至甩出機內致使事故擴大。

1）如果危急保安汽未動作，轉速超過額定值的112%，應立即手打危急保安器，破壞真空故障停機。

2）如果危急保安器動作而

自動主汽閥、調速汽閥卡住或關閉不嚴時，應設法關閉上述各汽閥或立即關閉電動主汽閥。

3）如果采取上述辦法后機組轉速仍然不降低，則應迅速關閉一切與汽輪機相連的汽閥，以截斷汽源。

4）必要時可以要求運行人員將發電機勵磁投入。

5）機組投停下后，必須全面檢修好調速與保安系統的缺陷，重新啟動后，在并列前，必須做危急保安器超速試驗，確認動作轉速正常后方可投入正常運行。

汽輪發電機軸瓦烏金熔化或損壞一、事故原因

1）由于發生水擊或機組過負荷，引起推力軸瓦損壞。

2）軸承斷油。一般由以下原因引起：①運行中油系統切換時發生誤操作；②啟動或停機過程中潤滑油泵工作失常；③汽輪機啟動、升速過程中，在停止高壓電動油泵時沒注意監視油壓，此時若主油泵失壓，且電動潤滑油泵又沒有聯動起來便引起斷油；④油箱油位過低，空氣進入輸油管道使潤滑油壓下降或油系統中進入空氣；⑤油系統積存空氣未能及時排除，往往會造成軸瓦瞬間斷油；⑥廠用電中斷事故停機中，直流油泵因故沒能及時投入造成軸瓦斷油；⑦油管道斷裂或油系統發生泄漏造成油壓下降而使軸瓦供油中斷；⑧軸瓦在運動中移位，如軸瓦轉動，造成進油孔堵塞而斷油；⑨安裝或檢修時油系統內留有棉紗、抹布等雜物造成油系統堵塞而斷油。

3）機組強烈振動。由于機組強烈振動，會使軸瓦油膜破壞而引起軸頸與烏金研磨損壞，也可能使軸瓦在振動中發生位移，造成軸瓦工作失常或損壞。

4）軸瓦本身缺陷。在軸瓦加工制造過程中，烏金澆鑄質量不良，如澆鑄烏金前瓦胎沒有清洗干凈，沒有掛錫或掛錫質量不符合要求，在運行中發生軸瓦烏金脫落或烏金龜裂等問題。

5）潤滑油中夾帶有機械雜質，損傷烏金面，引起軸承損壞。

6）油溫控制不當，引起軸承油膜的形成與穩定，都會導致軸瓦烏金損壞。二、事故現象

1）軸承回油溫度超過75℃或突然連續升高至70℃。

2）主軸瓦烏金溫度超過85℃，推力瓦烏金溫度超過95℃。

3）回油溫度升高且軸承內冒煙。

4）潤滑油壓下降至運行規程允許值以下，油系統漏油或潤滑油泵無法投入運行。

5）機組振動增加。三、事故處理辦法

在機組運行中發現以上現象而證明軸瓦已發生異?；驌p壞，應立即打閘故障停機，檢查損壞情況采取檢修措施進行修復。四、支撐軸承和推力軸承故障的其他原因

不論是支撐軸承還是推力軸承，都會在運行中出現異常、事故，甚至損壞機組，其原因還有以下幾個方面：

1、檢修方面的原因

由于檢修方面的原因造成徑向支撐軸承或推力軸承工作失常，大多發生在大、小修后，機組啟動或試運過程中，或者啟動前的試驗中。主要原因有：軸承烏金面接觸不良；在調整各軸承潤滑油分配量時，軸承潤滑油入口油孔調整失當；油管中殘留異物（棉紗、破布、漆片、沙土）；調整軸瓦墊片時忘記開油孔；軸承間隙、過盈量的過大或過?。粷櫥拖到y充油時，放進了臟油或油中含水等都會造成運行中軸承工作失常、斷油、燒瓦。

2、運行方面的原因

軸封漏汽過大造成油中有水而沒有及時過濾，油中有水破壞了軸承的潤滑條件?，F在更有一種理論認為，油中的水珠在油膜的高壓下會變成固體冰，直接破壞軸承的烏金表面。

潤滑油溫調不當，太高或太低，使軸承油膜形成不好，引起軸承處于半液體摩擦狀態，并伴隨有機組的振動，構成軸承潤滑不良的惡性循環，使軸承發生故障。

運行中清洗油冷卻器或潤滑油過濾網后，投入前沒有排凈油系統內的空氣，使汽輪機在運行中瞬間斷油。

油冷卻器中潤滑油壓力應大于冷卻水壓力，但是在夏季運行中，為降低潤滑油溫開大冷卻水補水門，如控制不好，有時會使水壓大于油壓，一旦此時油冷卻器銅管泄漏，會造成油中大量存水。

潤滑油過濾網或主油箱上的過濾網應根據網前網后壓差的增大情況及時清洗，否則壓差過大時會損壞過濾網。若碎網片進入油系統中，則會造成嚴重后果。

運行中主蒸汽溫度驟然降低，造成汽輪機水擊，使軸向推力增大?；蚱|量不合格，汽輪機葉片嚴重積垢，通流面積減小，使轉子的推力增大，造成推力軸承損壞。

上述原因是造成徑向支撐軸承和推力軸承工作情況變壞，引起故障的一些主要原因。還有許多，這里就不一一列舉了。汽輪機真空下降

汽輪機真空下降有急劇下降和緩慢下降兩種情況。一、事故原因1、真空急劇下降原因

1）冷卻循環水中斷冷卻循環水中斷的故障可從循環水泵的電流和水泵出口壓