汽轮机常见故障及措施全解

1、汽轮机常见故障及措施全解一、汽轮机原理简介汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力 原动机，具有功率大、效率髙、结构简单、易损件少，运行安全 可靠，调速方便、振动小、噪音小、防爆等优点。主要用于驱动 发电机、压缩机、给水泵等，在炼油厂还可以充分利用炼油过程 的余热生产蒸汽作为机泵的动力，这样可以综合利用热能。一列 喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽 轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。蒸汽在汽轮机级 内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸 汽所具有的动能，然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输 出的机械功。具有一定温度和压力的蒸汽先在固定不动的喷嘴流

2、道中进行膨胀加速，蒸汽的压力、温度降低，速度增加，将蒸汽 所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。从喷嘴叶栅喷出的高速汽 流，以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅，在动叶流道中继续 膨胀，改变汽流速度的方向和大小，对动叶栅产生作用力，推动 叶轮旋转作功，通过汽轮机轴对外输出机械功，完成动能到机械 功的转换。排汽离开汽轮机后进入凝汽器，凝汽器内流入由循环 水泵提供的冷却工质，将汽轮机乏汽凝结为水。由于蒸汽凝结为 水时，体积骤然缩小，从而在原来被蒸汽充满的凝汽器封闭空间 中形成真空。为保持所形成的真空，抽气器则不断的将漏入凝汽 器内的空气抽出，以防不凝结气体在凝汽器内积聚，使凝汽器内 压力升高。集中在凝汽

3、器底部及热井中的凝结水，通过凝结水泵 送往除氧器作为锅炉给水循环使用。只有一列喷嘴和一列动叶片 组成的汽轮机叫单级汽轮机。由几个单级串联起来叫多级汽轮 机。由于高压蒸汽一次降压后汽流速度极高，因而叶轮转速极 高，将超过目前材料允许的强度。因此采用压力分级法，每次在 喷嘴中压力降都不大，因而汽流速度也不高，高压蒸汽经多级叶 轮后能量既充分得到利用而叶轮转速也不超过材料强度许可范 围。这就是采用多级汽轮机的原因。汽轮机包括汽轮机本体、调 节保安装置及辅助设备三大部分。二、汽轮机常见故障（一）、不正常振动汽轮机是高速旋转机械，因此运行中总 是存在不同程度、方向的振动，凡是限定范围内的振动不会对设 备

4、造成危害，是允许的。但由于各种原因，机组运行过程尤其在 试运行时会出现振动异常，固然产生不正常振动的原因很多，振 动异常大多是安装不合要求及运行维护不当引起的。由于汽轮机 转子在厂内进行了髙速动平衡，并经空负荷运转合格后出厂，所 以除进行了修理、更换过零件或已产生永久弯曲变形的转子外， 一般汽轮机转子无须复校动平衡。汽轮机和机组起动、运行过程 出现振动异常，主要从上述两方面查找原因，根据振动特征借助 频谱仪或其它实时分析器进行测试、分析，判明原因并加以解 决。1、安装或检修质量不良原因如下：二次灌浆浇注质量不好, 支座（底盘）与基础贴合不紧密；管道法兰接口明显错位强制连 接或管路布置不合理，作

5、用在汽轮机上的力和力矩超过允许值； 汽轮机滑销系统装配、调整不当；对中不好；轴承装配出现问 题；汽轮机与被驱动机的轴向定位不符合要求2、运行操作问题原因如下：轴承工作状态不良，如轴承润 滑油量不足，油质不合格油温过低，轴承间隙过大等；蒸汽中带 水，进汽温度急骤下降，形成水冲击，机组强烈振动并伴有沉闷 的轰鸣声；蒸汽品质不良，通流部分结垢、腐蚀；凝汽式汽轮机 真空降低使排汽温度升高，转子热态对中改变引起振动等3、发电机设备缺陷（二）、转子轴向位移过大及汽轮机水冲击在高参数，大容 量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的 两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。目前，由于许多机 组

6、的轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，经常 发生检修后的机组因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不 当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测 和投入保护，只能停机处理。因此，检修后机组的轴位移、胀差 传感器的零位锁定是直接影响机组启动后，胀差、位移监测系统 能否正确反映汽轮机组的动静间隙，从而可靠投入保护的一项重 要工作。胀差、位移监测系统都是利用涡流传感器的输出电压与 其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移 信号转换成电压信号送至监测仪表，从而实现监测和保护的目 的。机组运行时，引起汽轮机转子轴向位移增大的原因一般有：1、负荷或蒸汽流量增加；2、

7、通流部分损坏；3、通流部分结垢严重；4、推力瓦块磨损；5、汽轮机水冲击；6、汽轮机排汽压力升高（凝汽式汽轮机为凝汽器真空降 低）；7、汽轮发电机组中发电机转子串动。（三）、油系统故障汽轮机必须设置油系统，其作用主要是 供给机组各轴承润滑油，使轴颈和轴瓦之间形成油膜，以减少摩 擦损失，同时带走由摩擦产生的热量和由转子传来的热量；供给 动力驱动、调节系统和保安装置用油；供给油密封装置密封油以 及大型机组的顶油装置用油。供油系统必须在任何情况下都能保 证可靠用油，否则会引起轴瓦乌金的损坏或熔化，影响动力控 制，严重时会造成设备的损坏事故。汽轮机组的油系统是由贮油 箱、油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀

8、、止回阀、调压阀、控 制阀以及高位油箱、蓄压器、油管路等组成。油系统常见故障 有：1、压力油油压偏低压力油意外泄漏；电动油泵转向不对；油 箱油位过低，不仅油泵出口油压降低，而且油压波动；系统配置 缺陷；机组正常用油量大于泵的额定流量，造成油压降低。2、主、辅油泵切换困难自带主油泵的汽轮机，起动过程中达 到切换转速后，停用辅助油泵机组无法继续运行。3、漏油部件装配、油管路装接时操作不符合要求，造成密封 不良；机组运行中因密封件磨损等原因引起的漏油，4、油管路振动（四）、调节保安系统故障及排除在炼油化工行业中，汽轮 机大多用作原动机驱动压缩机、机泵等，为了节约能源，汽轮机 的效率都是根据在一定转速

9、下进行设计。当转速变化很大时，会 使汽轮机严重地偏离设计工况，使效率降低。为此需要将汽轮机 稳定在一定转速，汽轮机控制调速系统的目的是为了满足这个要 求。它根据汽轮机的转矩和转速相应变化的关系，利用转速变化 作为讯号来进行调节。当转速有一个很小的变化时，调速系统能 自动地改变汽轮机的进汽量，使汽轮机的功率和负荷相适应，从 而使转速不发生很大的变化。汽轮机的调速控制系统由起动装 置、安全装置、保安装置、调速器、监视装置组成。调节保安系 统常见故障：1、速关阀开启不正常操作不当引起的速关阀不能正常开启； 油缸内泄漏引起的速关阀不能开启；阀杆结垢，阀杆弯曲等引起 的速关阀开启不正常2、速关阀油缸漏油

10、密封圈装配不到位起不到密封作用；装配 时阀杆与密封件套筒不同心或因阀杆弯曲阀杆与套筒接触，引起 阀杆拉毛而损伤密封圈，致使油缸漏油。3、错油门滑阀故障4、二次油压高频振荡汽轮机不能正常起动；电液转换器故障5、调节汽门阀杆的拉杆接头断裂6、电液转换器故障三、结语通过以上分析可知，事故是可以预防的，在实际工 作中，应加强以下几方面的工作：1、加强运行监测及巡视检查力度，提高值班人员责任意识。 时刻注意温度、压力、油质、振动、位移、胀差、真空等参数变 化情况，异常情况及时发现、及时分析、及时调整。2、规范检修，严格把关，提高检修维护人员的质量意识。贯 彻“应修必修、修必修好”的原则，确保每台设备都处于完好状 态，性能可靠。3、加强设备运行状态监测。借助科学仪器，对设备运行过程 中的状态进行检测，及时发现隐形缺陷或故障苗头，