汽轮机常见故障及应对措施分析.docx

1 汽轮机异常振动故障及应对措施
汽轮机组异常振动是火电厂汽轮机日常运行中最常见的故障之一，其主要原因是由于气流激振、转子热变形、摩擦等因素的影响而产生的。因此在此类故障的处理中，对汽轮机异常振动原因判定格外重要，只有查明根源才能对症下药。
1.1 气流激振导致的异常振动
气流激振导致的汽轮机异常振动主要具备下述两点特征：
a) 产生量值较大的低频分量;
b) 振动的增幅会明显受到汽轮机运行参数的影响，存在显著的突发特点。
此类振动产生的缘由主要是因为汽轮机转子叶片末端在紊乱气流的影响下产生不均衡气流而导致。针对此类振动常见的应对措施为不间断地调整汽轮机机组给水量并调节高压调速气阀，确定造成气流激振的机组运行状态，通过降低负荷变化速率和规避导致气流激振负荷范围的方法避免气流激振再次出现。
1.2 转子热变形及摩擦导致的异常振动
转子热变形亦是导致汽轮机异常振动的诱因之一。若一倍频振幅的增长同转子温度及蒸汽参数间有着紧密关联，且汽轮机冷态启动定速符合相关条件后，机组转子叶片易因热变形而弯曲，从而导致机组出现异常振动，或导致机组内部出现较严重的摩擦现象，从而引起涡动或抖动。这是因为随着转子的热弯曲变形，其在转动中会产生不平衡力，此时虽然振动信号主频仍以工频为主，但在非线性因数及冲击的影响下，会产生一定的分频、高频或倍频分量，进而引发振动。而当摩擦产生时，机组相位及幅值将不再产生波动，这会使得振幅迅速增加，引起更强烈的振动。针对此类故障，通常采用的处理措施为更换机组转子。
2 汽轮机调速系统故障及应对措施
汽轮机日常运行中时常会出现调速气门摆动现象，这种摆动极易引起汽轮机轴瓦振动的大幅增加，威胁汽轮机稳定有效运行。
具体表现可归纳为以下几点：
a) 汽轮机启动时转子不易定速，转速的摆动可达±20 r/min;
b) 汽轮机运行时主泵口油压会经常出现瞬间的大幅起落;
c) 机组运行时，高压调速气门会发生左右的大幅摆动，尤其是阀门位置，振动极为明显，甚至会导致轴瓦的损毁。
对于此类故障常用的处理措施有：
a) 对调节系统的管路进行改良;
b) 增强油质管理，定期对汽轮机中的过滤装置进行全面检测，及时更换失效或损坏的过滤器;
c) 加强对汽轮机电液伺服阀的维护管理，定期清洗和更换阀内滤网。
3 汽轮机凝汽器真空故障及应对措施
对汽轮机而言，其热效率的达成是借助凝汽器在排气口构建并维持一定真空度而实现的。若凝汽器维持的真空度出现下降，则会对汽轮机正常运行造成直接的负面影响，特别是在高温环境下，影响效果会进一步扩大。这种故障出现的原因主要有凝汽器真空密封性不足、凝汽器结垢等诸多因素。
针对其的解决措施主要有下述几种：
a) 加强日常预防管理。减少凝汽器真空度可通过检测真空系统或喉部下凝汽器气侧实施灌水实验，一旦发现应当及时予以处理。此外还应定期对喷嘴进行清垢，定期检测汽轮机轴封情况，消除机组潜在漏气点;
b) 及时对凝汽器结垢进行化学清垢。一般而言应当选择浓度不超过5%的氨基磺酸充当主洗剂对凝汽器铜管进行清洗，清洗时洗剂中还应加入浓度0.2%的氢氟酸、浓度0.5%的酸性缓蚀剂与铜缓蚀剂和适当的渗透剂，在冲洗时洗剂流速应控制在0.1 m/s左右。此外清洗时应当循环清洗，直至相邻两次清洗的酸度测定完全一致时方可结束清洗。
4 汽轮机积盐的原因及应对措施
在汽轮机运行中受到所用水质的影响或设备运行的问题，汽轮机中时常会生产大量盐垢，盐垢一旦生产便会严重影响汽轮机运行效率。因此，为避免积盐现象的出现，不仅要严格监管汽轮机用水的水质，而且还应实时测定汽轮机饱和蒸汽机过热蒸汽中的盐分含量。一般而言，当汽轮机运行正常时，其饱和蒸汽的含盐量会等同或略高于过热蒸汽。当过热蒸汽盐含量高于过饱和蒸汽时，则表明汽轮机中存在严重的积盐现象，此时应当及时停机，对汽轮机进行全面清洗。常用的清理手段有手工除垢和喷砂除垢，若上述方法无法完全除垢，则可使用柠檬酸溶液或软水对汽轮机进行进一步清洗。
具体清洗方法如下所述：
a) 软水冲洗。先通过蒸汽对软水进行加热，待温度达到85 ℃以上时，使用水泵将软水自汽轮机排气管的临时管注入汽缸中，注入的软水自排汽缸和抽汽管道排出。清洗时间隔0.5h对气门排出的软水进行含钠量检测，直至进出口钠含量基本一致时方可停止清洗;
b) 柠檬酸溶液清洗。首先调配浓度介于1.5%～2.0%的柠檬酸溶液，并向其中添加浓度为0.35%的二零甲苯硫脲充当缓蚀剂，然后用蒸汽将其加热至90℃以上，随后通入氯气将其酸碱度调整至3.5～4之间，最后将调配好的溶液通过水泵注入汽缸内，在缸内进行1 h的循环清洗，清洗时溶液温度应保持稳定。循环清洗亦应重复多次，直至进出口溶液成分基本一致时方可停止。