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【分类号】：TK26
摘要：随着经济的发展，进一步凸显了电力设施完好度的重要性，特别是对汽轮机机组的重要性，更得到了肯定。而且汽轮发电机组是经过长时间，耗费大量人力、物力才研究出来的成果，工作原理和内部结构都极其复杂，还要适应各种不同的运行环境，所以汽轮发电机组有较高的故障率，而且一旦发生故障，所产生的危害也是相当巨大的。所以，深入推进汽轮发电机组的故障诊断技术的研究是汽轮机的重中之重。
关键词：汽轮机；结构；原理；故障
利用当今先进的科学技术，合理可持续地利用自然能源已成为世界性话题。作为主要能源的电力已与工业生产及人们日常生活紧密联系在一起，这就需要在不断增加供电总量的同时，减少对资源的消耗。在我国，主要的发电手段仍然为火力发电，但我国的火力发电水平相对较低，厂用电率及供电煤耗等主要参数明显低于日、美等发达国家。
一、汽轮机的结构及工作原理
汽轮机主要由转动部分（转子）和固定部分（静子）组成。转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套（或静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。汽轮机的工作原理是，具有一定压力、温度的蒸汽，进入汽轮机，流过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度。
高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶带动汽轮机转子，按一定的速度转动。
二、汽轮机的节能原理
2.1机组汽轮机的选取
截至 2009 年初，全国在用 500 MW 以上等级机组 281 台，300 MW 等级机组 529 台，200 MW 等级机组 210 台。2008 年，综合考虑发电总量、设备数量及其使用时间，300 MW 机组节能改造工程获得政府万吨节煤政策奖励，成为节能减排的重点。而汽轮机本体则是火力发电机组节能减排的重要症结，如何调整改造汽轮机，在设备运行与维护的过程中实现热损耗的最小化，在保证电力设备稳定运行的前提下提高电厂经济性，已经成为国内外电力研究的重要课题。
2.2 汽轮机节能指标
2.3 汽轮机节能原理
为了达到火电厂节能减排的目的，需要对汽轮机进行诊断、评估，找出影响能耗的主要因素，展开定量偏差原因分析，分析节能潜力，然后提出節能降耗的措施，并实施技术改造，最终达到节能减排的目的。根据理论分析以及电厂运行维护经验可知，影响汽轮机热效率的因素主要有高压缸效率、中压缸效率、低压缸效率，调节阀运行方式及开度，主蒸汽压力，主蒸汽温度，再热蒸汽温度，机组补水率，凝汽器压力，最终给水温度，小汽轮机进汽流量，
阀门内漏等。下面对影响节能减排的几个主要因素进行原理分析。
三、汽轮机故障检修分析
3.1汽轮机检修
汽轮机是电厂机组安全、经济运行中最重要的设备之一。以前汽轮机检修采取传统的事后维修和计划性检修两种方法，但是往往都有很多不足之处，事后维修往往因为故障发生突然，对故障的了解不足。而计划检修的方式则会因为以固定时间段作为检修的周期，容易造成检修过度或检修不足，浪费人力、物力，却得不到很高的效率。现在，经过工作人员的不断研究摸索，得出了预测检修和状态检修的先进方法，大大提高了检修的主动性，而且降低检修费用，提高设备的投用率和汽轮发电机组运行的安全性、可靠性以及经济性。
3.2 汽轮机故障分析
汽轮机故障原因很多，如根管堵塞、发电机机组滑环、调速汽门卡涩、器管漏泄等。发电机机组滑环会造成发电机转子环火电路短接，烧坏转子。调速汽门卡涩原因是调速汽门凸轮架轴承套磨损严重，齿板稳定架偏移，造成调速系统卡涩后，脉动油压偏高，这种故障在正常运行中要细心认真才能发现问题，做到及时处理。调速马达由于电气开关粘连造成减负荷方向旋转，将同步器丝杆退出55mm，会引起机调速汽门关闭，同步器失灵，保护动作停机。发生此类事故时，值班员应迅速的做好手电动的切换，以免事故扩大。运行值班员，在对设备进行检查时，要对设备表计和运行状态发生不正常变化时及时处理，并且在运行参数发生变化时做好记录，为事故的分析提供依据，在各项操作中应核对操作开关的序号，确定操作位置，再进行操作，尤其是重大操作必须执行监护制度，以免发生误操作。由于汽轮机油含水量多导致轴瓦烧损，机组强烈振动，发生此类事故时，首先要从漏水的源头上下功夫，尽量查出漏水点，分析原因，减少直至消除漏水现象。然而，很多机组的漏水现象是长期存在的现实，特别是一些老机组的漏水顽疾，受到很多条件的局限，很难解决。在漏水难以改变的情况下，采用合适的脱水设备将漏入汽轮机油系统的水分脱出，是解决油中含水量大的一个有效途径。
四、汽轮机故障诊断的发展前景与趋势
随着工作技术人员对汽轮机的研究和故障诊断技术的发展，进一步认识到了以上问题对汽轮机发展的影响。知识表达、获取和系统自学习：知识的表达、获取和学习一直是诊断系统研究的热点，但并未取得重大突破，它仍将是继续研究的热点；综合诊断：汽轮机故障诊断，将从以振动诊断为主向考虑热影响诊断、性能诊断、逻辑顺序诊断、油液诊断、温度诊断等的综合诊断发展，更符合汽轮机的特点和实际；信息融合：汽轮机信息融合诊断将重点在征兆级和决策级展开研究，目的是要通过不同的信息源准确描述汽轮机的真实状态和整体状态；故障机理的深入研究：任何时候，故障机理的深入研究都将推动故障诊断技术的发展。故障机理的研究将集中在对渐发故障定量表征的研究上，研究判断整个系统故障状态的指标体系及其判断阈值将是另一个重要方向；诊断与仿真技术的结合：诊断与仿真技术的结合将主要表现在，通过故障仿真辨识汽轮机故障、通过系统仿真为诊断专家系统提供知识规则和学习样本、通过逻辑仿真对系统中部件故障进行诊断。
总之，随着经济的发展，科技事业不断的创新，进一步凸显了电力设施完好度的重要性，特别是对汽轮机机组的重要性，更得到了肯定。但是作为机械设备必然会收到很多因素的制约，比如环境因素、技术因素等。汽轮机经过了长时间了技术研究改进，但是仍旧有一些很难克服的环节，造成机组的故障率偏高。由于设备要应对各种各样的环境、技术影响，导致设备故障的发生原因非常复杂。只有我们的技术工作者坚持长期的致力于汽轮机的原理和结构的创新以及故障诊断技术的研究，进一步推进汽轮机的技术改造创新，才能从根本上推动电力产业的发展壮大，才能更好的为社会经济更快更强的发展服好务。
参考文献：
[1]江春明. 贵冶KKK饱和蒸汽透平控制原理及编程组态[J]. 铜业工程，2012，（6）.
[2]张倩，田松峰. “汽轮机原理”课程设计的改革与实践[J]. 中国电力教育，2012，（15）.
[3]胡丹梅，何平. “汽轮机原理”重点课程建设与教学改革[J]. 中国电力教育，2011，（17）.
[4]郑文敬，秦文防，王维斌. 新型汽轮机快速冷却方法的原理及应用[J]. 通用机械，2010，（10）.
摘要：随着经济的发展，进一步凸显了电力设施完好度的重要性，特别是对汽轮机机组的重要性，更得到了肯定。而且汽轮发电机组是经过长时间，耗费大量人力、物力才研究出来的成果，工作原理和内部结构都极其复杂，还要适应各种不同的运行环境，所以汽轮发电机组有较高的故障率，而且一旦发生故障，所产生的危害也是相当巨大的。所以，深入推进汽轮发电机组的故障诊断技术的研究是汽轮机的重中之重。
关键词：汽轮机；结构；原理；故障
利用当今先进的科学技术，合理可持续地利用自然能源已成为世界性话题。作为主要能源的电力已与工业生产及人们日常生活紧密联系在一起，这就需要在不断增加供电总量的同时，减少对资源的消耗。在我国，主要的发电手段仍然为火力发电，但我国的火力发电水平相对较低，厂用电率及供电煤耗等主要参数明显低于日、美等发达国家。
一、汽轮机的结构及工作原理
汽轮机主要由转动部分（转子）和固定部分（静子）组成。转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套（或静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。汽轮机的工作原理是，具有一定压力、温度的蒸汽，进入汽轮机，流过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度。
高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶带动汽轮机转子，按一定的速度转动。
二、汽轮机的节能原理
2.1机组汽轮机的选取
截至 2009 年初，全国在用 500 MW 以上等级机组 281 台，300 MW 等级机组 529 台，200 MW 等级机组 210 台。2008 年，综合考虑发电总量、设备数量及其使用时间，300 MW 机组节能改造工程获得政府万吨节煤政策奖励，成为节能减排的重点。而汽轮机本体则是火力发电机组节能减排的重要症结，如何调整改造汽轮机，在设备运行与维护的过程中实现热损耗的最小化，在保证电力设备稳定运行的前提下提高电厂经济性，已经成为国内外电力研究的重要课题。
2.2 汽轮机节能指标
2.3 汽轮机节能原理
为了达到火电厂节能减排的目的，需要对汽轮机进行诊断、评估，找出影响能耗的主要因素，展开定量偏差原因分析，分析节能潜力，然后提出節能降耗的措施，并实施技术改造，最终达到节能减排的目的。根据理论分析以及电厂运行维护经验可知，影响汽轮机热效率的因素主要有高压缸效率、中压缸效率、低压缸效率，调节阀运行方式及开度，主蒸汽压力，主蒸汽温度，再热蒸汽温度，机组补水率，凝汽器压力，最终给水温度，小汽轮机进汽流量，
阀门内漏等。下面对影响节能减排的几个主要因素进行原理分析。
三、汽轮机故障检修分析
3.1汽轮机检修
汽轮机是电厂机组安全、经济运行中最重要的设备之一。以前汽轮机检修采取传统的事后维修和计划性检修两种方法，但是往往都有很多不足之处，事后维修往往因为故障发生突然，对故障的了解不足。而计划检修的方式则会因为以固定时间段作为检修的周期，容易造成检修过度或检修不足，浪费人力、物力，却得不到很高的效率。现在，经过工作人员的不断研究摸索，得出了预测检修和状态检修的先进方法，大大提高了检修的主动性，而且降低检修费用，提高设备的投用率和汽轮发电机组运行的安全性、可靠性以及经济性。
3.2 汽轮机故障分析
汽轮机故障原因很多，如根管堵塞、发电机机组滑环、调速汽门卡涩、器管漏泄等。发电机机组滑环会造成发电机转子环火电路短接，烧坏转子。调速汽门卡涩原因是调速汽门凸轮架轴承套磨损严重，齿板稳定架偏移，造成调速系统卡涩后，脉动油压偏高，这种故障在正常运行中要细心认真才能发现问题，做到及时处理。调速马达由于电气开关粘连造成减负荷方向旋转，将同步器丝杆退出55mm，会引起机调速汽门关闭，同步器失灵，保护动作停机。发生此类事故时，值班员应迅速的做好手电动的切换，以免事故扩大。运行值班员，在对设备进行检查时，要对设备表计和运行状态发生不正常变化时及时处理，并且在运行参数发生变化时做好记录，为事故的分析提供依据，在各项操作中应核对操作开关的序号，确定操作位置，再进行操作，尤其是重大操作必须执行监护制度，以免发生误操作。由于汽轮机油含水量多导致轴瓦烧损，机组强烈振动，发生此类事故时，首先要从漏水的源头上下功夫，尽量查出漏水点，分析原因，减少直至消除漏水现象。然而，很多机组的漏水现象是长期存在的现实，特别是一些老机组的漏水顽疾，受到很多条件的局限，很难解决。在漏水难以改变的情况下，采用合适的脱水设备将漏入汽轮机油系统的水分脱出，是解决油中含水量大的一个有效途径。
四、汽轮机故障诊断的发展前景与趋势
随着工作技术人员对汽轮机的研究和故障诊断技术的发展，进一步认识到了以上问题对汽轮机发展的影响。知识表达、获取和系统自学习：知识的表达、获取和学习一直是诊断系统研究的热点，但并未取得重大突破，它仍将是继续研究的热点；综合诊断：汽轮机故障诊断，将从以振动诊断为主向考虑热影响诊断、性能诊断、逻辑顺序诊断、油液诊断、温度诊断等的综合诊断发展，更符合汽轮机的特点和实际；信息融合：汽轮机信息融合诊断将重点在征兆级和决策级展开研究，目的是要通过不同的信息源准确描述汽轮机的真实状态和整体状态；故障机理的深入研究：任何时候，故障机理的深入研究都将推动故障诊断技术的发展。故障机理的研究将集中在对渐发故障定量表征的研究上，研究判断整个系统故障状态的指标体系及其判断阈值将是另一个重要方向；诊断与仿真技术的结合：诊断与仿真技术的结合将主要表现在，通过故障仿真辨识汽轮机故障、通过系统仿真为诊断专家系统提供知识规则和学习样本、通过逻辑仿真对系统中部件故障进行诊断。
总之，随着经济的发展，科技事业不断的创新，进一步凸显了电力设施完好度的重要性，特别是对汽轮机机组的重要性，更得到了肯定。但是作为机械设备必然会收到很多因素的制约，比如环境因素、技术因素等。汽轮机经过了长时间了技术研究改进，但是仍旧有一些很难克服的环节，造成机组的故障率偏高。由于设备要应对各种各样的环境、技术影响，导致设备故障的发生原因非常复杂。只有我们的技术工作者坚持长期的致力于汽轮机的原理和结构的创新以及故障诊断技术的研究，进一步推进汽轮机的技术改造创新，才能从根本上推动电力产业的发展壮大，才能更好的为社会经济更快更强的发展服好务。
参考文献：
[1]江春明. 贵冶KKK饱和蒸汽透平控制原理及编程组态[J]. 铜业工程，2012，（6）.
[2]张倩，田松峰. “汽轮机原理”课程设计的改革与实践[J]. 中国电力教育，2012，（15）.
[3]胡丹梅，何平. “汽轮机原理”重点课程建设与教学改革[J]. 中国电力教育，2011，（17）.
[4]郑文敬，秦文防，王维斌. 新型汽轮机快速冷却方法的原理及应用[J]. 通用机械，2010，（10）.