工业汽轮机的现状和发展分析

班鹏

摘要：现代工业生产中汽轮机发挥着重要作用，这是一种将蒸汽热能转为机械能的装置。文章中以工业汽轮机工作原理为切入点，分析汽轮机运行中常见故障与问题，并对其未来发展进行展望。

关键词：工业汽轮机；工作原理；发展趋势

汽轮机将蒸汽蕴含的热能转为机械能，是蒸汽动力装置的典型代表，通常其用于发电厂的原动机，也可以作为压缩机等，或是提供供热服务直接满足生产生活需求，本文就此展开论述。

1、工业汽轮机工作原理

汽轮机运行过程中除了本体外，还需安装若干配属设备，双方连接形成系统，将其称为汽轮机设备，如图1-1所示为汽轮机设备示意图。

1—主汽门2—调节阀3—汽轮机4一凝汽器5—抽气器6—循环水泵

7—凝结水泵8—低压加热器9一除氧器10—给水泵11—高压加热器

图1-1汽轮机系统组成示意图

汽轮机蒸汽能量转换分成两个阶段：（1）喷嘴叶栅有蒸汽经过时，可以直接将热能转为动能；（2）动能经过动叶栅时将其转为旋转的机械能，进而完成驱动机械运转的任务。

2、工业汽轮机运行常见故障分析

工业汽轮机运行中受到一些因为影响，经常出现故障问题，本部分详细分析对这些常见问题的解决措施。

2.1常见故障

2.1.1异常振动。汽轮机振动故障的原因主要包括:摩擦、气流激振和转子热变形的振动等。为了解决汽轮机振动的故障，必须根据不同的原因提出针对性的措施，从而实现故障排除。

2.1.2调速系统摆动。汽轮机的实际操作过程中，经常发生高速气门摆动的情况，从而增加了汽轮机的振动幅度，严重影响了汽轮机机组的正常运行，从而影响整个动力系统。

2.1.3凝汽器故障。汽轮机的工作效率通常受冷凝器排汽压力的影响，汽轮机的热效率主要由汽轮机排汽口的冷凝器建立，因此，为确保汽轮机的工作效率，必须保证凝汽器的真空度。如果冷凝器的真空度降低，对汽轮机的工作状态有直接影响。而且它的影响还受工作温度影响，温度越高时影响就越大。而且，如果汽轮机冷凝器的真空度降低，肯定是由于冷凝器的真空密度和冷凝器的污垢引起的。因此，不同原因引起的汽轮机故障需要不同的解决方案。

2.2解决措施

2.2.1异常振动故障

（1）如果涡轮的异常振动是由于摩擦因素引起的，通常需要更换一个新的转子来解决故障，主要是由于摩擦振动发生，会有一个摆动或涡流，但大转子热弯曲受到严重影响；（2）由气流冲击引起的涡轮故障有明显的迹象，如操作参数对振动增加的影响，或较大值的低频分量。最直接的因素是蒸汽轮机的气流激振，即不规则的流动对涡轮叶片有很大的影响。如果发生这种情况，则需要及时调整机组的水量，同时调整高压调速阀，确保气流激振下汽轮机保证正常工作状态。汽轮机的实际运行中，存在着一种不可避免的大气湍流情况。因此，只能选择避免这种状态；（3）汽轮机异常振动发生，如果它是由于转子的温度和蒸汽参数相同的倍频振幅的增加密切相关，这是发生在机组冷态启机定速符合后，可以确定弯曲破坏引起的热变形是因为转子。如果出现这样的故障，转子可以及时更新，有效地解决故障问题。

2.2.2调速系统摆动

如果汽轮机运行时调速快门控制失灵，有以下几个方面:（1）涡轮机启动阶段，转子速度很困难；（2）出现转速摆动达±20rpm/min；（3）汽轮机组的主泵经常显示出出口中油压力的高波动情况；（4）在汽轮机机组的运行阶段，高压调速气门的振动是严重的，特别是在气门的阀门上。如果调速系统存在严重摆动情况，将严重损坏轴承。为了防止汽轮机的速度波动，通过加强管理措施，可以防止优质预防。系统的精密过滤器和硅藻泥过滤器被及时更换，以确保干净、光滑的过滤器。时刻关注储能器的压力变化，以确保油压的稳定性。

2.2.3凝汽器真空偏低

如果真空气密性降低，首先要关闭汽轮机，对其进行停机检查，对冷凝器的真空系统进行蒸汽侧充检查，并定期对喷嘴进行检查和清洗。此外，还需要定期检查汽轮机轴封，并对涡轮机组进行全面测试，以消除漏气点，提高抽油效率。如果冷凝器出现结垢现象，对冷凝器的阻力损失会大大增加，对冷却效果、真空度等产生一定的影响，然后逐渐下降，最终影响汽轮机的稳定运行。针对上述问题，可采用浓度5%的有机酸对冷凝器清洗,在清洗时,再加入大约0.5%的酸腐蚀抑制剂、渗透剂、氢氟酸和铜缓蚀剂,确保温度40℃，同时，确保水速度为0.1m/s。经过多次清洗冷凝器，直到两次酸浓度测定结果相同为止。

3、工业汽轮机发展趋势

近些年来我国工业汽轮机快速发展，但与西方发达国家相比还存在不小的差距，我们需要参考先进技术的同时发展国产工业汽轮机产业，充分发挥其推动行业发展的作用。我认为其发展趋势主要呈现以下内容。

3.1塑造良好发展环境

我国工业汽轮机技术还不完善，企业的盈利状况还有待改善，在资金的投入上稍显不足，工业汽轮机技术的发展容易停滞不前。随着现代科技的发展，要加快对工业汽轮机技术的应用和开发，做好宣传工作，政府给予财政政策和货币政策的支持，给予企业一些补贴，保证他们发展工业汽轮机技术的资金支持，进而可以进一步扩展工业汽轮机技术的应用范围。还要密切关注应用中的信息安全问题，做好保密工作，加大安全维护的力度，打击蓄意破坏的行为，通过法律法规对制度进行完善。

3.2持续突破核心技术

首先，现阶段工业汽轮机中所使用的监测传感器的联结技术受距离影响限制较大，由于传感器本身属于精密设备，对外部环境要求较高。很容易受到外部环境的干扰。其次，我国工业汽轮机技术部分技术落后，随着工业汽轮机发展的要求，这些技术要求变大，其技术能力还需要继续提高，且需求数量较大，不能满足工业汽轮机发展的需求。最后，工业汽轮机技术的发展还需要有大量的技术创新，因此需要发展中间技术，不断创新和完善新技术的应用。

结语

综上所述，随着科学技术发展进步，工业汽轮机也得到进一步完善。但实际运行中受到一些因素影响容易出现故障问题，这就需要采取措施提高汽轮机运行质量，文章中就此展开深入讨论，最后阐述汽轮机的未来发展。

参考文献

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