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汽轮机设备培训课件欢迎参加汽轮机设备培训课程！本课件全面介绍汽轮机基础知识、结构和运行维护，适用于电力行业新进员工和技术人员的专业培训课程目标掌握基本工作原理通过理论学习和图解分析，全面了解汽轮机的工作原理、能量转换过程和热力循环基础，建立系统专业认知理解系统功能关系深入学习汽轮机各子系统的功能及其相互关系，掌握系统整体协调工作的原理，理解各部件在整机中的作用熟悉操作与安全规程系统学习汽轮机启停、调整等操作规程，牢记安全注意事项，确保运行操作安全规范，预防事故发生掌握故障诊断处理课程内容概览故障诊断与处理案例实战应用与经验分享运行操作与维护保养操作技能与维护实践主要系统与辅助设备系统构成与功能分析结构与工作原理基础构造与原理解析基本概念与发展历史概念定义与历史演进第一部分汽轮机基础知识基本原理掌握能量转换与热力循环发展历程了解技术演进与应用拓展概念定义理解术语解析与分类体系在本部分中，我们将深入浅出地介绍汽轮机的基本概念、分类方法以及发展历史，帮助学员建立对汽轮机技术的整体认知同时，我们将详细讲解汽轮机的基本工作原理和热力循环基础，为后续深入学习打下坚实基础汽轮机定义与分类按用途分类按蒸汽参数分类•发电用汽轮机•高压汽轮机•驱动用汽轮机•中压汽轮机•船舶推进汽轮机•低压汽轮机按流程分类按结构分类•凝汽式汽轮机•冲动式汽轮机•背压式汽轮机•反动式汽轮机•抽汽凝汽式汽轮机•混合式汽轮机汽轮机是一种将蒸汽热能转换为机械能的旋转式原动机，是发电厂中的核心设备其工作原理是利用高温高压蒸汽冲击或反作用于叶片，使转子旋转，从而驱动发电机或其他机械设备工作汽轮机发展历史1初创时期年，发明第一台实用反动式汽轮机，转速达到转分，1884Charles Parsons18,000/为现代汽轮机奠定基础2应用扩展世纪初，汽轮机在电力行业获得广泛应用，单机容量从几千千瓦发展到数万千20瓦，逐渐取代蒸汽往复式机组3技术突破年，大型汽轮机技术快速发展，出现了单机容量超过万千瓦的机1950-1980100组，材料和制造工艺取得重大突破现代发展世纪，超超临界汽轮机技术成熟应用，蒸汽参数达到℃以上，效率突破21600，同时数字化控制技术广泛应用45%汽轮机在电力系统中的作用65%45%发电占比热效率全球发电装机容量中汽轮机占比现代超超临界机组热效率年1000MW50单机容量设计寿命现代大型机组最大单机容量现代汽轮机设计使用年限作为火电厂能量转换的核心设备，汽轮机将锅炉产生的热能转化为机械能，驱动发电机发电，是电力生产的关键环节现代大型汽轮机单机容量已超过100万千瓦，为电网提供稳定可靠的电力供应汽轮机的高效率和大容量特点使其成为基础负荷发电的首选设备，同时其良好的调节性能也为电力系统的稳定运行提供了重要保障随着技术进步，现代汽轮机在提高效率、降低排放方面取得了显著成就汽轮机基本工作原理热能动能机械能电能高温高压蒸汽携带热能蒸汽膨胀速度提高叶片旋转产生转矩发电机转换为电能汽轮机的工作原理基于热力学和流体力学原理，核心是能量转换过程高温高压蒸汽通过固定的喷嘴或导叶时，势能转化为动能，蒸汽速度增加高速蒸汽流冲击转子叶片，推动叶片旋转，从而将蒸汽的动能转化为转子的机械能在这一过程中，蒸汽压力和温度逐渐降低，体积不断膨胀，速度不断变化蒸汽在汽轮机中的焓降直接关系到做功能力，焓降越大，做功潜力越大完整的能量转换链条是热能动能机械能电能→→→热力循环基础给水加热蒸汽生成锅炉给水泵将水加压并送入锅炉系统，同时锅炉中水被加热变为高温高压蒸汽，再热器利用回热器提高给水温度进一步提高蒸汽温度蒸汽冷凝蒸汽膨胀乏汽在凝汽器中冷凝为水，并通过凝结水泵蒸汽在汽轮机中膨胀做功，压力和温度降低，重新进入循环体积增大朗肯循环是火电厂能量转换的基础热力循环，包括四个基本过程工质加压、加热汽化、膨胀做功和冷凝在实际应用中，通过再热和回热可以显著提高循环效率，减少燃料消耗再热是指蒸汽在汽轮机中膨胀做功一段后，重新回到锅炉再热器中加热，然后再进入汽轮机继续做功回热则是利用汽轮机抽汽对给水进行加热，提高给水温度这两种措施都能有效提高热力循环效率，是现代大型火电机组的标准配置第二部分汽轮机结构汽缸系统高、中、低压汽缸结构与特点，内外缸设计，膨胀补偿装置及材料选择转子与叶片系统转子结构与制造，动静叶片设计，材料选择及固定方式，振动特性轴承与密封系统推力轴承与径向轴承，迷宫密封与轴封装置，油膜形成与润滑要求调速与保护系统调速器工作原理，电液调速系统，超速保护装置，安全监测系统汽轮机的结构设计是一门精密复杂的工程技术，涉及材料科学、热力学、流体力学、力学等多个学科在本部分中，我们将深入解析汽轮机的主要部件结构，帮助学员建立清晰的设备构造认知了解汽轮机的结构特点对于设备的操作、维护和故障诊断具有重要意义通过掌握各部件的设计原理和功能特点，可以更好地理解设备的工作状态，提高运行维护水平汽轮机主要部件概览汽缸与轴承座转子与叶片系统调节与保护系统辅助系统汽缸是汽轮机的外壳，承转子是汽轮机的旋转部件，控制蒸汽流量，调节汽轮包括润滑油系统、密封系载内部部件并引导蒸汽流叶片安装在转子上它们机转速和输出功率，同时统、抽气系统等，为汽轮动轴承座支撑转子系统，共同将蒸汽能量转换为机提供超速、振动等保护功机的正常运行提供必要的保证其稳定运行设计需械能，是汽轮机的核心工能，确保设备安全运行支持这些系统虽然不直考虑热膨胀、刚性和密封作部件，需要精密的设计包括调节阀、调速器等接参与能量转换，但对设性和制造备安全至关重要汽轮机由数千个精密部件组成，各部件之间紧密配合，共同工作了解主要部件的功能和相互关系，是掌握汽轮机整体结构的关键主要部件既包括承载和运动部件，也包括控制和辅助系统汽缸结构高压缸特点中压缸特点低压缸特点•双层结构设计，内缸外缸分离•可采用单层或双层结构•体积最大，采用双流设计•材料通常使用高铬钼钒合金钢•材料通常使用铬钼钒合金钢•材料通常使用铸钢或锻钢•采用内平衡设计减少轴向推力•双流设计平衡轴向力•末级叶片最长，处理蒸汽流量大•蒸汽参数高，壁厚通常较大•叶片长度中等，结构适中•排汽横截面积大，与凝汽器直接相连汽缸是汽轮机的外壳，主要功能是引导蒸汽流动，支撑内部部件，并保持内部压力根据蒸汽参数和功能，汽缸分为高压缸、中压缸和低压缸，它们在结构、尺寸和材料上有明显差异汽缸设计中需要特别考虑热膨胀补偿，通常采用膨胀节、滑动支撑和差动膨胀监测装置等缸体材料必须具有良好的高温强度、蠕变抗力和热疲劳性能，以适应严苛的工作条件转子系统整体锻造转子组合式转子转子平衡技术采用大型锻件一次成型，具有整体性好、强由轴身和多个叶轮组装而成，各部件通过热转子平衡是确保汽轮机安全运行的关键工艺度高的特点适用于高温高压工况，特别是套或螺栓连接适用于低压大直径转子，便包括低速平衡和高速平衡两个阶段，使用精高压转子和中压转子主要优势是可靠性高，于制造和运输其优势是制造简便，维修方密仪器测量振动，通过添加或减少平衡重来无装配接缝，缺点是制造难度大，成本高便，缺点是结构复杂，接缝多消除不平衡量，确保运行平稳转子是汽轮机的核心旋转部件，承载着将蒸汽能量转换为机械能的重要功能转子系统需要承受高温、高压、高速旋转条件下的复杂载荷，因此对材料、制造工艺和质量控制有极高要求叶片系统叶片基本结构叶片由叶身、叶根和叶顶三部分组成叶身为空气动力学设计，叶根用于固定，叶顶可能设有密封齿或阻尼装置动叶片固定在转子上，静叶片固定在汽缸上，共同组成完整的流道叶片材料高温段叶片通常采用高温合金钢，如和；低压末级长叶片常用钛合金或高12Cr X20CrMoV121强度不锈钢，以减轻重量并提高抗腐蚀性材料选择需考虑温度、应力和腐蚀环境叶片固定方式常见的叶根形式有形根、叉形根、榫齿根和燕尾根等高压段多采用榫齿根，中压段常用T T形根，低压大叶片则多采用叉形根末级长叶片间通常加装连接带或连接丝，增强整体强度末级长叶片设计末级叶片是技术难度最高的部件之一，长度可达米以上设计需考虑离心力、蒸汽冲击、弯1曲应力和振动特性等多种因素通常采用扭曲叶片设计，以提高效率并降低应力3D密封系统轴承系统轴承系统是汽轮机的关键支撑部件，主要包括推力轴承和径向轴承两大类推力轴承承担轴向力，防止转子轴向窜动；径向轴承支撑转子重量，保证转子的稳定运行现代汽轮机普遍采用滑动轴承，其工作原理是依靠高压润滑油在轴与轴瓦之间形成油膜，实现非接触式支撑轴承合金通常采用巴氏合金或白合金，具有良好的嵌入性、可塑性和耐磨性轴承温度是监测轴承工作状态的重要参数，正常工作温度通常控制在℃范围内，超过警戒值会触发报警或保护动作轴承系统的可靠性直接关系到汽轮机的安全运行60-80调速系统机械液压调速器采用飞球式离心机构感应转速，通过机械连杆传递信号，控制调节阀开度结构简单可靠，但精度和响应速度有限电液调速系统结合电子测速和液压执行系统，电子部分采集转速信号并进行计算处理，液压部分执行控制指令调节阀门精度高于机械系统数字电液调速系统全数字化控制，采用先进的控制算法，具有自诊断和冗余设计精度和响应速度最高，是现代大型汽轮机的标准配置调速系统是汽轮机的大脑，负责控制汽轮机的转速和输出功率现代电厂广泛采用的数字电液调速系统结合了数字控制技术和液压执行技术的优点，能够实现的调速DEH±

0.2%精度和快速的响应速度调速系统的正常工作对于并网发电、频率调节和机组安全至关重要现代调速系统通常还集成了机组保护、协调控制和状态监测等功能，是汽轮机自动化控制的核心部分第三部分汽轮机辅助系统润滑油系统凝汽抽气系统提供轴承润滑和调节系统液压源维持凝汽器真空度调节与保护系统疏水与汽封系统控制功率和确保安全运行排除凝结水和密封蒸汽管理汽轮机辅助系统是确保主机安全、高效运行的重要支持系统虽然这些系统不直接参与能量转换过程，但它们为主机提供必要的工作条件和保护措施，是汽轮机不可或缺的组成部分在本部分中，我们将详细介绍各辅助系统的结构、工作原理和功能特点，帮助学员全面了解这些系统的重要性和维护要点掌握辅助系统知识对于设备的日常运行维护和故障诊断具有重要意义润滑油系统系统组成功能与特点•主油泵由汽轮机主轴驱动润滑油系统是汽轮机的血液循环系统，主要承担两大功能为轴承提供润滑和冷却，为调节系统提供液压源系统设计采用多•辅助油泵电动，启停机使用重备份原则，确保在任何情况下都能提供稳定的油压•应急油泵直流电源驱动•油箱储存和沉淀油液现代汽轮机油系统压力通常为

0.8-

1.2MPa，油温控制在40-50℃范围内油质要求清洁度高，含水量低，具有良好的氧化稳定性•油冷却器控制油温和抗乳化性能•过滤器净化油液•调节阀控制流量和压力润滑油系统故障是汽轮机事故的主要原因之一，因此对油系统的监测和维护尤为重要关键监测参数包括油压、油温、油位、含水量和清洁度等定期的油质分析能够及时发现潜在问题，防止设备损坏抽气系统水环式真空泵利用水作为工作介质，结构简单，运行可靠，但能耗较高，抽气能力受水温影响主要用于系统启动初期建立真空水射式抽气器利用高压水流产生吸力抽除不凝结气体，无运动部件，维护简单，但耗水量大适用于正常运行时维持真空度蒸汽射式抽气器利用高压蒸汽喷射产生吸力，效率高，不受水温影响，但消耗蒸汽常用于大型机组的正常运行抽气抽气系统是保持凝汽器真空度的关键设备在汽轮机运行过程中，由于空气渗入、水解气体释放等原因，凝汽器内会积累不凝结气体，这些气体会降低传热效率，影响真空度抽气系统的作用就是持续抽除这些气体，维持良好的真空环境一般大型机组采用水环泵射式抽气器的组合方式，水环泵用于启动初期快速建立真空，射式抽+气器用于正常运行时维持真空度凝汽器真空度直接影响汽轮机的热效率，每降低真空度，1kPa机组热耗率约增加1%疏水系统1疏水器类型选择根据不同工况选择适合的疏水器机械式适用于负荷稳定场合；热动力式适用于启动和变负荷工况；浮球式适用于持续排水场合；热静力式适用于微小流量场合2疏水管道布置疏水管道应保持足够坡度不小于，避免形成水袋；应考虑热膨胀，设置适当的1/100补偿装置；管道规格应满足最大排放量要求，同时考虑闪蒸蒸汽体积3疏水系统检查正常工作的疏水器应无蒸汽泄漏，能及时排出凝结水检查方法包括目视检查、听诊法、温度测量法和超声波检测法等定期检查能及时发现堵塞或泄漏问题4常见故障处理疏水器失效主要表现为不排水或长期泄漏不排水通常由堵塞或机械故障引起，需清洗或更换内部部件；泄漏多由密封面损坏或浮球破损导致，需更换相关部件汽封系统汽封结构汽封系统主要由汽封供汽管道、调节装置、分配管道和排汽系统组成在轴与汽缸之间设置多级迷宫密封，通过向密封区域注入一定压力的密封蒸汽，防止高压蒸汽泄漏或空气进入压力控制汽封压力通常控制在3-5kPa表压，略高于大气压压力控制通过调节阀实现，过高会增加蒸汽消耗，过低则无法有效密封压力监测点设置在汽封管道和轴封区域，实时监控密封效果蒸汽来源与去向密封蒸汽通常来自主蒸汽减温减压后的蒸汽或辅汽，也可来自抽汽使用后的汽封泄漏蒸汽部分进入汽轮机低压部分，部分进入汽封疏水器，剩余部分由汽封排汽器抽出，送至凝汽器汽封系统是防止空气进入汽轮机低压部分和减少蒸汽泄漏的重要系统良好的汽封效果对维持凝汽器真空度和提高机组效率至关重要汽封系统异常通常表现为压力波动、温度异常或排汽量变化，需要及时进行分析和处理调节系统调节阀类型调节级设计调节方式•单座式流量特性好，适用于小流量•高压调节级控制蒸汽初始参数•滑压运行主蒸汽压力随负荷变化•双座式力平衡好，适用于大流量•中压调节级控制再热蒸汽流量•定压运行保持主蒸汽压力恒定•套筒式平衡性能好，适用于高压差•抽汽调节级调节抽汽压力和流量•顺序调节阀门依次开启•蝶阀式结构简单，适用于低压大流量•排汽调节级适用于背压机组•联合调节多阀同时调节调节系统是控制汽轮机功率输出和运行状态的关键系统它通过控制进入汽轮机的蒸汽流量，实现对转速或功率的精确调节现代大型汽轮机通常采用电液伺服系统驱动调节阀，响应速度快，控制精度高部分负荷运行时，不同的调节方式对机组效率和经济性有显著影响顺序调节在部分负荷时效率较高，但调节品质较差；联合调节则调节品质好，但部分负荷效率稍低电厂根据运行需求选择合适的调节方式保安监视系统保安监视系统是汽轮机安全运行的守护者，它通过监测关键参数，在异常状况发生时及时触发保护动作，防止设备损坏超速保护装置是最重要的安全装置，通常采用机械和电子双重保护，在转速超过额定值时自动关闭所有汽阀，防止飞车事故10-12%轴位移监测用于监控转子轴向位置，防止推力轴承损坏；振动监测系统实时监测轴振动幅值和频率特性，可早期发现旋转部件问题；轴承温度监测则通过测量轴承金属温度，判断轴承工作状态这些监测系统形成多重保护网，确保汽轮机在任何异常情况下都能安全停机循环水系统凝汽器结构凝汽器通常为卧式壳管式换热器，壳侧为排汽空间，管侧为冷却水冷却水在管内流动，蒸汽在管外凝结为水多采用不锈钢或钛合金管材，具有良好的传热性能和抗腐蚀能力冷却水系统循环水系统包括循环水泵、冷却塔、管道系统和水处理设备大型机组循环水流量巨大，可达数万立方米/小时水温控制对凝汽器真空度有直接影响，每升高1℃水温，真空度约下降

0.4kPa热膨胀考虑凝汽器设计中需特别考虑热膨胀问题通常采用管板固定一端，另一端设置膨胀接头；或采用浮头式结构，允许管束自由膨胀膨胀补偿不当会导致管板开裂或管子泄漏循环水系统是汽轮机热力循环的重要组成部分，负责将乏汽冷凝并排出凝结热凝汽器的性能直接影响机组真空度和热效率凝汽器真空度是机组运行的重要参数，正常值通常在89-93kPa范围内再热系统再热器结构与布置再热蒸汽温度控制再热器位于锅炉内的高温区域，由多组管束组成蒸汽从汽轮机再热蒸汽温度控制是保证汽轮机安全运行的重要环节通常采用高压缸排出后进入再热器，吸收热量后温度升高，再进入中压缸喷水减温方式控制再热蒸汽温度，在再热器入口设置减温水喷继续做功再热器管材通常采用耐高温合金钢，能承受嘴，根据出口温度自动调节喷水量570-℃的高温工况600温度控制精度通常为℃，过高的温度会加速中压部件的高温蠕±5大型机组可能采用双重或多重再热系统，进一步提高循环效率变，过低则会降低热效率现代控制系统采用前馈反馈组合控-再热器结构设计需考虑热膨胀、流阻分配和流体振动等因素制策略，提高控制精度和响应速度再热系统能显著提高机组热效率，一次再热可提高热效率约个百分点再热蒸汽管道系统包括热段管道、冷段管道和安全阀等，设4-5计时需特别考虑热膨胀补偿，通常采用弹簧吊架和膨胀弯头管道材料根据工作温度选择不同等级的合金钢第四部分汽轮机运行与操作启动前准备系统检查与确认，润滑油系统预启动，抽真空准备，转子预热启动过程盘车、升速、暖机，通过临界转速区，达到额定转速并网与负荷调整并网条件确认，初期负荷提升，达到额定负荷正常运行监控参数监测，振动监控，运行记录，异常情况处理停机操作降负荷，解列，降速，停机后检查与保养汽轮机的运行操作是一个复杂而精细的过程，需要严格按照操作规程执行本部分将详细介绍从启动准备到停机操作的全过程，帮助学员掌握汽轮机运行的各个环节和注意事项良好的操作习惯和规范的操作程序是确保汽轮机安全、经济运行的基础通过本部分学习，学员将能够理解操作程序背后的原理，提高操作技能和应对异常情况的能力启动前准备系统检查润滑油系统预启动抽真空过程启动前需全面检查汽轮机本启动辅助油泵，检查油压、启动抽气系统，建立凝汽器体和辅助系统，确认无异常油温是否正常，各轴承油路真空度首先关闭所有通向重点检查项目包括汽缸螺是否通畅油温应控制在凝汽器的阀门，启动水环泵40-栓紧固情况、轴承润滑状态、℃，油压应达到额定值开始抽气随着真空度提高，45盘车正常、各阀门位置正确、确认油系统无泄漏，过滤器打开低压缸排汽门，逐步扩保护装置齐全有效等无堵塞大抽气范围转子预热对于冷态启动，需进行转子预热，防止不均匀热膨胀通常通过汽封蒸汽和少量通汽实现预热监测轴膨胀和汽缸温差，确保均匀升温启动过程并网与负荷调整达到满负荷初期负荷提升根据启动类型和设备状况，按规定的升负荷速率并网条件确认并网成功后，立即提升至初始负荷通常为额定负逐步提高负荷冷态启动升负荷速率约为2-3%/达到额定转速后，确认具备并网条件转速稳定荷的20-30%，防止倒功率初期负荷阶段保持分钟，热态启动可达5-8%/分钟达到满负荷在额定值，自动同期装置工作正常，发电机电压一定时间，使设备温度进一步稳定，同时检查各后，调整各系统至最佳工况与系统电压接近，频率与系统频率相差不超过系统运行参数，相位差在允许范围内±

0.1Hz并网过程是汽轮机启动的重要环节，需要精确的操作和协调现代电厂普遍采用自动同期装置，但操作人员仍需掌握手动同期的方法和技巧，以应对自动装置故障的情况正常运行监控关键参数监测主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度需保持在设计范围内主蒸汽压力通常为

16.7-，温度为℃；再热蒸汽压力为，温度与主蒸汽温度相近凝汽24MPa535-6003-4MPa器真空度应保持在，排汽温度不超过℃89-93kPa45振动与轴位移监测轴振动是反映转子动力状况的重要指标，正常值应小于轴位移反映推力轴

0.05mm承状况，正常波动范围应小于如发现异常振动或轴位移波动，应立即查明原±

0.2mm因并处理辅助系统监控润滑油系统油压应保持在，油温℃；汽封系统压力应略高于大气

0.8-

1.2MPa40-50压，保持；冷却水系统进出口温差控制在℃，防止结垢和腐蚀3-5kPa8-12运行记录与交接班定时记录各项运行参数，发现参数异常应及时处理并记录交接班时应详细交代机组运行状况、参数变化趋势和处理中的问题，确保运行工作的连续性和安全性停机操作降负荷过程正常停机时，按照分钟的速率逐步降低负荷，直至最小稳定负荷约5-10%/20-30%降负荷过程中密切监视轴膨胀变化，控制变化速率在安全范围内解列与降速达到最小稳定负荷后，断开发电机断路器解列，随即关闭主汽阀，停止通汽利用转子惯性自然降速，当转速降至约时，启动盘车装置，防止转子弯曲30%停机后检查停机后检查设备冷却情况，确认汽缸温度均匀下降保持辅助油泵运行，确保轴承润滑对长期停机的设备，应采取适当保养措施，防止腐蚀和损坏紧急停机发生严重异常如超速、严重振动、推力轴承损坏等情况时，应立即执行紧急停机按下紧急停机按钮，切断所有蒸汽源，同时解列发电机，并确保辅助系统继续运行停机过程同样需要严格按照操作规程执行，以确保设备安全和延长使用寿命正常停机和紧急停机的程序有所不同，操作人员需要熟练掌握不同情况下的停机方法和要点非常规工况处理异常情况可能原因处理措施振动突然增大不平衡、轴系不对中、轴承损降低负荷，分析振动特性，必坏要时停机检查润滑油压下降油泵故障、过滤器堵塞、管路启动备用油泵，检查管路，清泄漏洗过滤器轴承温度升高润滑不良、载荷增大、油质变增加冷却油量，检查油质，监劣测温升速率轴向位移增大推力轴承损坏、负荷变化过快减小负荷变化率，监测发展趋势，必要时停机真空度下降抽气系统故障、凝汽器泄漏检查抽气系统，寻找泄漏点，必要时降负荷汽封压力异常调节阀故障、蒸汽来源问题调整汽封蒸汽压力，检查调节系统非常规工况是指汽轮机运行过程中出现的各种异常情况，正确处理这些情况对于防止事故发生、减少经济损失具有重要意义操作人员需要具备快速判断和应对能力，掌握各种异常情况的处理原则和方法面对异常情况，应遵循安全第

一、及时处理、防止扩大的原则根据异常的严重程度和发展趋势，采取相应措施，必要时进行紧急停机同时做好记录，为后续分析和处理提供依据第五部分维护与检修预防性维护计划检修日常巡检和定期维护分级检修和大修可靠性评估状态检测寿命评估和风险分析无损检测和状态监测维护与检修是确保汽轮机长期安全、经济运行的重要工作科学的维护策略和规范的检修工艺可以延长设备寿命，提高运行可靠性，降低故障率和维护成本本部分将系统介绍汽轮机的维护与检修知识现代设备管理理念强调预防性维护和状态监测，通过对设备状态的实时监测和分析，实现由计划检修向状态检修的转变同时，科学的检修计划和规范的检修工艺是确保检修质量的基础预防性维护计划日常巡检定期维护•外观检查观察有无漏油、漏水、漏气现象•润滑油系统定期更换滤芯，检查油质•振动检查使用听诊器或手持测振仪检查•轴承系统检查间隙，添加或更换润滑油•温度检查红外测温或观察温度指示器•密封系统检查和调整密封间隙•声音检查倾听异常声音•调节系统校验和调整控制参数•气味检查闻有无异常气味，如烧焦味•保护系统功能测试和校准•润滑状况检查油位、油色、油质•冷却系统清洗冷却器，检查水质巡检频率每班至少一次，重点设备可增加频次维护周期根据部件重要性和磨损程度，从月度到年度不等预防性维护的核心是早发现、早处理，通过定期检查和维护，及时发现并解决潜在问题，防止故障发生维护记录和管理是预防性维护的重要环节，应建立完善的记录系统，追踪设备状态变化和维护历史检修分类与周期月年1-31-2级检修级检修A B小修，主要检查表面可见部件中修，部分拆解主要部件年4-6级检修C大修，全面拆解检查所有部件汽轮机检修根据范围和深度分为、、三个等级级检修小修主要对汽轮机外部和辅助系统A BC A进行检查和维护，无需开启汽缸；级检修中修需要打开汽缸上部，检查转子和内部部件，但不B拆卸转子；级检修大修则需全面拆解，包括取出转子，全面检查所有部件C检修周期的确定应综合考虑设备运行时间、启停次数、运行工况和设备状态等因素现代电厂越来越注重根据设备实际状态优化检修周期，采用可靠性评估和风险分析方法，实现科学决策，避免过度检修或检修不足汽缸检修汽缸开盖流程汽缸开盖是检修的第一步，需要按照特定顺序松开螺栓，防止变形首先标记螺栓位置，然后按对角交叉顺序均匀松开，避免突然卸载使用专用工具和起重设备，确保安全操作开盖前应确认汽缸温度已降至安全水平内部检查要点汽缸内部检查应关注以下方面隔板和导叶的完整性和固定状况；汽缸内壁的腐蚀、侵蚀和裂纹；密封面的平整度和密封状况；螺栓和连接件的松动或损坏；喷嘴和调节级的磨损状况发现问题应详细记录并评估密封面处理密封面是保证汽缸密封性的关键，检修时需重点检查和处理对于轻微磨损，可采用研磨方式修复；严重损坏则需要堆焊后再加工密封面加工需要保证平整度和粗糙度达到设计要求，通常要求平面度不超过

0.03mm/m汽缸检修质量直接影响机组的密封性能和运行安全汽缸闭合时，应按规定的顺序和扭矩紧固螺栓，通常采用分步紧固法，先低扭矩预紧，然后逐步增加至设计扭矩值大型螺栓通常采用液压拉伸器或加热法进行紧固，确保均匀受力转子检修转子取出与安装需专业设备和严格工艺表面检查与无损探伤发现潜在缺陷和损伤动平衡测试与调整确保运行平稳无振动轴系找正与安装保证同轴度和间隙要求转子检修是汽轮机大修的核心工作，需要高度专业的技能和设备转子取出需使用专用工装和吊具，确保不损伤轴颈和叶片取出后首先进行外观检查，寻找可见的损伤或异常；然后进行无损检测，检查表面和内部缺陷轴颈是检查的重点部位，需测量其圆度、圆柱度和表面粗糙度，确保符合轴承配合要求发现磨损或损伤时，需进行修复或更换转子动平衡是确保运行平稳的关键工序，通常在专用平衡机上进行，将不平衡量控制在允许范围内轴系找正则是保证整个轴系同轴度的重要步骤，通常采用激光找正技术，精度可达

0.01mm叶片检修叶片是汽轮机最关键也是最容易损坏的部件，检修时需要全面检查其状态常见的叶片损伤形式包括腐蚀、侵蚀、冲刷、裂纹和断裂等腐蚀主要发生在低压末级叶片，由水滴冲击和化学腐蚀引起；高压叶片则主要受到高温蒸汽中杂质的侵蚀和冲刷叶片裂纹检测通常采用荧光渗透、磁粉或涡流等无损检测方法发现裂纹后，需评估其位置、长度和深度，决定是修复还是更换小型裂纹可通过打磨或焊接修复，但关键部位的裂纹通常需要更换叶片叶片振动频率测试是检查叶片固有频率是否符合设计要求的重要手段，可以预防运行中的共振问题轴承检修轴承拆卸与检查轴承间隙测量与调整轴承拆卸前应记录原始位置和间隙数据拆卸时需使用专用工轴承间隙是保证轴承正常工作的关键参数测量方法通常采用塞具，避免损伤轴承表面轴承瓦块取出后，需检查以下方面尺或铅丝压痕法•瓦块表面是否有划痕、烧伤或腐蚀•径向轴承间隙通常为轴径的

0.001-

0.002倍•巴氏合金层是否有剥落、疲劳裂纹或塑性变形•推力轴承间隙通常为

0.2-

0.5mm•瓦块背面与轴承座接触是否良好•轴向游隙通常为1-3mm•油道是否通畅，油槽是否有损伤间隙调整可通过更换不同厚度的垫片或调整瓦块位置实现安装时需确保瓦块正确定位，表面清洁无杂物轴承合金状态评估是轴承检修的重要环节通过目视检查、硬度测试和无损检测等方法，评估合金层的健康状况严重损伤的轴承需要重新浇注合金层或更换新瓦块轴承装配是一项精密工作，需要严格控制清洁度，确保油路通畅，并验证最终间隙符合要求调节系统检修1调节阀检修调节阀是控制蒸汽流量的关键部件，检修重点是阀杆、阀座和密封面检查阀杆是否弯曲或磨损，密封面是否有腐蚀或划痕阀门密封面通常需要研磨以恢复密封性能，严重损坏则需要堆焊修复或更换阀杆与导套的间隙也需要测量和调整，确保运动灵活无卡涩2伺服马达测试伺服马达是调节系统的执行元件，检修时需测试其性能主要测试项目包括行程测试，确认行程范围和线性度；速度测试，验证响应速度是否满足要求；密封性测试，检查有无内外泄漏；控制特性测试，验证控制精度和稳定性发现问题需更换密封件或调整控制参数3调速系统校验调速系统校验主要包括转速测量精度、控制响应性和稳定性校验对系统，还需校验各种DEH控制模式转速、负荷、压力等的控制精度校验通常使用专用测试设备，模拟各种工况下的系统响应根据校验结果，调整控制参数，优化系统性能4保安系统测试保安系统是确保汽轮机安全的最后防线，必须进行全面测试超速保护装置需进行实际跳闸测试，验证其可靠性；轴位移保护需校验传感器精度和跳闸设定值；振动保护系统需测试传感器响应和跳闸逻辑所有测试应形成详细记录，确保系统完全可靠辅助系统检修油系统清洗冷却器除垢抽气系统维护油系统清洗是恢复油系统性能的重要工作首冷却器结垢会严重影响传热效率除垢方法包抽气系统维护包括抽气器检查、管道清洗和性先排净旧油，然后使用清洗油循环冲洗管道和括机械清洗和化学清洗机械清洗适用于管道能测试水环式真空泵需检查叶轮和轴封，更设备，去除沉积物和杂质冲洗后更换所有过内部的机械垢，通常使用高压水或特制刷具；换磨损部件；射式抽气器需检查喷嘴和扩压器，滤器，填充新油，并进行质量检测油质检测化学清洗则适用于化学垢，根据垢质成分选择清除结垢性能测试通过测量抽气量和达到的项目包括粘度、酸值、闪点、含水量和颗粒度合适的溶剂清洗后进行水压试验，确保无泄真空度，评估抽气效率，确保满足运行要求等，确保符合标准要求漏和堵塞辅助系统虽然不直接参与能量转换过程，但对汽轮机的安全运行至关重要辅助系统检修的质量直接影响机组的运行可靠性和经济性除了上述系统外，还需对密封系统、冷凝系统等进行全面检修，确保各系统协调工作，为主机提供良好的运行条件无损检测技术应用超声波检测•原理利用超声波在材料中传播和反射特性•应用部位轴颈、转子体、厚壁部件内部缺陷•优点可检测内部缺陷，定位准确•局限性对表面粗糙度要求高，操作技术要求高磁粉探伤•原理利用磁化后的铁磁材料表面磁力线泄漏•应用部位轴颈表面、叶片根部、铁磁材料表面裂纹•优点操作简单，直观显示表面和近表面裂纹•局限性仅适用于铁磁材料，不能检测深层缺陷涡流检测•原理利用电磁感应产生的涡流变化•应用部位热交换器管道、薄壁部件•优点检测速度快，无需耦合剂•局限性检测深度有限，受材料电磁性能影响大射线检测•原理利用射线穿透材料的衰减差异•应用部位焊缝、铸件、复杂部件•优点可直观显示内部缺陷，有永久记录•局限性辐射安全问题，设备笨重，成本高无损检测技术是现代设备检修中不可或缺的重要手段，它可以在不损坏设备的情况下发现潜在缺陷，评估设备状态在汽轮机检修中，无损检测广泛应用于关键部件的质量评估和寿命预测，为检修决策提供科学依据第六部分故障诊断与处理振动异常轴系问题汽路异常轴系振动是最常见的故障表现形式，轴向窜动、轴承磨损、轴系弯曲等真空系统故障、汽封问题和调节系通过振动特性分析可以诊断不平衡、轴系故障会直接威胁设备安全了统异常会影响汽轮机的正常运行和不对中、轴弯曲等问题掌握振动解轴系故障的特征和处理方法对于效率识别汽路系统故障症状，快诊断技术是故障处理的基础预防重大事故至关重要速准确处理是保证经济运行的关键效率下降效率下降是运行中常见的问题，可能由多种因素引起系统分析效率下降原因，采取针对性措施恢复性能，是延长设备寿命的有效途径故障诊断与处理是汽轮机运行维护中的核心技能，需要理论知识与实践经验的结合本部分将详细介绍常见故障的诊断方法和处理技巧，帮助学员提高故障分析能力和应对能力现代故障诊断越来越依赖先进的监测技术和数据分析方法，如振动谱分析、温度场分析、性能计算等通过掌握这些技术，可以实现故障的早期发现和精确诊断，最大限度减少损失振动异常诊断轴系故障处理故障识别监测参数异常原因分析定位故障源处理措施制定修复方案效果验证测试确认解决轴向窜动超标是常见的轴系故障，主要表现为轴位移监测值异常波动或超限引起轴向窜动的原因包括推力轴承磨损或损坏，推力盘变形，轴系热膨胀异常，以及汽轮机内部气流力失衡等处理方法包括检查并修复推力轴承，调整轴承间隙，平衡汽流力，必要时更换推力轴承组件轴系弯曲是另一种严重的轴系故障，通常由长时间静止不盘车、不均匀受热或严重不平衡引起轴弯曲表现为高振动和轴颈跳动，需要通过测量转子跳动值确认轻微弯曲可通过热矫正方法校正，严重弯曲则需要在车床上进行机械校正或更换转子轴封异常磨损会导致密封效果下降，需要根据磨损程度进行修复或更换真空系统故障真空度下降原因凝汽器泄漏检测•凝汽器泄漏管道破裂或连接处漏气凝汽器泄漏是真空度下降的主要原因之一，检测方法包括•抽气系统效率低抽气器堵塞或性能下降•气体分析法测量排气中氧含量变化•冷却水温度高冷却效果不佳•氦气检漏使用质谱仪检测特定气体•冷却水流量不足循环泵问题或管道堵塞•压力试验对凝汽器施加正压，观察压降•空气密封不良汽封系统失效•荧光检漏在循环水中加入荧光剂，使用紫外灯检查•热井水位异常过高或过低影响换热•声学检测使用超声波设备定位泄漏点真空系统故障会直接影响汽轮机的热效率和输出功率抽气系统效率降低的处理方法包括清洗或更换堵塞的抽气器，修复或更换损坏的部件，调整抽气系统运行参数冷却水系统异常的处理包括清洗冷却器管道，增加冷却水流量，降低冷却水温度，消除循环水系统中的空气润滑系统故障故障现象可能原因处理方法油压波动油泵故障、调压阀失灵、管路检查油泵、清洗过滤器、更换堵塞或漏气调压阀、紧固连接处油温异常升高冷却器效率低、油量不足、油清洗冷却器、补充油量、更换质变劣变质油油位波动或下降系统泄漏、油面计故障、空气检查密封、修复泄漏点、排除进入空气油质劣化氧化、污染、乳化分析油样、更换或净化油液过滤器堵塞油中杂质过多、过滤器损坏更换滤芯、清洗滤网、检查油质润滑系统是汽轮机的生命线，其故障会直接威胁设备安全油压波动通常由油泵问题、过滤器堵塞或管路故障引起，处理时应首先确保备用油泵投入正常，然后查找并解决具体原因油温异常通常与冷却系统有关，需检查冷却水流量和温度，确认油冷却器是否结垢或堵塞油质劣化是长期运行中常见的问题，主要表现为颜色变深、酸值升高、含水量增加或颗粒污染定期的油质分析可以及早发现问题，及时处理严重劣化的油需要更换，轻微问题则可通过过滤净化处理油系统泄漏是紧急情况，需要迅速定位泄漏点并采取临时密封措施，防止油位过低导致设备损坏调节系统故障1调节阀卡涩调节阀卡涩表现为阀门不能灵活开关或位置不稳定，可能由阀杆弯曲、导套磨损、密封过紧或杂质卡阻引起诊断方法包括测量阀杆行程、观察动作特性和测量动作力处理时需拆检阀门，清洗阀杆和导套，必要时更换磨损部件，调整密封压紧力，确保阀门动作灵活无阻2调速系统异常调速系统异常表现为转速不稳、调节不灵敏或控制精度下降故障原因可能是传感器失效、控制回路异常或执行机构故障诊断时需检查各环节信号，确定故障点处理措施包括校准或更换传感器，调整控制参数，维修或更换执行机构，必要时重新整定系统参数3超速保护失效超速保护是最关键的安全装置，失效可能导致严重事故故障原因包括机械卡阻、信号检测异常或执行机构失效检测方法是进行模拟超速试验处理时需彻底检查机械部分，清除卡阻物，调整敏感度，必要时更换部件对于电子超速保护，需检查传感器和跳闸回路，确保信号准确可靠4系统故障DEH数字电液控制系统常见故障包括硬件故障、软件异常和液压系统问题诊断时需利用系统自诊断功能，查看报警记录，确定具体故障模块处理措施包括更换故障板卡，升级或修复软件，维修液压系统对于复杂问题，可能需要专业技术支持，同时采取备用控制模式确保安全运行汽封系统故障汽封压力异常汽封蒸汽泄漏管道堵塞处理汽封压力异常可能表现为压力过高或过低，原因汽封蒸汽泄漏通常发生在轴封区域或管道连接汽封管道堵塞会导致局部压力异常，影响汽封效包括调节阀故障、供汽来源不稳定、疏水系统堵处，表现为外部可见蒸汽或异常声音泄漏原因果堵塞原因包括管道内结垢、疏水器失效或异塞或汽封泄漏压力过高会增加蒸汽消耗，压力包括密封间隙过大、密封齿磨损、法兰密封失效物阻塞疏通方法包括化学清洗、机械疏通或气过低则无法有效密封，导致空气进入或蒸汽泄或管道破裂处理方法包括调整密封间隙，修复体吹扫对严重堵塞的管段，可能需要拆除更漏诊断时应检查压力计读数、调节阀位置和疏或更换磨损部件，紧固法兰连接，更换破损管换清通后应检查系统功能，确保压力分布均水器状态道匀汽封系统优化调整是提高密封效果和降低蒸汽消耗的重要措施优化方向包括调整汽封压力至最佳值，通常略高于大气压；平衡各段汽封压力分布，避免局部过高或过低；优化疏水系统运行，确保凝结水及时排出；改进密封结构设计，如增加密封齿数量或改变齿形，提高密封效果效率下降分析内部泄漏叶片损伤•汽封间隙增大•腐蚀和侵蚀•隔板密封损坏•积垢和结焦•调节阀泄漏•冲刷和磨损凝汽器性能汽路阻力•传热效率下降•过滤器堵塞•真空度降低•管道积垢•冷却水温度升高•排汽阻力增加效率下降是汽轮机长期运行中的常见问题，直接影响经济性效率计算与监测通常采用热力学平衡计算方法，通过测量各点的蒸汽参数和流量，计算热能利用率现代电厂利用在线性能监测系统实时跟踪效率变化，及时发现异常内部泄漏是效率下降的主要原因之一，每增加的内部泄漏，可导致的效率损失叶片侵蚀也是重要因素，特别是长期运行的机组，1%

0.5-1%叶片表面粗糙度增加和流道变形会显著降低效率效率恢复的技术措施包括大修时恢复密封间隙，清洗或更换损坏的叶片，清理汽路系统，优化运行参数通过这些措施，可以使老旧机组的效率提高个百分点2-3典型事故案例分析超速事故是汽轮机最严重的事故类型之一，当转速超过设计转速的时，由于离心力剧增，可能导致转子断裂或叶片飞出典型案例10-12%中，超速原因主要是调速系统故障与超速保护装置失效同时发生预防措施包括定期测试超速保护装置，确保其可靠性；建立多重保护机制，如电子和机械双重保护；加强操作人员培训，提高应急处理能力轴承烧损事件通常由润滑系统故障引起，如油压突然下降、油质劣化或冷却失效一旦发生轴承温度异常升高，应立即采取降负荷或停机措施汽缸爆炸事故多因超压或水击引起，防范重点是加强排水措施和压力保护装置的管理低真空运行会导致排汽温度升高，叶片过热变形，严重时甚至熔化预防措施是严格控制运行参数，发现真空度异常时及时处理第七部分安全与环保安全操作规程规范的操作流程和安全注意事项安全防护措施个人防护和设备安全防护要求环保要求与标准环境保护与节能减排措施安全与环保是电力生产中必须始终放在首位的工作汽轮机作为高速旋转的大型设备，具有高温、高压、高速特点，操作和维护过程中存在多种安全风险同时，电力生产过程中的环保要求也日益严格，需要采取多种措施降低环境影响本部分将详细介绍汽轮机操作维护过程中的安全规程和防护措施，帮助学员树立安全意识，掌握安全操作技能同时，也将介绍电力生产中的环保要求和节能技术，促进清洁生产和可持续发展安全操作规程高温高压危险点检修安全防护应急处理流程汽轮机运行过程中，主蒸汽管道、汽缸外壁、排汽检修工作前必须办理工作票，确认设备已隔离降压发生紧急情况时，应立即按下紧急停机按钮，切断管道等部位温度可达℃以上，存在严重烫伤风排空进入汽缸等密闭空间前，需检测氧含量，确蒸汽源，疏散无关人员火灾时，应使用正确的灭500险操作人员应熟记这些危险点位置，佩戴隔热手保通风良好高空作业必须系安全带，搭设牢固工火器材电气火灾用二氧化碳灭火器，油类火灾用套，避免直接接触高压系统压力可达以作平台吊装重物时，应使用合格的起重设备，划泡沫灭火器人员烫伤应立即用冷水冲洗，严重者20MPa上，存在爆炸和喷射风险，应严格按照操作规程开定危险区域，禁止无关人员进入切割、焊接等动送医发生重大事故时，应启动应急预案，组织人关阀门，防止突然减压火作业需办理动火证员有序疏散安全操作是汽轮机运行和维护的首要原则所有操作人员必须经过专业培训和考核，熟悉设备特点和安全要求日常工作中应严格执行两票三制（工作票、操作票和交接班制、巡回检查制、设备缺陷管理制），确保操作规范有序总结与展望知识要点回顾本课程系统介绍了汽轮机的基础知识、结构原理、运行操作、维护检修和故障诊断处理等内容，旨在帮助学员全面掌握汽轮机技术，提高操作维护水平新技术应用近年来，先进的监测诊断技术、新材料和新工艺不断应用于汽轮机领域，如3D打印技术制造复杂叶片、耐高温合金材料应用、气动优化设计等，显著提高了设备性能和可靠性数字化与智能化数字孪生技术、人工智能诊断、远程监控和大数据分析等正在改变传统的设备管理模式，实现预测性维护和智能决策，降低运维成本，提高设备可靠性持续学习与提升汽轮机技术不断发展，操作维护人员应保持学习态度，关注新技术、新标准，参与专业培训，不断提升技术能力和安全意识，适应行业发展需求随着能源转型和电力系统变革，汽轮机技术也在不断创新发展超超临界机组、灵活性改造、智能诊断等技术正在推动汽轮机向更高效、更灵活、更智能的方向发展未来，数字化和智能化将成为行业发展的主要趋势希望通过本课程的学习，学员们能够扎实掌握汽轮机技术基础，建立系统的专业知识框架，提高实际操作和故障处理能力，为电力生产安全、经济、环保运行做出贡献技术的进步永无止境，愿大家在今后的工作中不断学习、实践和创新。