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电厂设备故障诊断及维修案例实践指南

在电力生产领域，设备的稳定运行是保障电力供应连续性与可靠性的基石。电厂设备结构复杂、运行环境多样，其故障具有突发性、隐蔽性及连锁性等特点，一旦发生故障，不仅可能导致机组非计划停运，造成巨大经济损失，甚至可能引发安全事故。因此，建立科学、系统的故障诊断与维修体系，积累实战经验，对于电厂运维管理至关重要。本指南旨在结合实际案例，阐述电厂主要设备的故障诊断思路与维修实践要点，为一线技术人员提供参考。

一、故障诊断的基本思路与原则

故障诊断并非简单的“头痛医头、脚痛医脚”，而是一个系统性的分析与决策过程。其核心在于快速准确地识别故障根源，而非仅仅消除表面现象。

（一）诊断的基本思路

1.信息收集与确认：详尽收集故障发生时的现象（如异响、振动、温度异常、参数偏离、报警信号等）、设备近期运行状况（如负荷变化、启停次数、是否经过维修等）以及历史故障记录。对收集到的信息进行核实，确保其准确性。

2.初步判断与范围界定：根据现象和经验，对故障性质（如机械故障、电气故障、热力系统故障等）和可能涉及的系统或部件进行初步判断，缩小排查范围。

3.系统分析与推理验证：运用专业知识和诊断工具，对可能的故障原因进行逐一分析和排除。可采用“排除法”、“类比法”或“故障树分析法”等，结合必要的检测手段（如振动检测、油液分析、无损检测等）进行验证，直至找到根本原因。

4.制定方案与实施：明确故障点后，制定合理的维修方案，包括所需备件、工具、人员及安全措施，并组织实施。

5.效果评估与总结：维修完成后，进行试运行，评估维修效果。同时，对故障原因、诊断过程、维修措施进行总结，形成案例，为后续类似问题提供借鉴。

（二）诊断与维修的基本原则

1.安全第一：任何操作必须以确保人身和设备安全为前提，严格遵守安全规程和作业许可制度。

2.预防为主，防治结合：强调设备的预防性维护和状态监测，通过定期检查、保养和技术改造，降低故障发生率。

3.先宏观后微观，先简单后复杂：诊断时应先从整体系统入手，再逐步深入到具体部件；优先排查易于检查和常见的故障原因。

4.循证决策：诊断结论和维修方案应基于客观数据和事实，避免主观臆断。

5.经济合理：在保证维修质量的前提下，综合考虑维修成本、停机损失等因素，选择最优方案。

二、典型设备故障诊断与维修案例分析

（一）汽轮发电机组故障

汽轮发电机组是电厂的核心设备，其故障往往后果严重。常见故障包括振动异常、轴瓦温度高、动静摩擦、调速系统故障等。

案例一：汽轮机轴承振动异常增大

*现象描述：某电厂汽轮发电机组在运行中，#3轴承水平振动逐渐增大，从正常的几微米升至报警值以上，伴随有轻微异音。负荷及其他主要参数无明显异常。

*诊断过程：

1.初步检查：现场检查轴承座地脚螺栓无松动，润滑油温、油压正常，油质外观无明显劣化。

2.数据采集与分析：利用便携式振动分析仪对#3轴承的水平、垂直、轴向三个方向进行振动数据采集，频谱分析显示，振动能量主要集中在一倍频（与转子转速同频），且水平方向最为显著。

3.原因推断：一倍频振动增大通常与转子不平衡、轴系对中不良或轴承间隙过大等因素有关。结合机组近期未进行过揭缸或轴系调整，且振动是逐渐增大而非突发性，初步怀疑转子存在不均衡的结垢或局部轻微损伤导致的不平衡，或轴承存在一定程度的磨损。

4.进一步验证：检查该轴承回油中的金属粉末含量，发现有微量异常铁屑。结合振动趋势和油液分析结果，判断轴承存在早期磨损的可能性较大，同时不排除转子不平衡因素叠加。

*维修措施：

1.机组停运后，解体检查#3轴承，发现下瓦乌金存在局部磨损痕迹，轴颈表面光洁度略有下降。

2.对轴颈进行研磨抛光处理，更换新的轴瓦，并确保轴瓦间隙、紧力符合要求。

3.对转子进行低速动平衡校验，未发现明显不平衡量，排除了转子不平衡的主要影响。

*维修效果：重新启动后，#3轴承振动恢复至正常水平，异音消失。

*经验总结：

*振动频谱分析是诊断旋转机械故障的有效手段，一倍频分量是判断转子不平衡和对中问题的重要依据。

*油液分析（特别是铁谱、光谱分析）能有效捕捉早期磨损故障信号，应与振动监测结合使用。

*对于逐渐发展的故障，趋势分析比单一数值更有意义。

（二）锅炉设备故障

锅炉是将燃料化学能转化为热能的关键设备，常见故障有受热面泄漏、燃烧异常、汽水系统故障等。

案例二：锅炉水冷壁管泄漏

*现象描述：某煤粉锅炉在运行中，炉膛负压波动增大，引风机电流上升，汽包水位下降较快，从下联箱排污管或炉底冷灰斗处观察到明显泄漏蒸汽。

*诊断过程：

1.现象确认：根据水位下降、负压波动及现场观察，初步判断为锅炉受热面泄漏。