火電廠機組汽輪機本體檢修的幾點思考①

張立春

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.033

摘 要：汽輪機是電力發(fā)電的重要動力來源之一，也是發(fā)電的重要能源轉(zhuǎn)換器。火電廠汽輪機多在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速的環(huán)境下連續(xù)運行，運行時間長會出現(xiàn)故障，所以應當重視汽輪機（特別是本體）的檢修工作。文章首先對汽輪機本體多發(fā)故障進行分析，然后對汽輪機本體檢修的診斷方法與措施進行介紹，以供參考。

關(guān)鍵詞：火電廠 汽輪機本體 故障檢修

中圖分類號：TH6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（a）-0033-02

汽輪機是電廠穩(wěn)定運行的重要組成部分，目前常見的汽輪機主要有抽氣式、背壓式、凝汽式以及蒸汽式。汽輪機的工作原理是將燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為動能，推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，將動能轉(zhuǎn)化為電能。

1 多發(fā)故障分析

1.1 異常振動

導致汽輪機出現(xiàn)異常振動的原因比較多，如轉(zhuǎn)子質(zhì)量、軸承安裝精度、軸承座安裝3個方面不達標以及滑銷縫隙掌控不夠精準等。

（1）轉(zhuǎn)子質(zhì)量不達標基本是由于轉(zhuǎn)子不能實現(xiàn)平衡，在轉(zhuǎn)動過程中出現(xiàn)離心力，導致機體出現(xiàn)振動。這種振動呈現(xiàn)出周期性特征，把離心力這個問題解決便可清除故障。

（2）軸承在安裝的過程中，一般應用可傾瓦式的轉(zhuǎn)子軸承，這類軸承在應用時體現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，能夠較好地預防油膜顫動。這類軸承在使用中可以實現(xiàn)輕松擺動，把一部分振動能量吸收掉，汽輪機因此呈現(xiàn)出一些支撐靈活度。假如在安裝過程中，軸瓦和軸承蓋兩者間的安裝精度未把控到位，汽輪機的運行會受到影響，通常發(fā)現(xiàn)的問題一般出在預緊力的控制方面，預緊力太大，接觸應力也會同步上漲，會使零部件形狀發(fā)生變化。預緊力太小，不能使軸瓦和軸承蓋連接緊密，將產(chǎn)生振動。

（3）軸承座安裝不達標基本是由于軸承的幾何中心未與受力中心疊加到一塊，便將導致軸承出現(xiàn)整體運動，出現(xiàn)集體振動現(xiàn)象。

（4）滑銷系統(tǒng)是為了降低膨脹水蒸汽對汽輪機缸體造成的影響，如果滑銷的縫隙不達標，便將使缸體在水蒸汽膨脹的過程中出現(xiàn)受力不均，致使中心發(fā)生偏移，進而出現(xiàn)振動現(xiàn)象。

1.2 超速轉(zhuǎn)動

汽輪機為精密組合的機械設(shè)備，長時間處在高速轉(zhuǎn)動的運行狀態(tài)，向發(fā)電機組提供源源不斷的動力，其承受的外力矩數(shù)值非常大。假如調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能正常工作，不能對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度進行良好的把控，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)超速旋轉(zhuǎn)，機械承受應力值超出常規(guī)限制數(shù)值域時，便會造成汽輪機葉片甩飛出去，軸承遭受損壞，轉(zhuǎn)子也被折斷。情況嚴重時還有可能使整個機組遭受損壞，引發(fā)安全事故。

1.3 水沖擊影響和油系統(tǒng)故障

水沖擊影響是由于汽輪機密封性能下降，導致一些水或質(zhì)量不佳的水蒸汽進到汽輪機內(nèi)部，里面的輪機葉片等會出現(xiàn)腐蝕、生銹、磨損等不同程度的損傷，軸承也會遭到損傷，嚴重時缸體內(nèi)壁將出現(xiàn)形變，使汽輪機的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)受到影響。汽輪機在運行過程中，對水蒸汽的質(zhì)量需求比較高，蒸汽壓力以及溫度變化均將受到一些影響。蒸汽溫度下降至某一數(shù)值時，凝結(jié)成的水便會流入汽輪機內(nèi)部，產(chǎn)生不良后果，因此，要把控好蒸汽溫度，當溫度下降到50℃時，應立即采取停機操作，檢測水位變化，若存在進水的可能性應立即把所有水源中斷。這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能是加熱器故障，造成水蒸汽壓力溫度不能到達規(guī)定值。

油系統(tǒng)故障一般為潤滑油質(zhì)量不夠。潤滑油的目的是為了降低汽輪機里面零件的摩擦程度。假如潤滑油氧化超過一定程度或是有太多雜質(zhì)，潤滑油的質(zhì)量就會下降，會導致汽輪機里面零件的接觸表面粗糙程度加劇，摩擦力數(shù)值上升，久而久之，零件會因此損壞。

2 汽輪機本體診斷方法及檢修舉措

2.1 診斷方法

汽輪機在出現(xiàn)故障時，通常振動也會隨之出現(xiàn)，所以，對振動的特性予以細究，以便發(fā)現(xiàn)故障的根源。詳細步驟如下。

（1）把振動頻率、振幅、相位、機組信息、工作登記狀況、檢修狀況等資料收集到一塊。

（2）利用收集來的資料研究故障出現(xiàn)的原因，找到故障頻譜、趨勢和其他與故障有關(guān)的信息作為參考。

（3）對故障進行診斷的意圖是為了把常見故障一一清查或排除，研究出易操作的辦法。

2.2 故障檢修

2.2.1 檢修氣缸

在對氣缸實施檢修的過程中，應對缸體每個零部件有充分的認識。缸體里面設(shè)置了真空層，其目的是為了阻止空氣進到氣缸里面，以確保汽輪機的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。基本檢修步驟如下。

（1）卸掉儀表，把化裝板支架上的連接螺栓卸掉，這個過程中，應確保化裝板的完整性，采用序號標記，使日后在安裝時有一定的順序可以參考。

（2）卸掉汽輪機保溫層的過程中，應確保汽輪機上缸溫度位于120℃以下時，才可以操作。此外，還應注意預防木屑、棉紗等可燃物在操作的過程中進到保溫層里。

（3）卸掉調(diào)速氣門的三角架螺栓，把定位銷拿下來，取下三角架，再將水平位置和前后部分氣缸的法蘭螺栓卸掉，這個過程中要切記，確保螺栓的完整性。

（4）在安裝導桿的過程中，應確保導桿的平滑性，對導桿涂上透平油，接著采用對角方式安裝，應仔細檢測氣缸結(jié)合面和形變狀況，還應對水平中分面的縱向水平予以仔細檢查。

（5）把每個部件仔細檢測過一遍以后，對發(fā)現(xiàn)的形變、磨損、銹蝕等零件加以處理，若情況嚴重則要換零件，如軸承表層出現(xiàn)磨損，應將軸頸和軸瓦的接觸部位焊接加厚，采用摩擦的方式進行拋光，最后，在組裝本體之前，要把每個部件清理干凈。

2.2.2 檢修轉(zhuǎn)子

檢修轉(zhuǎn)子的基本步驟如下。

（1）對轉(zhuǎn)子的具體位置進行標記，在軸頸的中間位置放一個水平儀，對軸向度數(shù)進行記錄，與上一次的檢修記錄進行比較，對軸頸揚度進行測量，以觀測這一數(shù)值有沒有位于規(guī)定區(qū)間。endprint

（2）采用千分表對轉(zhuǎn)子晃度進行測量，看看讀取的新數(shù)值與測量之前的千分尺數(shù)值是不是一樣，假如不一樣，便應當找到具體原因，并排除故障，接著再進行下一遍測量。

（3）對動靜葉片縫隙進行測量，采用契形塞尺在氣缸結(jié)合面兩側(cè)對動葉進口和靜葉出口之間的縫隙進行測量，還要把測量所得結(jié)果認真記錄在冊。

（4）卸掉聯(lián)軸器螺栓，把轉(zhuǎn)子卸下來。卸掉聯(lián)軸器罩殼，把螺栓釘死，卸掉聯(lián)軸器上的方頭螺釘，把汽輪機端和發(fā)電機上的止口解開，把握好止口之間的距離，對聯(lián)軸器螺栓進行檢測。以保障不存在裂紋，對軸頸和推力盤進行檢測，接著將動靜葉片清理干凈，對大修過后的葉輪及葉片予以檢測。

2.2.3 檢修噴咀、隔板、隔板套

檢修噴咀、隔板、隔板套的目的是為了使縫隙保持通暢，還要減少汽封調(diào)節(jié)的次數(shù)，具體步驟如下。

（1）把隔板、導葉環(huán)和噴咀卸掉。首先是把壓板螺栓卸掉，采用起吊機穩(wěn)穩(wěn)吊出隔板及隔板套，接著卸掉壓板及螺絲，再將鉚封的地方破壞掉，吊出導葉環(huán)，這樣便可以把螺栓卸掉，為拆卸噴咀提供方便。

（2）對所有卸掉的零部件實施檢測，以保障其形態(tài)完整且沒有任何損傷，還要把所有零部件清理干凈，利用壓縮空氣把所有零部件表層吹干凈。一定要防止靜葉片等零部件遭到損壞，還應確認有沒有出現(xiàn)裂紋或者松動現(xiàn)象。

3 結(jié)語

火電廠要維持穩(wěn)定運行狀態(tài)，重點就是要降低汽輪機故障出現(xiàn)的頻率。汽輪機檢修工作的重點就體現(xiàn)在檢修人員應對汽輪機的多發(fā)故障有充分的了解。與之相應的是檢修人員應具備檢修汽輪機專業(yè)知識，利用切實可行的診斷方法，采取有效的措施對氣缸、轉(zhuǎn)子、噴咀等予以檢修，以便在最短的時間里排除故障，確保汽輪機能夠正常運行，提升應用效率，為我國火力發(fā)電做出更大的貢獻。

參考文獻

[1] 陸峰.火電廠汽輪機組本體檢修實踐[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（30）.

[2] 鄭海.汽輪機本體常見故障及處理[J].科技視界，2015（17）：235.

[3] 姜虹.淺談汽輪機本體常見故障檢修[J].科技與企業(yè)，2015（11）：195.

[4] 林雪峰.汽輪機本體常見故障檢修[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016（11）：51.

[5] 王焱冬.淺談汽輪機本體常見故障檢修[J].建材與裝飾，2016（4）：227-228.endprint