汽輪機檢修中的關鍵點分析

張志民

【摘 ?要】汽輪機應用是工業生產發展的保障，隨著汽輪機在生產、生活中的廣泛應用，在汽輪機檢修中逐漸發現很多問題，導致汽輪機故障。對汽輪機檢修的關鍵點，通過日常對汽輪機運行的檢測，發現在運行規律和基本的故障關鍵點。根據出故障的關鍵點制定維修策略，在大修中對這些關鍵點的迅速排查，極大的提高了工作效率，保證汽輪機的安全高效運行。

【關鍵詞】汽輪機檢修關鍵點

汽輪機是能把蒸汽熱能轉換成機械能的基本單元。汽輪機通過蒸汽轉子動葉中膨脹加速，產生動力推動葉片轉動從而產生機械能。目前在國內一般將其作為煤化工的原動機，發電廠的原動機，廣泛的應用在國內各大煤化工廠、發電廠等各大領域。

一、汽輪機檢修的重要性

汽輪機通過蒸汽轉化為機械能，為工業生產提供必要的動力保障，保證了生產、生活以及工作的正常進行，因此，汽輪機被我國現有的化工、電力企業廣泛運用。然而實際生產中，汽輪機運轉中常常會出現各種故障問題，這些故障的出現不利于汽輪機的穩定運轉，嚴重時可能造成設備運行出現安全問題或事故，危害重大。

二、通流間隙調整的幾種方式

1.通流間隙調整的幾種方式（1）如果許多級都是一側的間隙偏大，而另一側偏小，則應調整整個轉子的軸向位置。這時可變更推力軸承的推力瓦片固定環的厚度，以使轉子向一側移動，但是這時也應顧及到轉子的聯軸節間的距離是否適宜。對于雙缸汽輪機，只有一個推力軸承，如果要調整低壓缸動靜部分的軸向間隙，則可變更高低轉子聯軸節之間的墊圈厚度來達到。（2）若僅僅是某一級的軸向間隙不符合要求，通常采用在隔板或靜葉環出汽側車去需調整的數量（縮小動靜間隙），在進汽側加上車去數量的墊片，用螺釘固定牢固。（3）如果因葉輪或隔板有微小變形造成葉片圍帶與靜葉之間的間隙過小，則可在汽缸水平接合面法蘭上安置車刀，盤動轉子后對圍帶進行車削。車削時切勿使車刀碰觸葉片。

2.采取的調整方式。根據上述調整方式，在具體操作中，可以采取盤動轉子后對圍帶、葉根汽封進行車削的修配加工方法。（1）傳統車削圍帶、葉根汽封的加工修配方法。在汽缸水平結合面法蘭上安置車刀，盤動轉子后進行車削。優點：因為軸承座放置有推力軸承和徑向軸承，所以汽輪機轉子的軸向和徑向移動都比較微小，運轉穩定;車削加工時的專用刀架體座是鎖緊在汽缸體上的，剛性好，整個加工機構渾然一體：轉子的轉動是通過盤車箱上的液壓盤車裝置轉動低壓轉子帶動高中壓轉子旋轉，動力方面有足夠保證。缺點：當修配加工工作開始后，其他缸面上的工作將與之發生沖突而被迫停工，影響大修進度，延長大修工期。

（2）改進后的加工修配方法。在放置、檢測汽輪機轉子的專用支架上，實現圍帶、葉根汽封的車削。優點：能夠單獨展開工作不會與其他工作發生沖突，提高了機組大修工作效率，為機組早日安全啟動提供了條件。

三、汽輪機檢修中的關鍵點分析

1.汽輪機KIT監測系統的參數。在線監測一般是對設備的關鍵運行參數進行記錄，從這些反映機組運行狀況的關鍵參數可以分析出檢修工作的重點。某核電站機組的集中數據監測系統（KIT）的關鍵參數為例。表1為該核電站汽輪機本體部分的主要監測參數。

2.該核電站KIT監測系統測點分析。要保證汽輪機的正常運行，應該保證KIT監測系統所監測的參數在正常的范圍內。如果這些數據偏離設計要求而達到報警值，就說明汽輪機運行存在異常。表1列出的KIT監測系統數據中，除了功率、轉速外，其他的參數都應該引起關注。（1）溫度監測KIT系統主要監測汽輪機的

兩種溫度：①反映轉子支撐情況的軸瓦和軸承溫度;②反映汽缸金屬的溫度和汽缸壁的溫差。其中，軸承和軸瓦的溫度監測數據是觀察汽輪機軸瓦是否正常潤滑冷卻的重要參數;如果該參數達到報警值往往意味著較大異常的出現。而汽缸溫度和缸壁溫差是分析汽缸受熱狀況的依據;如果溫差過大往往可能造成汽缸內部的動靜間隙減小直至消失，并有可能造成磨擦以及引發其他問題而導致停機。

（2）振幅是汽輪機監測系統中比較關鍵的參數，在KIT系統中主要檢測軸承以及轉子的振動。它是反映轉子運行狀況以及軸承自身穩定狀況的依據。

（3）熱變形由于熱態時金屬有較大的熱變形，因此汽輪機設置了較為嚴密的滑銷系統以保證汽缸和軸承按照指定的方向來膨脹，以防止發生動靜碰磨。

3.從監測系統反映出來的關鍵點。檢修工作應該從監測參數異常的關鍵點出發，分析哪些設備因素會造成監測參數在運行中產生異常。（1）導致溫度異常的因素汽缸壁的溫度直接受進汽參數影響，與材料的傳熱特性以及保溫材料、保溫工藝相關。除了不可控的設計因素外，在檢修中通過保溫來控制汽缸各部分的溫差不超過設計范圍，以保證不會因汽缸變形而造成動靜部分有磨碰現象，以致造成機組振動或其他更嚴重的異常情況。對于軸瓦和軸承，在運行中產生異常的主要原因是溫度高。引起軸瓦溫度高的原因有以下幾個方面：①軸瓦的接觸面不均勻或接觸面積太小，接觸角不符合要求;②軸瓦的瓦口、瓦頂以及其他部分間隙超過限制，造成冷卻異常;③軸瓦的進油量過小;④軸瓦振動過大導致軸瓦發熱;⑤各軸瓦油量分配不均導致個別軸瓦進油量太小;⑥軸瓦負荷過重。（2）導致振動異常的可能性在KIT系統中對振動的監測主要有軸振和瓦振。引起軸振的原因主要與軸自身的狀況有關，同時與轉子和汽缸以及其他靜止部件的間隙也相關，由于二者相關，間隙較小有磨擦現象就會引起軸振異常。引起瓦振異常的主要原因有：①動靜部分間隙消失;②軸瓦的緊力以及間隙偏離設計值過大;③軸瓦的接觸情況較差;④轉子對輪中心以及同心度偏差過大。（3）導致差漲異常的因素如果汽缸的絕對膨脹或者差漲異常，會導致動靜部分間隙的消失，并引起動靜摩擦，從而造成振動。引起膨脹異常的原因一般是汽缸的滑銷系統不正常。滑銷系統的問題包括兩個方面：①銷子脫落導致導向功能喪失，由于機組布置的原因，抽汽管道會布置在機組的某一側，造成導向銷承受較大的應力，而銷子一般都是焊接結構，過大的應力會造成焊縫開裂;②由于變形不一致，導向銷和削槽的間隙消失造成膨脹卡澀。因此，大修中對滑銷系統的檢查和問題的處理應該格外關注。根據以上分析，汽輪機各部位動靜間隙、軸系對中、軸承部分、滑銷系統是汽輪檢修的關鍵點，在大修中應應該作為重點來考慮，不應該輕易放過任何一個疑點，否則，難以發現故障的根本原因，甚至造成較大的影響。

四、制定最終檢修決策

最終檢修決策的制定更具汽輪機的運行狀況來決定的，要根據設備運行的實際情況，制定合理的檢修計劃。不分析原因就盲目把設備所有數據恢復到出場設置，這樣做雖然簡單，但是這樣盲目的調整不但會可能帶來未知的問題，還會浪費時間。

汽輪機檢修是保障其安全、穩定運作的重要前提，只有加強對汽輪機檢修中故障的重視和關鍵點分析控制，才能有效抑制汽輪機故障發生的機率。

參考文獻：

[1]李珍.汽輪機檢修中的關鍵點分析[J].中國機械，2017，（17）.

[2]張曉華.汽輪機檢修中的關鍵點分析[J].山東工業技術，2017，（1）.

（作者單位：大唐呼倫貝爾化肥有限公司）