熱力發電廠設備檢修及維護的探究

楊理中

（云南開屏信息技術有限責任公司，云南 昆明 650000）

熱力發電廠作為供熱和發電的基礎設施，在工業發展中發揮著極其重要的作用，它是工業廠房正常運行的有力支撐，所以熱力發電廠的重要性不言而喻。中國熱電廠誕生已有多年，在對熱力發電廠的建設進程中需完成對熱電廠的持續改造與升級進程，然而熱力發電廠的日常運行存在著某些弊端，其重要性不言而喻。汽輪機是我國熱力發電廠最常用的設備，應用十分廣泛。熱力發電廠在使用汽輪機時，經常要對設備進行檢修與維護，以保證其正常運行。汽輪機是一種結構十分復雜的設備，在使用過程中，對其進行日常的檢修和維護十分困難，因此，對其檢修與維護一直是人們研究的課題。熱電廠作為我國工業發展的重要項目和內容，直接影響到我國經濟的發展，所以對熱力發電廠設備檢修及維護的探究具有重要的研究價值、應用價值與市場前景。

1 熱力發電廠汽輪機設備的安裝

1.1 轉子和軸承的安裝

熱力發電廠的汽輪機設備包括轉子和軸承兩部分。兩者的安裝，直接影響到整個汽輪機的質量和運行效率。轉子鍛件是合金鋼，它是汽輪機轉動的主要組成部分，轉子需要裝配葉片，并與剛性連軸器相連。其工作原理是通過汽輪全速運轉達到機動平衡。整鍛轉子在高溫條件下，適應性很強。特殊應用和安裝時，要注意安裝環境，根據實際情況選擇合適的轉子。各種環境對轉子的要求也各不相同。在針對汽輪機轉子機設備執行檢查與維修操作時，務必確保對儀表的定期校驗與檢查，避免有重載的部件現象出現，從而保證汽輪機安穩運作。監控設備的操作人員，需要對汽輪機的儀表盤進行不同負載軸承的檢測。軸承的作用是對轉子進行承載，在汽輪機的運行中，也起著十分重要的作用。考慮到軸承的穩定性和承載能力，使其成為熱電廠安裝的首選設備。

1.2 配套設施的安裝

火力發電廠的主要設備中，汽輪機是發電、供暖的主要設備，但是汽輪機的使用，也離不開相關的配套設備，比如鍋爐、泵、暖氣、發電機等設備。為了完成發電工作，汽輪機與其他設備相互配合，其工作原理和設備結構決定了其不能單獨存在。所以，汽輪機配套設備的安裝，對影響汽輪機的平穩運行和工作效率也至關重要。如在平臺拼接時，我們要求安裝者完全按照圖紙施工；在基礎支墩表面，保持其清潔、平整、無油污等；設備兩側四角的高度誤差應控制在1cm 以內；在接頸組合和吊起的時候，要使用汽機房行車高度，保證與殼體一樣高。側板、支撐板安裝時，要注意位置定位采用電焊打底，滿焊焊接；接頸支撐管縫應保持在1cm 以內，并在設備安裝后通過點焊來消除安裝誤差。

1.3 汽缸、不銹鋼管、葉片及聯軸器的安裝

（1）汽缸的安裝。渦輪的外殼裝置是汽缸，它是汽輪機的衣服。汽缸的作用是將內部部件隔離開，與空氣接觸。就電力領域而言，汽缸可以為汽輪機內部能量轉換提供基礎保障。其中，高壓缸是汽輪機應用最廣泛的缸型，它分為雙層缸體和單層缸體。在單缸內部，采用了合金鋼和碳鋼作為鑄造材料和結構。

（2）不銹鋼管安裝。安裝不銹鋼管時，要注意對鋼管進行細致的清理。在安裝前，要確保不銹鋼管沒有污染和油污，要確保在干凈清潔的環境下安裝。

（3）葉片的安裝。汽輪機葉片分為靜葉和動葉兩類。各氣室匯中缸的分割主要由靜葉片負責，并通過葉片隔板來固定。動葉主要應用于轉子葉輪和轉筒[1]。

（4）聯軸器的安裝。連接件主要有鋼、撓性、半撓性三種。鋼制聯軸器一般選用這三種聯軸器，用它可以最大限度地減少對焊接的影響，在衰減收弧、高頻引弧時，還需將其向一側的管板傾斜，因此應提高對其加工要求和標準。

2 熱力發電廠汽輪機設備故障

2.1 熱力發電廠汽輪機設備常見故障分類與檢測

2.1.1 設備機組異常振動

通過對熱電廠汽輪機的日常檢修可以發現，機組的異常振動是最常見的故障之一。造成機組異常振動的主要原因是汽輪機安裝未固定、轉子不平衡等。裝備維修員在發現設備機組異常振動時，要對振動現象、參數、聲音等信息進行詳細記錄。維修時，維修人員通過這些記錄數據，當出現異常的振動現象時，可以借助排除法對故障原因進行排除進而縮小故障原因范圍，在此基礎上，借助相應的解決方案，比如對同心位進行確定、將基礎部件進行更換等，通過以上操作對汽輪機的工作效率進行保障，能夠第一時間發現故障原因，并提出相應的維修和解決方案。比如更換汽輪機的底部基礎部件、重新安裝轉子等。

2.1.2 汽輪機油系統故障

（2）數據校驗，真實可信。結合以太坊改進之后的MPT樹，以及通過RLPx加密握手協議，并充分利用ECDSA的非對稱加密的優勢，避免了黑客通過網絡傳輸作弊的行為。整個認證過程由節點們共同完成，使數據真實可信。

汽輪機的油系統故障，也是汽輪機最常見的故障之一。熱力發電廠的汽輪機，一旦產生汽輪機的油面下降，極易造成燃油系統故障，使汽輪機無法正常運轉，嚴重影響生產。所以，在汽輪機的日常檢修與維修中，要時刻注意油壓和油位，實時監控其變化及系統狀態，避免因油壓、油位而導致的油系統故障。與此同時，汽輪機檢測員還要注意觀察汽輪機運行最平穩狀態，記錄油路系統的參數，作為系統的檢驗標準[2]。當汽輪機發生故障時，首先要檢查一下是否是燃油系統的問題，保證汽輪機的正常運行。

2.2 汽輪機異常狀態檢測

2.2.1 異常狀態檢測原理

大部分的設備出現故障時往往會有某些預兆，即在故障發生之前，各種不同的物體在信號上會發生一定的異?，F象，例如，如果汽輪機系統的一部分損壞，可能會出現異常振動和噪音；某些地方的軸承損壞將不可避免地導致異常振動和潤滑油溫度升高。對這些參數的監測可能表明設備參數有一個從正常狀態到故障的發展過程，而不是立即完成，通過監測這些參數，可以盡快發現錯誤的位置、性質和修改，以便采取適當的預防措施，并為運行維護創造條件[3]。

2.2.2 異常狀態檢測過程

故障設備的開發過程如圖1 所示。圖中所示的潛在故障點A 表明，誤差是逐漸發展起來的，不是功能性的，但可以通過某種方式加以區分。如果汽輪機稍微升高，則表明控制油系統有缺陷；設備的一些振動表明葉片可能是不對稱的。功能故障點B 表示潛在故障已成為功能故障，設備損壞并失去功能。如果檢測到可能的錯誤，可以在出現故障之前對此進行消除，達到避免故障的不良后果的作用。

圖1 故障設備發展過程

機組的經濟維護應基于對機組運行狀態的監控、機組正常運行期間不同參數偏差的監控、發生或發生錯誤的檢測以及設備的長期維修，而不是損壞的設備。

3 熱力發電廠汽輪機設備檢修維護的途徑與流程

3.1 確定汽輪機的檢修周期

因汽輪機型號不同，其檢修周期也有一定的差別。制定汽輪機檢修周期時，應充分考慮設備運行狀況、設備性能等因素，并明確汽輪機的檢修等級。若選用的汽輪機性能較差，應盡量縮短檢修周期；若性能較高，可適當延長檢修周期。

對于不同型號、不同規格的汽輪機，應制定不同的檢修規程，并滿足其使用的具體參數。對于運行效果很差的汽輪機設備，在檢測時，可將設備拆開，分別對汽輪機的各設備和部件進行檢查。特別是對軸承靜子的檢查，外力很容易對靜子產生壓力，容易造成損壞。當設備拆分時，要注意溫度較高的設備，要注意拆分時的溫度要求。

汽輪機運行期間，系統參數不斷變化。運行參數處于最佳位置或合理范圍內，從維護優化的角度來看，僅對機組的實時數據進行監測不能評價機組的節能狀態。因此，趨勢評估和診斷技術是在數理統計的基礎上發展起來的。對各部件的使用壽命是一個隨機數，應采用概率法對這些數據進行數理統計處理，以確定一定的規律。壽命的分布函數F（t）決定于工作時間，數量上等于壽命對時間的概率：

公式（1）中：

m（t）代表參數意義是瞬時t 停運的設備數。

k（t）代表參數意義是工作到瞬時t 不停運的設備數。

根據壽命的分布函數決定可靠度函數p（t）。

可靠度數量上等于設備到瞬時t 不停運的概率，p（t）與F（t）的函數特性如圖2 所示。

圖2 p（t）與F（t）函數特性圖像分布

確定了每個獨立部件的壽命數據后，按照式（3）的概率成分定律對整個汽輪機組的可靠度函數進行獲取。

Pi（t）代表的意義是第i 個部件的可靠度函數。

得到可靠度函數Pn（t）后，經過檢修前機組的實際運行可靠性指標修正，進一步得到汽輪機用于確定最佳檢修周期的可靠度函數Pn（t）。借助以上算法完成熱力廠主要設備汽輪機的檢修周期確定，進而確保檢修工作能夠更好地進行。

3.2 汽輪機的回裝檢修維護

設備檢測過程中，如對汽輪機進行分解檢測，則必須注意各部件的清洗與除塵。清洗完成后，還要進行后續的檢修。對汽缸、緊固件、軸套、轉子等的維修除注意清潔外，還應注意對零件間隙進行檢測。檢測間隙，有助于后續維修設備出現的問題處理。零件拆開、清洗、檢測后，要回裝零件。要注意，零件檢測完畢必須立即回裝，確保設備穩定?；匮b時，一定要注意相關零部件安裝的具體參數，嚴格按照安裝標準進行回裝。

3.3 汽輪機的振動檢修維護

汽輪機在整個大修過程中，必須對振動進行檢測。檢查過程中，要明確設備故障和設備狀態，在發生故障時，能夠先判斷出設備內部的振動狀況，有助于分析設備故障的原因，并預先判斷出故障的嚴重程度。通過對其振動頻率和特性的分析，可以發現，有效地分析振動參數和數據對設備的維修工作是十分有益的。

3.4 汽輪機的滲漏檢修維護

在熱力發電廠汽輪機的實際運行中，汽輪機汽缸的變形和泄漏是汽輪機的常見缺陷，由于汽缸基本上是鑄造的，鑄造時容易產生應力，但加工過程復雜，時間要求不易滿足，很多情況下，汽缸在工作過程中未完全排出，容易變形，導致泄漏。此外，由于缸體工作功率復雜，必須面對蒸汽的反作用力、零件的重力和內外氣體壓力，這是造成缸體變形和泄漏的重要原因。油缸轉向梁表面特別致密，這需要在處理油缸轉向梁表面時仔細驗證其密度。如發現漏氣情況，應對汽輪機滲流原因進行深入分析，并據此采取有效措施。

4 結束語

熱力發電廠設備的檢修維護十分重要，關系到工程的安全生產和供電的順利進行。汽輪機是火力發電設備中最重要的設備。本文從熱力發電廠汽輪機設備的安裝、熱力發電廠汽輪機設備的檢修和維護、熱力發電廠汽輪機設備檢修維護的途徑與流程三個方面對熱力發電廠設備檢修及維護進行綜合探究。了解汽輪機的安裝與檢測方法，結合故障分析設備問題，確保在設備出現問題時，能第一時間解決，保證汽輪機的安全生產，保證熱力電廠設備的正常運轉至關重要，借此為國家供電事業提供保障。在當前的市場環境下，能源行業發生了變化，能源行業的產業創新成為保持社會健康穩定發展的關鍵問題。加強熱電廠的安全穩定運行十分重要，做好日常維護保養工作是加強熱電廠安全穩定運行的基礎，同時需要建立完善的火電廠檢修制度。