火電廠機組汽輪機本體檢修的幾點思考

摘 要：汽輪機是電力發(fā)電的主要動力來源，也是發(fā)電的主要能源轉(zhuǎn)換器。由于其直接影響著經(jīng)濟發(fā)展與社會生活用電等多方面，經(jīng)常在高溫高壓高轉(zhuǎn)速持續(xù)運轉(zhuǎn)的環(huán)境下工作，易發(fā)生故障，因此做好汽輪機尤其是本體的檢修便成為重中之重的工作。文章從汽輪機本體常見故障出發(fā)，對其本體檢修的工作內(nèi)容進行了簡要討論。

關(guān)鍵詞：火電廠；汽輪機本體；故障檢修

1 火電廠機組汽輪機本體常見故障

汽輪機的主要功能就是將蒸汽能轉(zhuǎn)化為動能，其動力來源主要為水蒸氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時釋放出來的熱能，并依據(jù)需要將其轉(zhuǎn)化為其他能量。汽輪機多用于火電廠，主要組成結(jié)構(gòu)包括葉柵、葉輪、旋轉(zhuǎn)軸、汽缸以及固定連接這些部件的零部件等，由此可知，其主要故障一般集中在以下幾個方面。

1.1 汽輪機振動異常

由于汽輪機葉輪的工作主要依靠蒸汽完成，因此，汽輪機整體會受到蒸汽沖擊等影響，使得汽輪機振動異常成為其常見故障之一。振動異常也是汽輪機檢修工作中的難點，因為其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致振動異常的影響因素眾多，輕易無法識別。通常的做法是降低汽輪機負荷與運轉(zhuǎn)工作，但效果不理想。氣流激振、氣流紊亂以及轉(zhuǎn)子熱變形等都有可能引發(fā)振動異常，其中轉(zhuǎn)子熱變形是最易引發(fā)振動異常的因素，轉(zhuǎn)子工作環(huán)境處于蒸汽高溫中，且自身的旋轉(zhuǎn)也會由于摩擦而發(fā)熱，產(chǎn)生熱變形，使其在工作過程中受力不平衡，引發(fā)振動異常。

1.2 汽輪機葉片零部件損壞

汽輪機葉片零部件是整個汽輪機的易損部件，通常由于長時間持續(xù)工作，末級長葉片長時間暴露在濕蒸汽等腐蝕介質(zhì)中，同時還要承受高強度的離心力、蒸汽激振力、環(huán)境介質(zhì)的沖擊等，極易受到腐蝕或者振動損壞。另外，汽輪機的排水系統(tǒng)故障可能導(dǎo)致汽輪機進水，引發(fā)葉片腐蝕，使得其成為故障誘因之一。

1.3 汽輪機系統(tǒng)真空下降

汽輪機工作效率的高低直接受到系統(tǒng)真空的影響。當系統(tǒng)處于完全的真空狀態(tài)時，是汽輪機工作的最佳狀態(tài)，此時其功率最大，反之，如系統(tǒng)真空下降，會使汽輪機在花費大量成本的情況下仍無法滿足動力工作需求。運行過程中，汽輪機受到工作環(huán)境與操作因素的影響，無法達到設(shè)計的系統(tǒng)真空狀態(tài)，其凝汽器也無法實現(xiàn)完全的密封效果，運行時會出現(xiàn)內(nèi)部壓力低甚至空氣進入系統(tǒng)引發(fā)系統(tǒng)真空下降，導(dǎo)致其輸出功率無法滿足要求，帶來不必要的經(jīng)濟損失。

2 汽輪機本體檢修準備工作

汽輪機本體檢修能夠使得工作人員掌握汽輪機的工作狀態(tài)，了解各個設(shè)備在使用過程中的變化，便于后期的故障處理與使用管理方法的改進，因此在進行檢修工作前，要做好準備工作。

2.1 對于汽輪機本體檢修工作的整理歸類

在汽輪機本體檢修準備過程中，要充分認識到設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的局限性，對汽輪機本體的真實工作狀態(tài)做全面的分析，并按照檢修工作量的大小對其進行整理歸類，可依次分為消缺性檢修、設(shè)備零部件、局部性能恢復(fù)性檢修以及設(shè)備整體工作性能恢復(fù)性檢修三類，并據(jù)此分類進行階段性、周期性的檢修工作。例如，對于消缺性檢修，可以按月進行檢修，而對于整體性能恢復(fù)性檢修可以按三到五年一個周期進行。

2.2 檢修工作展開前的準備工作

在進行汽輪機檢修工作之前，要開展準備工作，以保證整個檢修過程的順利進行。首先要對汽輪機日常工作中的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、往常故障事故原因及處理數(shù)據(jù)等進行收集，包括汽輪機的安裝與工作使用說明、汽輪機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明書、歷次檢修事故處理文件以及拆裝檢修文件等內(nèi)容，方便此次檢修工作的查詢。然后，提前對檢修工作中用到的設(shè)備與工具進行準備，并按照汽輪機檢修流程進行歸納分類，促進檢修工作的順利高效完成。一般的檢修工具包括起重運輸、零部件加工、汽輪機專用工具等。

3 汽輪機本體檢修工作的主要檢修內(nèi)容

一般來講，汽輪機本體的檢修內(nèi)容有專門的規(guī)章流程，但沒必要每次都按照規(guī)定的檢修內(nèi)容進行，只需要將汽輪機在拆卸后的全面測量、并與歷次數(shù)據(jù)進行對比分析、對主要受力部件進行檢測試驗、做好設(shè)備的運行經(jīng)濟效率、防止設(shè)備過度損壞等工作納入到檢修工作中即可。檢修項目的主要內(nèi)容包括以下方面。

3.1 軸承的檢測

軸承的檢測首先需要對汽輪機本體進行解體，可參照汽輪機結(jié)構(gòu)說明以及歷次解體操作記錄進行，一般過程為，在汽輪機冷卻到特定溫度的情況下，依次進行軸承座、氣缸上半部分解體，然后完成數(shù)據(jù)測量，最后對解體后的汽輪機本體進行清缸。解體過程需要特別注意汽輪機拆除保溫的要求，不同廠家、不同結(jié)構(gòu)與材質(zhì)的汽輪機對拆除溫度的要求不同，如德國ABB200MW汽輪機本體的拆除溫度為150℃。

不同的軸承檢測的要求不同，例如，圓筒形軸承在摩擦損失方面優(yōu)勢明顯，但在高速輕載工況下，容易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，橢圓形軸承則由于其結(jié)構(gòu)特點在垂直方向抗震性能好，但油耗大，因此，在檢修過程中要依據(jù)軸承的性能采取不同的檢修策略。

3.2 密封瓦的檢測

不同功率、不同廠家的汽輪機本體采用的密封瓦也不同，最常見的包括雙流環(huán)式、分體環(huán)式以及聯(lián)合式環(huán)式等。以雙流環(huán)式密封瓦為例，其常用在300MW以上的汽輪機組中，能夠有效阻絕外部氣體通過密封油流入氫側(cè)。在檢修過程中要注意對上下密封墊及其結(jié)合處的保護，檢測過程要對絕緣耐油密封墊進行多次清刷，在回裝過程中注意螺栓上緊力的控制，完成后要對密封瓦進行浮動實驗等。

3.3 汽缸的檢測

汽輪機本體汽缸的檢測包括主體結(jié)構(gòu)與螺栓拆除兩部分內(nèi)容。檢修過程中，為減少分面泄露事故的發(fā)生，并降低分面螺栓由于支撐主體結(jié)構(gòu)下半缸的重量、管道以及內(nèi)部氣體的重量而帶來的受力影響，一般采用下貓爪對其進行支撐。相對應(yīng)的上貓爪則用于保證汽缸中心的衡定，并提高其在檢修過程中的安全性。螺栓一般采用熱拆除、液壓拉伸拆除以及冷卻拆除等方法，依據(jù)汽輪機功率、型號類別進行選擇。

3.4 通流部分與解體后的檢修

如果在檢修過程中發(fā)現(xiàn)通流部分結(jié)構(gòu)如管路等存在裂紋，需要對裂紋進行風(fēng)險評定，并按照評定等級對其進行補焊，此外，還應(yīng)對汽輪機水循環(huán)系統(tǒng)進行檢查維修，保證水流的通暢。

解體后的檢修工作主要以內(nèi)部結(jié)構(gòu)清洗為主，并對其內(nèi)部設(shè)備進行狀態(tài)記錄。清洗的部位包括主體框架內(nèi)部、轉(zhuǎn)子、葉輪、隔板等，清洗工作結(jié)束后對隔板、汽封洼窩工作位置進行修正，最后對連接與緊固部件進行檢驗，保證所有零部件達到下個周期的工作運行要求。

3.5 汽輪機本體檢修的回裝

汽輪機本體檢修的收尾工作是對其進行回裝，在回裝過程中，首先要對軸瓦、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)中心等旋轉(zhuǎn)部件進行中心定位，然后對于通流間隙進行測量并調(diào)整，保證汽輪機回裝完成后各間隙的正常，完成齒輪軸承等旋轉(zhuǎn)裝置的回裝工作。在進行汽缸扣蓋與軸承座扣蓋回裝的過程中，注意扣蓋后的連接密封性、連接螺栓的預(yù)緊以及扣蓋完成后的上下位置的定位準確性。最后，對汽輪機的其他設(shè)備進行回裝，如盤車、潤滑系統(tǒng)、熱工監(jiān)測點、油管系統(tǒng)等。

4 結(jié)束語

汽輪機本體的檢修是整個汽輪機組檢修工作的核心部分，關(guān)系到整個火力發(fā)電廠的正常安全運行，良好有效的檢修工作能夠最大程度的保證汽輪機的正常工作，降低其故障發(fā)生率。文章通過對汽輪機常見故障進行分析，對汽輪機本體檢修工作要點進行了闡述，有一定實際意義。

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