火電廠機組汽輪機本體檢修措施探討

劉堯 鄭軍再

摘 要：汽輪機是火電廠發(fā)電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，在發(fā)電過程中起著能源轉(zhuǎn)換的重要作用，將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為發(fā)電所需要的動能供給其他機械，使發(fā)電系統(tǒng)能夠正常發(fā)電。一旦汽輪機本體產(chǎn)生故障，極易導(dǎo)致發(fā)電系統(tǒng)失靈或低效運轉(zhuǎn)，給發(fā)電廠帶來經(jīng)濟損失。因此，汽輪機本體檢修十分重要。

關(guān)鍵詞：火電廠機組；汽輪機；本體檢修；措施

1汽輪機概述

工作原理：汽輪機依靠蒸汽的動力來驅(qū)動內(nèi)部組件的運轉(zhuǎn)，蒸汽通過設(shè)定好的行動路徑，在運輸過程中利用能量轉(zhuǎn)換將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機械動能，使汽輪機轉(zhuǎn)葉旋轉(zhuǎn)起來，從而達(dá)到為發(fā)電系統(tǒng)提供動力支撐的目的。

結(jié)構(gòu)部件：動能轉(zhuǎn)化及運轉(zhuǎn)部分和靜態(tài)管路、缸體等非運轉(zhuǎn)部分是汽輪機的兩個主要組成部分。前者轉(zhuǎn)動部分的核心構(gòu)件是轉(zhuǎn)子，由傳動軸、飛輪、葉片、主軸等組成。后者靜態(tài)部分總稱這靜子，由缸體、管路等組成。汽輪機在發(fā)電系統(tǒng)中常常在環(huán)境溫度高、壓力大條件下長時間高速工作，因為，在發(fā)電系統(tǒng)中列為精密型設(shè)備。

汽輪機特點：汽輪機的運動核心因素是蒸汽，且內(nèi)部精密性高，工作強度大，常具有蒸汽吞吐量大，工作連續(xù)性強，蒸汽流通快等典型特征，使得汽輪機能夠提供大的功率輸出。特別是大功率機型，可能更好地將熱能進(jìn)行轉(zhuǎn)化和利用，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能目的。汽輪機應(yīng)用后，在科技轉(zhuǎn)化的支撐條件下，汽輪機技術(shù)得到不斷提高，性能得到快速提升，使其應(yīng)用領(lǐng)域不斷得到拓展。

2汽輪機體常見故障

2.1振動故障

振動故障屬于汽輪機的常見故障之一，同時也是維修人員經(jīng)常選擇性忽略的故障。但導(dǎo)致汽輪機振動故障的因素較多，例如：部件過多或者使用壽命過長等。實際工程中維修人員為降低振動故障產(chǎn)生的損耗，通常選擇降低機體負(fù)荷的手段，此方式不僅無法解決故障，甚至?xí)驗檫^渡氣流偏激增加機體負(fù)荷。一般情況下，葉片在高強度沖擊中會產(chǎn)生氣流震蕩，而大容量機組末端較長，其葉片會產(chǎn)生不同程度的紊亂，從而影響氣流震蕩，上述理論是維修人員根據(jù)經(jīng)驗得出的結(jié)果。但是，機體振動的本質(zhì)因素在于轉(zhuǎn)子熱變形，其主要含義是指機體在冷態(tài)下開始運轉(zhuǎn)并確定速度，轉(zhuǎn)子在高速運轉(zhuǎn)下摩擦生熱，機體材質(zhì)應(yīng)力會受到溫度影響進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子產(chǎn)生扭曲變形。

2.2超速轉(zhuǎn)動

從實際意義上來講，汽輪機的內(nèi)部都是高精密的機械設(shè)備，并且始終保持高速的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。正因為如此，汽輪機承受了絕大部分的發(fā)電組所需要的動力，在很大程度上增加了其受到的外力矩數(shù)值。如果調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能保持正常的運行狀態(tài)，則無法對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，如果轉(zhuǎn)速超過一定的數(shù)額，就會對整個機械承受力產(chǎn)生影響，使之超出限定的數(shù)值，汽輪機的葉片由于離心力的過大而被甩飛，使得軸承和轉(zhuǎn)子都會受到嚴(yán)重的損壞，如果情況過于嚴(yán)重，還會造成整個機組遭到破壞。

3火電廠機組汽輪機本體主要檢修措施

3.1軸承檢修措施

軸承是汽輪機運轉(zhuǎn)的重要部件，能夠帶動軸將輪片帶動起來，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。軸承出現(xiàn)問題時，常伴隨著異響或異常振動。檢修時，主要是將其拆卸下來，將雜物清理干凈加好潤滑劑重新安裝上，毀壞嚴(yán)重的直接更換質(zhì)量過硬的新軸承。軸承的拆卸需要特定的流程，可按照說明書或參照工作經(jīng)驗進(jìn)行解體拆卸。首先，汽輪機降溫，從高溫環(huán)境降至可操作溫度即可，如ABB200WW溫度降到150℃就可以進(jìn)行操作；其次，進(jìn)行軸承座拆卸，將氣缸上半部分拆開；最后，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并與原數(shù)據(jù)進(jìn)行對照，通過觀察和比對，判斷故障的輕重，采取保養(yǎng)或更換新件的方法進(jìn)行修復(fù)，由于軸承型號不同，功能和性能有所區(qū)別，要根據(jù)實際需要采取科學(xué)的維修方法，才能延長汽輪機的工作壽命。

3.2密封瓦檢修措施

密封瓦對汽輪機的密封性能起決定性作用，不同的型號、不同廠家、不同功率的密封瓦差異較大，壽命和功能均有不同。因此，在汽輪機本體檢修時，要觀察好密封瓦是哪種型號或類型，尋找相同的新件或相應(yīng)的維修方法來解決。常見的密封瓦有雙流環(huán)式、分體環(huán)式、聯(lián)合環(huán)式等等。無論是哪種封密瓦，其主要作用是保證汽輪機本體密閉。因此，在檢修時，要注意上下墊片及交界處是否緊密，帶有油虧或是雜質(zhì)的密封瓦及密封墊，均需要反復(fù)清理干凈。在重新安裝時，要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化安裝，并進(jìn)行浮動實驗，確認(rèn)無誤后方可將汽輪機投入使用。

3.3轉(zhuǎn)子的檢查

在進(jìn)行轉(zhuǎn)子檢修的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)按照一定的步驟來進(jìn)行。首先是對軸子的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)記，將水平儀安裝在軸徑的中間位置，對軸向的度數(shù)進(jìn)行記錄，然后將所得的結(jié)果與先前的記錄進(jìn)行分析。之后再對軸頸的錐度和橢圓度進(jìn)行測量，并根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行判斷，保證得出的數(shù)值處于規(guī)定的區(qū)間之內(nèi)。

通常情況之下進(jìn)行轉(zhuǎn)子晃度測量之時可以采用千分表，將所得的數(shù)值和規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行對比和分析，找出存在差異的原因，判斷故障并在第一時間進(jìn)行排除。然后再進(jìn)行一次測量和比較，最大程度的保證所有的故障都得到有效的排除。

3.4汽缸檢修措施

汽輪機的汽缸檢測從兩方面入手，一是所有螺栓檢測，二是對汽缸進(jìn)行整體檢測。在檢測時，特別注意防范分面泄露故障的產(chǎn)生，防止內(nèi)部應(yīng)力變化導(dǎo)致受力不平衡而產(chǎn)生分面泄露事故。因此，檢測過程需要用下貓爪進(jìn)行固定，上貓爪保持平衡，從而保證汽缸的穩(wěn)定性和安全性，降低檢測人為事故的發(fā)生。對于相關(guān)螺栓的拆除方法，要根據(jù)實際情況，采用合適的方法，切不可千篇一律，導(dǎo)致拆卸人為故障。

3.5故障檢修

首先需要對汽缸進(jìn)行檢修。要求相關(guān)的工作人員能夠?qū)Ω左w內(nèi)部的零件有一個全面的了解，為了能夠有效的避免缸體內(nèi)有空氣進(jìn)入，應(yīng)當(dāng)完成真空層的設(shè)置，從而保證汽輪機運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。應(yīng)當(dāng)按照一定的步驟來完成檢修工作。

首先需要將儀表以及相關(guān)設(shè)備全面拆卸，并且在拆卸的過程當(dāng)中不能出現(xiàn)損壞的情況，然后用相應(yīng)的序號進(jìn)行標(biāo)記。之后在進(jìn)行汽輪機保溫層拆卸的過程當(dāng)中，上缸的溫度應(yīng)當(dāng)控制在一百二十?dāng)z氏度以內(nèi)，并且要嚴(yán)格避免可燃物進(jìn)入到保溫層當(dāng)中。完成上述的步驟之后，需要將調(diào)速氣門內(nèi)的三腳架螺栓進(jìn)行拆卸，然后做好相應(yīng)的標(biāo)記。保證螺栓拆卸順序的合理性，從而能夠便于后期的順利安裝。然后進(jìn)行導(dǎo)桿的安裝工作，首先需要在導(dǎo)桿上涂抹平油，保證導(dǎo)桿具有高度的平滑性，在進(jìn)行安裝的過程當(dāng)中，可以選擇對角安裝的方式，保證氣缸等部件都能夠順利的完成起吊和安裝。并且在之前對汽缸變形與接合面的境況進(jìn)行檢測。與此同時還需要對相關(guān)的零部件進(jìn)行檢查，如果其中存在銹蝕以及磨損等情況，需要在第一時間進(jìn)行處理。

3.6汽輪機保持真空狀態(tài)的方法

維修人員應(yīng)提前檢測機體實際真空值，并與理論值相比較，找尋故障因素。維修人員可以適當(dāng)增加循環(huán)水流量從而降低水溫，合理進(jìn)行循環(huán)水泵的調(diào)度，根據(jù)氣候變化適時調(diào)整循環(huán)水泵的運行臺數(shù)，但此手段增加經(jīng)濟成本，無法反復(fù)使用。因此，維修人員可以通過頻繁清理管道污垢保證管道暢通，減小凝汽器端差，保證膠球系統(tǒng)效率，保證循環(huán)水水質(zhì)，防止凝汽器管束結(jié)垢，進(jìn)而提高真空。

結(jié)論

汽輪機本體故障的檢修工作是十分關(guān)鍵的工作內(nèi)容之一，對于工作人員提出了更加嚴(yán)格的要求，需要工作人員具備高超的專業(yè)知識水平和工作能力，掌握當(dāng)前最為先進(jìn)的技能，能夠從容應(yīng)對各類故障和突發(fā)情況，并且做到在第一時間予以排除。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉鈞.簡述汽輪機常見故障處理[J].中國科技縱橫，2018，（6）：53-54.

[2] 韓遠(yuǎn)強.汽輪機通流部分故障診斷方法研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，（9）：2037-2038.

[3] 劉璐.火電廠汽輪機常見故障診斷及檢修[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018，（11）：166.

（作者單位：貴陽中電環(huán)保發(fā)電有限公司）