汽輪機(jī)檢修中的關(guān)鍵點(diǎn)分析

張志民

【摘 ?要】汽輪機(jī)應(yīng)用是工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的保障，隨著汽輪機(jī)在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用，在汽輪機(jī)檢修中逐漸發(fā)現(xiàn)很多問題，導(dǎo)致汽輪機(jī)故障。對(duì)汽輪機(jī)檢修的關(guān)鍵點(diǎn)，通過日常對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行規(guī)律和基本的故障關(guān)鍵點(diǎn)。根據(jù)出故障的關(guān)鍵點(diǎn)制定維修策略，在大修中對(duì)這些關(guān)鍵點(diǎn)的迅速排查，極大的提高了工作效率，保證汽輪機(jī)的安全高效運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī)檢修關(guān)鍵點(diǎn)

汽輪機(jī)是能把蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的基本單元。汽輪機(jī)通過蒸汽轉(zhuǎn)子動(dòng)葉中膨脹加速，產(chǎn)生動(dòng)力推動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)從而產(chǎn)生機(jī)械能。目前在國(guó)內(nèi)一般將其作為煤化工的原動(dòng)機(jī)，發(fā)電廠的原動(dòng)機(jī)，廣泛的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)各大煤化工廠、發(fā)電廠等各大領(lǐng)域。

一、汽輪機(jī)檢修的重要性

汽輪機(jī)通過蒸汽轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為工業(yè)生產(chǎn)提供必要的動(dòng)力保障，保證了生產(chǎn)、生活以及工作的正常進(jìn)行，因此，汽輪機(jī)被我國(guó)現(xiàn)有的化工、電力企業(yè)廣泛運(yùn)用。然而實(shí)際生產(chǎn)中，汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中常常會(huì)出現(xiàn)各種故障問題，這些故障的出現(xiàn)不利于汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)可能造成設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)安全問題或事故，危害重大。

二、通流間隙調(diào)整的幾種方式

1.通流間隙調(diào)整的幾種方式（1）如果許多級(jí)都是一側(cè)的間隙偏大，而另一側(cè)偏小，則應(yīng)調(diào)整整個(gè)轉(zhuǎn)子的軸向位置。這時(shí)可變更推力軸承的推力瓦片固定環(huán)的厚度，以使轉(zhuǎn)子向一側(cè)移動(dòng)，但是這時(shí)也應(yīng)顧及到轉(zhuǎn)子的聯(lián)軸節(jié)間的距離是否適宜。對(duì)于雙缸汽輪機(jī)，只有一個(gè)推力軸承，如果要調(diào)整低壓缸動(dòng)靜部分的軸向間隙，則可變更高低轉(zhuǎn)子聯(lián)軸節(jié)之間的墊圈厚度來達(dá)到。（2）若僅僅是某一級(jí)的軸向間隙不符合要求，通常采用在隔板或靜葉環(huán)出汽側(cè)車去需調(diào)整的數(shù)量（縮小動(dòng)靜間隙），在進(jìn)汽側(cè)加上車去數(shù)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(dòng)轉(zhuǎn)子后對(duì)圍帶進(jìn)行車削。車削時(shí)切勿使車刀碰觸葉片。

2.采取的調(diào)整方式。根據(jù)上述調(diào)整方式，在具體操作中，可以采取盤動(dòng)轉(zhuǎn)子后對(duì)圍帶、葉根汽封進(jìn)行車削的修配加工方法。（1）傳統(tǒng)車削圍帶、葉根汽封的加工修配方法。在汽缸水平結(jié)合面法蘭上安置車刀，盤動(dòng)轉(zhuǎn)子后進(jìn)行車削。優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)檩S承座放置有推力軸承和徑向軸承，所以汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向和徑向移動(dòng)都比較微小，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定;車削加工時(shí)的專用刀架體座是鎖緊在汽缸體上的，剛性好，整個(gè)加工機(jī)構(gòu)渾然一體：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過盤車箱上的液壓盤車裝置轉(zhuǎn)動(dòng)低壓轉(zhuǎn)子帶動(dòng)高中壓轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力方面有足夠保證。缺點(diǎn)：當(dāng)修配加工工作開始后，其他缸面上的工作將與之發(fā)生沖突而被迫停工，影響大修進(jìn)度，延長(zhǎng)大修工期。

（2）改進(jìn)后的加工修配方法。在放置、檢測(cè)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的專用支架上，實(shí)現(xiàn)圍帶、葉根汽封的車削。優(yōu)點(diǎn)：能夠單獨(dú)展開工作不會(huì)與其他工作發(fā)生沖突，提高了機(jī)組大修工作效率，為機(jī)組早日安全啟動(dòng)提供了條件。

三、汽輪機(jī)檢修中的關(guān)鍵點(diǎn)分析

1.汽輪機(jī)KIT監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的參數(shù)。在線監(jiān)測(cè)一般是對(duì)設(shè)備的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行記錄，從這些反映機(jī)組運(yùn)行狀況的關(guān)鍵參數(shù)可以分析出檢修工作的重點(diǎn)。某核電站機(jī)組的集中數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（KIT）的關(guān)鍵參數(shù)為例。表1為該核電站汽輪機(jī)本體部分的主要監(jiān)測(cè)參數(shù)。

2.該核電站KIT監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)分析。要保證汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，應(yīng)該保證KIT監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)的參數(shù)在正常的范圍內(nèi)。如果這些數(shù)據(jù)偏離設(shè)計(jì)要求而達(dá)到報(bào)警值，就說明汽輪機(jī)運(yùn)行存在異常。表1列出的KIT監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中，除了功率、轉(zhuǎn)速外，其他的參數(shù)都應(yīng)該引起關(guān)注。（1）溫度監(jiān)測(cè)KIT系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)的

兩種溫度：①反映轉(zhuǎn)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(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是觀察汽輪機(jī)軸瓦是否正常潤(rùn)滑冷卻的重要參數(shù);如果該參數(shù)達(dá)到報(bào)警值往往意味著較大異常的出現(xiàn)。而汽缸溫度和缸壁溫差是分析汽缸受熱狀況的依據(jù);如果溫差過大往往可能造成汽缸內(nèi)部的動(dòng)靜間隙減小直至消失，并有可能造成磨擦以及引發(fā)其他問題而導(dǎo)致停機(jī)。

（2）振幅是汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的參數(shù)，在KIT系統(tǒng)中主要檢測(cè)軸承以及轉(zhuǎn)子的振動(dòng)。它是反映轉(zhuǎn)子運(yùn)行狀況以及軸承自身穩(wěn)定狀況的依據(jù)。

（3）熱變形由于熱態(tài)時(shí)金屬有較大的熱變形，因此汽輪機(jī)設(shè)置了較為嚴(yán)密的滑銷系統(tǒng)以保證汽缸和軸承按照指定的方向來膨脹，以防止發(fā)生動(dòng)靜碰磨。

3.從監(jiān)測(cè)系統(tǒng)反映出來的關(guān)鍵點(diǎn)。檢修工作應(yīng)該從監(jiān)測(cè)參數(shù)異常的關(guān)鍵點(diǎn)出發(fā)，分析哪些設(shè)備因素會(huì)造成監(jiān)測(cè)參數(shù)在運(yùn)行中產(chǎn)生異常。（1）導(dǎo)致溫度異常的因素汽缸壁的溫度直接受進(jìn)汽參數(shù)影響，與材料的傳熱特性以及保溫材料、保溫工藝相關(guān)。除了不可控的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)范圍，以保證不會(huì)因汽缸變形而造成動(dòng)靜部分有磨碰現(xiàn)象，以致造成機(jī)組振動(dòng)或其他更嚴(yán)重的異常情況。對(duì)于軸瓦和軸承，在運(yùn)行中產(chǎn)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(gè)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(jìn)油量過小;④軸瓦振動(dòng)過大導(dǎo)致軸瓦發(fā)熱;⑤各軸瓦油量分配不均導(dǎo)致個(gè)別軸瓦進(jìn)油量太小;⑥軸瓦負(fù)荷過重。（2）導(dǎo)致振動(dòng)異常的可能性在KIT系統(tǒng)中對(duì)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)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(guān)，同時(shí)與轉(zhuǎn)子和汽缸以及其他靜止部件的間隙也相關(guān)，由于二者相關(guān)，間隙較小有磨擦現(xiàn)象就會(huì)引起軸振異常。引起瓦振異常的主要原因有：①動(dòng)靜部分間隙消失;②軸瓦的緊力以及間隙偏離設(shè)計(jì)值過大;③軸瓦的接觸情況較差;④轉(zhuǎn)子對(duì)輪中心以及同心度偏差過大。（3）導(dǎo)致差漲異常的因素如果汽缸的絕對(duì)膨脹或者差漲異常，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)靜部分間隙的消失，并引起動(dòng)靜摩擦，從而造成振動(dòng)。引起膨脹異常的原因一般是汽缸的滑銷系統(tǒng)不正常?；N系統(tǒng)的問題包括兩個(gè)方面：①銷子脫落導(dǎo)致導(dǎo)向功能喪失，由于機(jī)組布置的原因，抽汽管道會(huì)布置在機(jī)組的某一側(cè)，造成導(dǎo)向銷承受較大的應(yīng)力，而銷子一般都是焊接結(jié)構(gòu)，過大的應(yīng)力會(huì)造成焊縫開裂;②由于變形不一致，導(dǎo)向銷和削槽的間隙消失造成膨脹卡澀。因此，大修中對(duì)滑銷系統(tǒng)的檢查和問題的處理應(yīng)該格外關(guān)注。根據(jù)以上分析，汽輪機(jī)各部位動(dòng)靜間隙、軸系對(duì)中、軸承部分、滑銷系統(tǒng)是汽輪檢修的關(guān)鍵點(diǎn)，在大修中應(yīng)應(yīng)該作為重點(diǎn)來考慮，不應(yīng)該輕易放過任何一個(gè)疑點(diǎn)，否則，難以發(fā)現(xiàn)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(jī)的運(yùn)行狀況來決定的，要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況，制定合理的檢修計(jì)劃。不分析原因就盲目把設(shè)備所有數(shù)據(jù)恢復(fù)到出場(chǎng)設(shè)置，這樣做雖然簡(jiǎn)單，但是這樣盲目的調(diào)整不但會(huì)可能帶來未知的問題，還會(huì)浪費(fèi)時(shí)間。

汽輪機(jī)檢修是保障其安全、穩(wěn)定運(yùn)作的重要前提，只有加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)檢修中故障的重視和關(guān)鍵點(diǎn)分析控制，才能有效抑制汽輪機(jī)故障發(fā)生的機(jī)率。

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[2]張曉華.汽輪機(jī)檢修中的關(guān)鍵點(diǎn)分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017，（1）.

（作者單位：大唐呼倫貝爾化肥有限公司）