汽輪機(jī)本體常見故障檢修分析

高陽

摘 要：電力發(fā)電的主要來源之一就是汽輪機(jī)，該設(shè)備也常用作發(fā)電能源轉(zhuǎn)換器。通常情況下，汽輪機(jī)的連續(xù)運(yùn)行都是在高轉(zhuǎn)速、高壓以及高溫狀態(tài)下完成的，一旦出現(xiàn)過長時(shí)間運(yùn)作，將會造成設(shè)備故障問題的發(fā)生，因此，對汽輪機(jī)的檢修需要關(guān)注。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；本體；故障檢修

當(dāng)前比較常見的汽輪機(jī)主要包括背壓式、蒸汽式、凝汽式以及抽氣式。汽輪機(jī)的主要作用是將熱能轉(zhuǎn)化為動能，然后在轉(zhuǎn)子的推動作用下完成由動能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)換。

1 多發(fā)故障分析

1.1 異常振動

經(jīng)過專家和學(xué)者的分析和研究發(fā)現(xiàn)，汽輪機(jī)出現(xiàn)故障的原因較多，其中主要有軸承座安裝不達(dá)標(biāo)、軸承精度和轉(zhuǎn)自的質(zhì)量不合格以及對于滑銷縫隙無法做到精確的掌控。出現(xiàn)轉(zhuǎn)子質(zhì)量問題的主要原因在于轉(zhuǎn)子無法達(dá)到有效的平衡，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的過程當(dāng)中會產(chǎn)生一定的離心力，從而使得汽輪機(jī)產(chǎn)生一定程度的振動，由此可以了解，對離心力進(jìn)行有效的控制是解決故障的根本途徑和方式。在一般情況之下，軸承安裝的最佳方式是可傾瓦式轉(zhuǎn)子軸承，其主要原因在于使用過程當(dāng)中，這種軸承自身具有較高的穩(wěn)定性，能夠?qū)τ湍さ恼駝悠鸬接行У姆婪蹲饔?。另外也可以采用輕松擺動的方式吸收振動能力，從而使得設(shè)備的靈活程度得到有效的提升。如果在安裝的過程當(dāng)中不能對軸承蓋和軸瓦的安裝進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，就會造成預(yù)緊力產(chǎn)生嚴(yán)重的變化。如果預(yù)緊力過大，就提高接觸應(yīng)力，進(jìn)而造成零部件出現(xiàn)形變，如果預(yù)緊力過小，就不能使軸承蓋和軸瓦出現(xiàn)緊密的接觸，無法產(chǎn)生有效的振動。

1.2 超速轉(zhuǎn)動

汽輪機(jī)的內(nèi)部機(jī)械設(shè)備極度精密，并且長時(shí)間處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，承擔(dān)了大部分發(fā)電機(jī)組所需動力，故而其受到的外力矩?cái)?shù)值極大。當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行時(shí)，將會失去對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度的精良控制，一旦其轉(zhuǎn)速超過一定數(shù)額，將會使得機(jī)械承受力超過限定數(shù)值，進(jìn)而甩飛汽輪機(jī)葉片，使軸承和轉(zhuǎn)子受到嚴(yán)重?fù)p壞，更為嚴(yán)重的情形就是整個(gè)機(jī)組的損壞。

1.3 水沖擊影響和油系統(tǒng)故障

汽輪機(jī)運(yùn)行過程對水蒸氣的質(zhì)量有著極高要求，當(dāng)蒸汽溫度降低臨界線時(shí)，將會在汽輪機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生水，造成設(shè)備無法正常運(yùn)行，故而，需要對其溫度進(jìn)行嚴(yán)格把控，當(dāng)溫度低于 50℃時(shí)，需立即關(guān)閉設(shè)備，與此同時(shí)，還需進(jìn)行水位監(jiān)測，將所有產(chǎn)生水的地方進(jìn)行及時(shí)處理。這一故障的發(fā)生大多數(shù)情況是源于加熱器，因其使得所需溫度無法滿足要求。通常情況下，潤滑油質(zhì)量不足會產(chǎn)生油系統(tǒng)故障。汽輪機(jī)的零件摩擦程度主要由潤滑油決定。若潤滑油無法達(dá)到所需質(zhì)量，將會使得設(shè)備內(nèi)部零件產(chǎn)生大量磨損，使得零件加快壞損速度。

2 汽輪機(jī)本體診斷方法及檢修舉措

2.1 診斷方法

汽輪機(jī)與振動二者緊密相連，當(dāng)前者出現(xiàn)問題時(shí)，后者同樣會出現(xiàn)問題，因此，可以利用振動的特性對汽輪機(jī)的故障加以分析，從而將故障根源找出。具體操作步驟如下：1）收集檢修狀況、工作狀況以及振幅和振動頻率等相關(guān)資料。2）對上述資料進(jìn)行研究并分析，通過參考故障趨勢及其他關(guān)于故障的資料找到出現(xiàn)故障的原因。3）之所以進(jìn)行故障的診斷，主要原因就是為了將故障排除，并尋找出簡單操作手段。

2.2 故障檢修

2.2.1 密封性的檢測

對于汽輪機(jī)本體，各生產(chǎn)廠家將采用不同的密封套筒，常用的形式有分瓣環(huán)、雙流道和組合環(huán)。以雙流環(huán)密封布什為例，在300 MW 汽輪機(jī)中得到了更廣泛的應(yīng)用，能有效地避免外部氣體最終流入氫氣側(cè)。在維修過程中，必須保持上下密封墊和組合位置。在測試時(shí)，有必要清洗絕緣和防油密封墊?；靥顣r(shí)，應(yīng)注意調(diào)整螺栓的緊力，然后進(jìn)行密封瓦的浮動試驗(yàn)等，密封瓦的檢修在施工中，需要做好以下兩點(diǎn)。

（1）組織措施。注重建立指揮系統(tǒng)，圍繞項(xiàng)目經(jīng)理，加強(qiáng)現(xiàn)場的組織協(xié)調(diào)，確保各項(xiàng)建設(shè)有序進(jìn)行。要抓好施工情況，搞好材料、人力、機(jī)械調(diào)度等施工問題。嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備維修相關(guān)技術(shù)要求，加強(qiáng)對重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目的控制，精心組織設(shè)計(jì)，確保施工質(zhì)量。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃推進(jìn)施工，跟蹤現(xiàn)場進(jìn)度，加強(qiáng)現(xiàn)場組織協(xié)調(diào)，確保進(jìn)度目標(biāo)要求。施工負(fù)責(zé)人要科學(xué)合理地進(jìn)行施工，為施工人員提供一定的指導(dǎo)。向施工人員報(bào)告施工過程中出現(xiàn)的問題并協(xié)助處理。保管好建筑材料和器具，做好技術(shù)記錄。技術(shù)負(fù)責(zé)人做好施工技術(shù)公開工作，巡視檢查施工質(zhì)量，解決技術(shù)問題，進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，確保質(zhì)量符合要求。

（2）安全措施。所有施工人員嚴(yán)格遵守《電力安全生產(chǎn)規(guī)程》，統(tǒng)一由甲方指揮、實(shí)踐崗位職責(zé)，為維護(hù)工作順利實(shí)施提供保障。必須戴安全帽進(jìn)入施工現(xiàn)場，高功在安全帶上，施工人員按安全規(guī)程穿戴工作服。

2.2.2 裂縫的維修

當(dāng)檢修時(shí)，管道和其他結(jié)構(gòu)的流動部分出現(xiàn)裂紋。有必要對裂縫進(jìn)行評估，確保無風(fēng)險(xiǎn)的存在。同時(shí)，根據(jù)評價(jià)等級，對裂紋進(jìn)行焊接，檢查汽輪機(jī)的水循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)行維護(hù)，保證無阻力的流量。中缸的靜葉片和低壓缸的靜葉片均采用彎曲和扭轉(zhuǎn)葉片，并在各級上增加動葉片頂部的密封齒數(shù)，以避免泄漏泄漏的過度損失；轉(zhuǎn)子和隔板通過檢修返還給工廠，然后通過檢修調(diào)整安裝。拆卸后，下一步是清洗內(nèi)部結(jié)構(gòu)并記錄內(nèi)部設(shè)備。清洗轉(zhuǎn)子、擋板、葉輪等。清洗后，對汽封坑的工作位置和隔板的工作位置進(jìn)行修正，最后一個(gè)環(huán)節(jié)是檢查連接件和緊固件的檢查，使所有零件都符合下一周期的操作要求。

2.2.3檢修氣缸

在對氣缸實(shí)施檢修的過程中，應(yīng)對缸體每個(gè)零部件有充分的認(rèn)識。缸體里面設(shè)置了真空層，其目的是為了阻止空氣進(jìn)到氣缸里面，以確保汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)?；緳z修步驟如下。

（1）卸掉儀表，把化裝板支架上的連接螺栓卸掉，這個(gè)過程中，應(yīng)確?；b板的完整性，采用序號標(biāo)記，使日后在安裝時(shí)有一定的順序可以參考。

（2）卸掉汽輪機(jī)保溫層的過程中，應(yīng)確保汽輪機(jī)上缸溫度位于 120℃以下時(shí)，才可以操作。此外，還應(yīng)注意預(yù)防木屑、棉紗等可燃物在操作的過程中進(jìn)到保溫層里。

（3）卸掉調(diào)速氣門的三角架螺栓，把定位銷拿下來，取下三角架，再將水平位置和前后部分氣缸的法蘭螺栓卸掉，這個(gè)過程中要切記，確保螺栓的完整性。

（4）在安裝導(dǎo)桿的過程中，應(yīng)確保導(dǎo)桿的平滑性，對導(dǎo)桿涂上透平油，接著采用對角方式安裝，應(yīng)仔細(xì)檢測氣缸結(jié)合面和形變狀況，還應(yīng)對水平中分面的縱向水平予以仔細(xì)檢查。

2.2.4 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)。

2.2.5檢修噴咀、隔板、隔板套

為確保縫隙通暢，還需對隔板套、隔板以及噴咀進(jìn)行減少，同時(shí)汽封調(diào)節(jié)的頻率也應(yīng)有所減小，通常按照下述步驟進(jìn)行：

（1）卸掉隔板套、導(dǎo)葉以及隔板。首先卸掉壓板螺栓，將隔板套與隔板用起吊機(jī)吊起，接下來將螺絲與壓板卸掉，并將破壞地方用鉚封起，同時(shí)將導(dǎo)葉環(huán)吊起，便能卸掉螺栓，使得噴咀的拆卸更加便利。

（2）為確保使用的零件沒有損傷且全部完整，檢測全部被卸掉的零件并將其清理干凈，將零件表層用壓縮空氣吹凈，在此過程中，要避免零部件有所損壞，并要確保所有零件保持完整形態(tài)，沒有松動或裂紋的現(xiàn)象發(fā)生。

結(jié)束語

對于整個(gè)汽輪機(jī)組的維護(hù)而言，汽輪機(jī)本體的檢修是保證火電廠不存在安全問題的一項(xiàng)非常重要的工作。合理有效的維護(hù)能夠最大限度地維持汽輪機(jī)正常運(yùn)行，減少故障的發(fā)生。解決汽輪機(jī)常見故障對指導(dǎo)實(shí)際工作具有重要意義，能夠有效確保工作的順利完成。

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