发电厂汽轮机的常见问题以及其有效检修方法探讨

摘要：气缸和转子是汽轮机机组的重要组成部分。气缸的膨胀不畅和转子故障是发电厂汽轮机的常见问题。对这些常见问题进行分析和探讨，总结对这些问题的解决措施对汽轮机的日常维护具有重要的意义。本文着重分析了汽轮机汽缸膨胀不畅和转子故障的原因，并提出相应的检修方法和改善措施。

关键词：汽轮机 膨胀不畅 转子 主要原因 改善建议

汽轮机是发电厂的重要机组部件之一，对其进行日常维护、消除故障直接关系到电厂的正常工作状态。机组的振动异常是大部分汽轮机运行过程中出现故障的表现。从振动的相位和幅度来说，机组的振动异常可以分为机组普通强迫振动和非正常的强迫运动。相比机组的普通强迫运动，非正常的强迫运动成因更为复杂，检修难度更大。气缸膨胀不畅和转子故障是造成非正常的强迫运动的主要原因。

1 发电厂汽轮机的常见问题

1.1 气缸的膨胀不畅 汽缸的膨胀不畅是我国发电厂汽轮机常见的问题之一。中间再热凝汽式的汽轮机在中国发电厂的使用率非常高，但是容易产生汽缸膨胀不畅的问题。这种汽轮机自使用以后都会出现膨胀不畅的现象并且次数会不断增加，情况会不断恶化，最后会引发缸体变形、暖机时间不断延长的不利后果。

滑销系统结构的设计模式和运行方式出现问题是导致气缸膨胀不畅的主要原因。从设计模式来说，润滑油槽路线的设计、轴承座和缸体间的推拉结构设计不合理都有可能导致气缸膨胀不畅。从运行方式来说，在安装时有不明物质进入槽内、长时间的使用和多次的维修、各部门间的间隙不适当等原因都会使滑销系统出现卡涩并最终导致气缸膨胀。

1.2 转子发生故障 汽轮机转子故障是引起机组异常振动的主要原因之一。转子故障包括转子裂纹和转子热变形。在高温、高压、高转速的运行环境下，由于材料固有的内部缺陷，转子系统运行时间过长就会容易变形和产生裂纹。作为旋转机械的核心部件，产生裂纹和发生变形的汽轮机转子没有及时更换会最终影响到机组运行时的稳定性和安全性。

在机组运行过程中，由于转子产生的热应力和热变形引起了转子材料的金属疲劳损伤。当热应力超出了一定限度就会导致转子出现变形，一旦超出了材料的屈服极限就会导致转子出现裂纹。导致转子出现裂纹和变形的原因有很多，比如机组启动、停止时操作出现失误，造成热应力偏大；在机组温度高的时候对汽轮机进行强制冷却，在内外高温低溫相互作用产生严重的热变形等。

2 发电厂汽轮机常见问题的检修方法

2.1 气缸的膨胀不畅的检修方法 汽缸是汽轮机组最重要的部件之一，其内部构件主要包括静叶栅、转子、隔板等。在对气缸进行检修时，首先应该了解故障原因，然后针对产生汽缸膨胀不畅的不同原因，从实际出发采取相应的措施进行改善。第一，针对润滑油槽过长、弯度过多的问题，要及时处理被润滑油侵蚀的接触面，改进润滑油槽路线。改进润滑油槽路线时，由于原有的油槽路线不能改动，可将原有的过长的弯曲度过多的油槽路线堵死，开辟出新的润滑油槽路线。考虑到更换润滑油的便利性，可在轴承座侧面适当增加加油孔和排油孔以便注排油。第二，针对缸体与轴承座间的推拉结构不合理的问题，可以采取适当增大汽缸猫爪与轴承座的接触面积、转移轴承座与高压缸之间的推力点的方法进行解决。汽缸内的猫爪是气缸传递膨胀和收缩信息的主要途径。增大气缸猫爪与轴承座的接粗面积、将轴承座与高压锅之间的推力点转移到推拉梁上，有利于气缸膨胀时的通畅性。而且这样一来，还能够使气缸膨胀压力得到缓解，摩擦次数得以减少，进一步改善汽缸膨胀不畅的状况。第三，要重视消除滑销系统卡涩的工作。首先，要定期消除轴承座销槽内的铁锈和表面的毛刺。其次，轴承座与基础台板的配合程度要严格按照图纸进行，在选购纵销和销槽材料时要注意严格按照图纸设计购买质量过关的材料，提高其使用寿命，避免产生毛刺。最后，调整滑销系统各部门之间的间隙度，避免轴封漏入槽内引发生锈，减少摩擦次数。

2.2 转子故障的检修方法 汽轮机转子在汽轮机中的地位非常重要，应当重视对转子的检修。在对转子检修时，首先要对转子的位置进行标记，认真记录有关数据，并与上次记录的数据进行比较，确保测量的轴颈扬度在规定的范围内。其次，要用千分尺对转子运行中晃度进行测量，并与之前记录的读数相比较，观察是否一致。然后是用契型塞尺测量汽缸结合面的两边的汽轮机动静叶间隙。最后是拆除汽轮机联轴器螺栓，将转子吊出，清理动叶片，检修叶片、叶轮，检查推力盘和轴颈。

转子发生裂纹、热变形会对机组的运行产生重大影响，所以在运行、维护时要加大对汽轮机转子的关注力度。在机组的日常运行中，操作人员要严格按照步骤进行操作。转子组出现故障后，管理维修人员要进行仔细的检修，仔细分析其原因，防止危害后果扩大，尽量减少由此引起的损失。

3 结束语

由以上分析可以看出，汽轮机的气缸膨胀不畅和转子发生裂纹带来的危害是非常严重的。因此，要重视对汽轮机的日常检查和维护工作，要定时检查气缸和转子，及时更换变形、损坏的部件、定期清洗机组的相关系统，尽量减少汽轮机出现故障的次数，提高汽轮机的使用寿命。

参考文献：

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[2]张拱良，汽轮机的常见故障和检修分析[J].科技创新与应用，2013（29）.

[3]李振宇，火力发电厂大型汽轮机振动异常分析及故障判断[J].科技论坛，2013（12）.

作者简介：徐西银（1974-），山东莱芜人，本科，工程师，维护部汽机专工，研究方向：汽轮机运行和检修。