汽轮机本体常见故障检修分析

2019-09-10高阳

E动时尚·科学工程技术 2019年7期

关键词：故障检修本体汽轮机

高阳

摘要：电力发电的主要来源之一就是汽轮机，该设备也常用作发电能源转换器。通常情况下，汽轮机的连续运行都是在高转速、高压以及高温状态下完成的，一旦出现过长时间运作，将会造成设备故障问题的发生，因此，对汽轮机的检修需要关注。

关键词：汽轮机；本体；故障检修

当前比较常见的汽轮机主要包括背压式、蒸汽式、凝汽式以及抽气式。汽轮机的主要作用是将热能转化为动能，然后在转子的推动作用下完成由动能转化为电能的转换。

1 多发故障分析

1.1 异常振动

经过专家和学者的分析和研究发现，汽轮机出现故障的原因较多，其中主要有轴承座安装不达标、轴承精度和转自的质量不合格以及对于滑销缝隙无法做到精确的掌控。出现转子质量问题的主要原因在于转子无法达到有效的平衡，在转子转动的过程当中会产生一定的离心力，从而使得汽轮机产生一定程度的振动，由此可以了解，对离心力进行有效的控制是解决故障的根本途径和方式。在一般情况之下，轴承安装的最佳方式是可倾瓦式转子轴承，其主要原因在于使用过程当中，这种轴承自身具有较高的稳定性，能够对油膜的振动起到有效的防范作用。另外也可以采用轻松摆动的方式吸收振动能力，从而使得设备的灵活程度得到有效的提升。如果在安装的过程当中不能对轴承盖和轴瓦的安装进行准确的控制，就会造成预紧力产生严重的变化。如果预紧力过大，就提高接触应力，进而造成零部件出现形变，如果预紧力过小，就不能使轴承盖和轴瓦出现紧密的接触，无法产生有效的振动。

1.2 超速转动

汽轮机的内部机械设备极度精密，并且长时间处于高速运转，因此，承担了大部分发电机组所需动力，故而其受到的外力矩数值极大。当调节系统无法正常运行时，将会失去对转子旋转速度的精良控制，一旦其转速超过一定数额，将会使得机械承受力超过限定数值，进而甩飞汽轮机叶片，使轴承和转子受到严重损坏，更为严重的情形就是整个机组的损坏。

1.3 水冲击影响和油系统故障

汽轮机运行过程对水蒸气的质量有着极高要求，当蒸汽温度降低临界线时，将会在汽轮机内部产生水，造成设备无法正常运行，故而，需要对其温度进行严格把控，当温度低于 50℃时，需立即关闭设备，与此同时，还需进行水位监测，将所有产生水的地方进行及时处理。这一故障的发生大多数情况是源于加热器，因其使得所需温度无法满足要求。通常情况下，润滑油质量不足会产生油系统故障。汽轮机的零件摩擦程度主要由润滑油决定。若润滑油无法达到所需质量，将会使得设备内部零件产生大量磨损，使得零件加快坏损速度。

2 汽轮机本体诊断方法及检修举措

2.1 诊断方法

汽轮机与振动二者紧密相连，当前者出现问题时，后者同样会出现问题，因此，可以利用振动的特性对汽轮机的故障加以分析，从而将故障根源找出。具体操作步骤如下：1）收集检修状况、工作状况以及振幅和振动频率等相关资料。2）对上述资料进行研究并分析，通过参考故障趋势及其他关于故障的资料找到出现故障的原因。3）之所以进行故障的诊断，主要原因就是为了将故障排除，并寻找出简单操作手段。

2.2 故障检修

2.2.1 密封性的检测

对于汽轮机本体，各生产厂家将采用不同的密封套筒，常用的形式有分瓣环、双流道和组合环。以双流环密封布什为例，在300 MW 汽轮机中得到了更广泛的应用，能有效地避免外部气体最终流入氢气侧。在维修过程中，必须保持上下密封垫和组合位置。在测试时，有必要清洗绝缘和防油密封垫。回填时，应注意调整螺栓的紧力，然后进行密封瓦的浮动试验等，密封瓦的检修在施工中，需要做好以下两点。

（1）组织措施。注重建立指挥系统，围绕项目经理，加强现场的组织协调，确保各项建设有序进行。要抓好施工情况，搞好材料、人力、机械调度等施工问题。严格执行设备维修相关技术要求，加强对重点建设项目的控制，精心组织设计，确保施工质量。根据网络计划推进施工，跟踪现场进度，加强现场组织协调，确保进度目标要求。施工负责人要科学合理地进行施工，为施工人员提供一定的指导。向施工人员报告施工过程中出现的问题并协助处理。保管好建筑材料和器具，做好技术记录。技术负责人做好施工技术公开工作，巡视检查施工质量，解决技术问题，进行质量验收，确保质量符合要求。

（2）安全措施。所有施工人员严格遵守《电力安全生产规程》，统一由甲方指挥、实践岗位职责，为维护工作顺利实施提供保障。必须戴安全帽进入施工现场，高功在安全带上，施工人员按安全规程穿戴工作服。

2.2.2 裂缝的维修

当检修时，管道和其他结构的流动部分出现裂纹。有必要对裂缝进行评估，确保无风险的存在。同时，根据评价等级，对裂纹进行焊接，检查汽轮机的水循环系统，进行维护，保证无阻力的流量。中缸的静叶片和低压缸的静叶片均采用弯曲和扭转叶片，并在各级上增加动叶片顶部的密封齿数，以避免泄漏泄漏的过度损失；转子和隔板通过检修返还给工厂，然后通过检修调整安装。拆卸后，下一步是清洗内部结构并记录内部设备。清洗转子、挡板、叶轮等。清洗后，对汽封坑的工作位置和隔板的工作位置进行修正，最后一个环节是检查连接件和紧固件的检查，使所有零件都符合下一周期的操作要求。

2.2.3检修气缸

在对气缸实施检修的过程中，应对缸体每个零部件有充分的认识。缸体里面设置了真空层，其目的是为了阻止空气进到气缸里面，以确保汽轮机的稳定运转。基本检修步骤如下。

（1）卸掉仪表，把化装板支架上的连接螺栓卸掉，这个过程中，应确保化装板的完整性，采用序号标记，使日后在安装时有一定的顺序可以参考。

（2）卸掉汽轮机保温层的过程中，应确保汽轮机上缸温度位于 120℃以下时，才可以操作。此外，还应注意预防木屑、棉纱等可燃物在操作的过程中进到保温层里。

（3）卸掉调速气门的三角架螺栓，把定位销拿下来，取下三角架，再将水平位置和前后部分气缸的法蘭螺栓卸掉，这个过程中要切记，确保螺栓的完整性。

（4）在安装导杆的过程中，应确保导杆的平滑性，对导杆涂上透平油，接着采用对角方式安装，应仔细检测气缸结合面和形变状况，还应对水平中分面的纵向水平予以仔细检查。

2.2.4 转子的检查

在进行转子检修的过程当中，应当按照一定的步骤来进行。首先是对轴子的位置进行准确的标记，将水平仪安装在轴径的中间位置，对轴向的度数进行记录，然后将所得的结果与先前的记录进行分析。之后再对轴颈的锥度和椭圆度进行测量，并根据测量结果进行判断，保证得出的数值处于规定的区间之内。

2.2.5检修喷咀、隔板、隔板套

为确保缝隙通畅，还需对隔板套、隔板以及喷咀进行减少，同时汽封调节的频率也应有所减小，通常按照下述步骤进行：

（1）卸掉隔板套、导叶以及隔板。首先卸掉压板螺栓，将隔板套与隔板用起吊机吊起，接下来将螺丝与压板卸掉，并将破坏地方用铆封起，同时将导叶环吊起，便能卸掉螺栓，使得喷咀的拆卸更加便利。

（2）为确保使用的零件没有损伤且全部完整，检测全部被卸掉的零件并将其清理干净，将零件表层用压缩空气吹净，在此过程中，要避免零部件有所损坏，并要确保所有零件保持完整形态，没有松动或裂纹的现象发生。