汽轮机本体常见故障检修研究

汽轮机本体常见故障检修研究

解富武

中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东济南 250102

　摘 要： 一般情况下，汽轮机始终在高转速、高压以及高温的环境下运行，势必会增加设备出现故障的几率。正因为如此，需要相关工作人员能够对汽轮机的检修工作提高重视程度。
　　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。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超速转动故障
　　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汽轮机凝汽器真空偏低
　　凝汽器是汽轮机辅机中常见组成设备，通常以凝汽水泵、循环水泵、真空泵等设备组成。可在汽轮机排气口创设真空凝汽设备，保证汽轮机始终可通过蒸汽膨胀降低排气压力，进而大幅度提升汽轮机热效率。汽轮机可通过凝结器将排气凝结为洁净凝结水晶，为锅炉提供可循环使用的水资源。汽轮机凝汽器真空度会直接影响汽轮机正常运转，若真空度发生变化，则排汽温度发生对应变化，加大机组发生振动故障的几率。外界高温状态下，循环水温升高，大大影响凝汽器吸热量，干扰蒸汽冷凝温度，进而增大排气压力，降低凝汽器真空度。除此之外，凝汽器受真空气密性、凝汽器结垢等因素影响也会发生真空度下降。
　　2汽轮机本体诊断方法级检修措施
　　2.1诊断方法
　　汽轮机和振动二者之间有着非常紧密的联系。如果汽轮机出现故障和问题，会造成振动失常。在这种情况下，可以对振动的特性加以利用，对汽轮机出现的故障进行全面仔细的分析，进而找到出现故障的根本原因，有针对性的予以解决。首先应该对检修情况、振幅、频率以及工作情况等相关材料进行收集，然后根据收集的情况进行深入的分析和研究，然后找出出现故障的原因。对故障进行诊断的主要原因在于保证故障能够顺利的排除，并且找出最为简单的操作方式。
　　2.2故障检修
　　2.2.1检修汽缸
　　检修汽缸时，需要对缸体内部零件有所了解，其中真空层设置是为了避免缸体内进入空气，以确保汽轮机运转的稳定性，通常情况下可以按下述步骤进行检修：1）将仪表以及连接化妆板支架的螺栓全部下掉，在此过程中要注意化妆板不可出现破损，为方便后续安装，可以用序号进行标记。2）在汽轮机保温层拆卸时，上缸温度不可超过120℃，同时确保拆卸过程中保温层内无棉纱与木屑等可燃物进入其中。3）将位于调速汽门内的三脚架螺栓拆卸掉，首先拿下定位销，接下来卸掉氣缸前后以及水平位置的全部法兰螺栓，在此期间要合理保管卸掉的螺丝，确保后续安装的正常进行。4）安装导杆时，可以将平油涂抹于导杆上，令导杆的平滑性有所保障，在安装时可以选择对角安装的方式，安装前要认真检测气缸形变与结合面状况，对于纵向水平的检查也应有所重视。5）首先，对所有零部件进行检查，若存在锈蚀、磨损以及形变等现象应及时进行处理，如果上述情况较为严重，必要时可以直接更换新零件。例如，轴承表层存在磨损现象，可以采用焊接的方法将轴瓦与轴颈衔接处加厚，接下来对其进行抛光处理，最后，清理干静全部零部件并进行组装。
　　2.2.2防止叶片受损方法
　　叶片损耗的起因主要是汽轮机高强度运行以及内部零部件相互摩擦导致，因此，汽轮机的设计人员应当改善机体内部结构，优化汽轮机的内部输水系统以及其他结构，解决疏水系统堵塞问题，提高汽轮机的运行效率。具体而言，首先，设计人员可以创建多个输水点，降低末级长叶片受损几率;其次，维修人员应加强对末级长叶片的保护意识，加大对末级长叶片的检查次数以及力度，避免其由于输水系统堵塞而损坏;最后，汽轮机在低参数、低负荷条件下工作时，施工人员应当及时开启抽汽管道的疏水阀，便于清理排放管道中的水分[3]。
　　2.2.3保持真空的对策

　　在实际中，通过改变循环水的流量，往往可以对真空下降问题进行有效改善，但盲目增加水量会造成成本增加和资源浪费，所以现实中大多采取及时清理管道以保障流通性的方案进行处理。此外，还应加强对汽轮机实际真空值的监测，一旦发现低于理论值，就必须及时采取措施加以处理。机组检修中还应对凝汽器进行高位泡水，检查真空系统是否存在漏泄点，并加以处理。机组运行中可以通过氦气查漏仪对高位泡水无法到达的地方进行查漏。
　　2.2.4解决振动异常的对策
　　考虑到造成汽轮机本体出现振动异常的因素有很多，所以在处理异常振动时，需要从多个方面进行分析，找准导致振动异常的原因，并采取相应的解决措施。在对机组进行检查的过程中，要重视发现振动异常情况并进行准确记录，制作不同能量下的汽轮机工作图表。如果识别出导致振动异常的原因为气流激振，那么就应根据对图表的分析和观察，在实际运行中尽量避免造成激振的能量。如果振动异常是由于转子长时间运行导致的，那么就需要及时对转子进行修复，并在日常运行中强化对转子温度的控制，从而尽量降低转子出现变形的概率。
　　同时值得注意的是在机组检修中各轴承箱的油档齿要进行彻底清理，同时检查汽缸与轴承箱之间的保温应完好，防止机组运行中高温辐射导致轴承箱油档积碳造成汽轮机发生不规则振动。
　　3结束语
　　电能生产是连续化作业，这就要求汽轮机在生产中必须保持正常运转，不能出现中断现象，否则就会使广大居民和生产用电带来困难。汽轮机在运行中出现异常现象，要及时采取相应的措施以避免发生事故。电厂作为电能的生产企业，在当前能源需求不断紧张的情况下，需要不断的提升自身的生产效率，对机组和设备进行优化、改造，从而达到高效、节能的目的。
　　参考文献
　　[1]孟伟.汽轮机转子常见故障及处理方法[J].机械管理开发，2018，33（10）：94-95.
　　[2]南龙健.电厂汽轮机的常见故障及处理对策[J].电工技术，2018（03）：88-89.
　　[3]云志峰.电厂汽轮机常见故障分析及处理对策研究[J].技术与市场，2018，25（01）：108+110.
　　[4]孙建新.探讨电厂汽轮机的常见故障及检修处理[J].科技资讯，2017，15（31）：86-87.
　　[5]翟耀兵.试论电厂汽轮机的常见故障及处理对策[J].中国高新技术企业，2016（25）：150-152.