摘要：汽轮机是电力发电的重要动力来源之一，也是发电的重要能源转换器。火电厂汽轮机多在高温、高压、高转速的环境下连续运行，运行时间长会出现故障，所以应当重视汽轮机（特别是本体）的检修工作。文章首先对汽轮机本体多发故障进行分析，然后对汽轮机本体检修的诊断方法与措施进行介绍，以供参考。
关键词：汽轮机本体；故障检修
汽轮机是电厂稳定运行的重要组成部分，目前常见的汽轮机主要有抽气式、背压式、凝汽式以及蒸汽式。汽轮机的工作原理是将燃烧的热能转化为动能，推动转子转动，将动能转化为电能。
1 汽轮机本体常见故障
汽轮机的主要功能就是将蒸汽能转化为动能，其动力来源主要为水蒸气由气态转化为液态时释放出来的热能，并依据需要将其转化为其他能量。汽轮机多用于火电厂，主要组成结构包括叶栅、叶轮、旋转轴、汽缸以及固定连接这些部件的零部件等，由此可知，其主要故障一般集中在以下几个方面。
1.1 汽轮机振动异常
由于汽轮机叶轮的工作主要依靠蒸汽完成，因此，汽轮机整体会受到蒸汽冲击等影响，使得汽轮机振动异常成为其常见故障之一。振动异常也是汽轮机检修工作中的难点，因为其结构复杂，导致振动异常的影响因素众多，轻易无法识别。通常的做法是降低汽轮机负荷与运转工作，但效果不理想。气流激振、气流紊乱以及转子热变形等都有可能引发振动异常，其中转子热变形是最易引发振动异常的因素，转子工作环境处于蒸汽高温中，且自身的旋转也会由于摩擦而发热，产生热变形，使其在工作过程中受力不平衡，引发振动异常。
1.2 汽轮机叶片零部件损坏
汽轮机叶片零部件是整个汽轮机的易损部件，通常由于长时间持续工作，末级长叶片长时间暴露在湿蒸汽等腐蚀介质中，同时还要承受高强度的离心力、蒸汽激振力、环境介质的冲击等，极易受到腐蚀或者振动损坏。另外，汽轮机的排水系统故障可能导致汽轮机进水，引发叶片腐蚀，使得其成为故障诱因之一。
1.3 汽轮机系统真空下降
汽轮机工作效率的高低直接受到系统真空的影响。当系统处于完全的真空状态时，是汽轮机工作的最佳状态，此时其功率最大，反之，如系统真空下降，会使汽轮机在花费大量成本的情况下仍无法满足动力工作需求。运行过程中，汽轮机受到工作环境与操作因素的影响，无法达到设计的系统真空状态，其凝汽器也无法实现完全的密封效果，运行时会出现内部压力低甚至空气进入系统引发系统真空下降，导致其输出功率无法满足要求，带来不必要的经济损失。
2 汽轮机本体诊断方法及检修举措
2.1 诊断方法
汽轮机在出现故障时，通常振动也会随之出现，所以，对振动的特性予以细究，以便发现故障的根源。详细步骤如下。
（1）把振动频率、振幅、相位、机组信息、工作登记状况、检修状况等资料收集到一块。
（2）利用收集来的资料研究故障出现的原因，找到故障频谱、趋势和其他与故障有关的信息作为参考。
（3）对故障进行诊断的意图是为了把常见故障一一清查或排除，研究出易操作的办法。
2.2 故障检修
2.2.1 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。
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（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兰螺栓卸掉，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。
（5）把每个部件仔细检测过一遍以后，对发现的形变、磨损、锈蚀等零件加以处理，若情况严重则要换零件，如轴承表层出现磨损，应将轴颈和轴瓦的接触部位焊接加厚，采用摩擦的方式进行抛光，最后，在组装本体之前，要把每个部件清理干净。
2.2.2 检修转子
检修转子的基本步骤如下。
（1）对转子的具体位置进行标记，在轴颈的中间位置放一个水平仪，对轴向度数进行记录，与上一次的检修记录进行比较，对轴颈扬度进行测量，以观测这一数值有没有位于规定区间。
（2）采用千分表对转子晃度进行测量，看看读取的新数值与测量之前的千分尺数值是不是一样，假如不一样，便应当找到具体原因，并排除故障，接着再进行下一遍测量。
（3）对动静叶片缝隙进行测量，采用契形塞尺在气缸结合面两侧对动叶进口和静叶出口之间的缝隙进行测量，还要把测量所得结果认真记录在册。
（4）卸掉联轴器螺栓，把转子卸下来。卸掉联轴器罩壳，把螺栓钉死，卸掉联轴器上的方头螺钉，把汽轮机端和发电机上的止口解开，把握好止口之间的距离，对联轴器螺栓进行检测。以保障不存在裂纹，对轴颈和推力盘进行检测，接着将动静叶片清理干净，对大修过后的叶轮及叶片予以检测。
2.2.3 检修喷咀、隔板、隔板套
检修喷咀、隔板、隔板套的目的是为了使缝隙保持通畅，还要减少汽封调节的次数，具体步骤如下。
（1）把隔板、导叶环和喷咀卸掉。首先是把压板螺栓卸掉，采用起吊机稳稳吊出隔板及隔板套，接着卸掉压板及螺丝，再将铆封的地方破坏掉，吊出导叶环，这样便可以把螺栓卸掉，为拆卸喷咀提供方便。
（2）对所有卸掉的零部件实施检测，以保障其形态完整且没有任何损伤，还要把所有零部件清理干净，利用压缩空气把所有零部件表层吹干净。一定要防止静叶片等零部件遭到损坏，还应确认有没有出现裂纹或者松动现象。
工作人员需要改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调的特性消除汽流激阵，为进一步消除汽轮机体振动异常问题提供良好的外部环境。比如工作人员在明确造成汽轮机体振动异常的因素之后，需要在第一时间内制作图表，并通过观察图表避开产生气流激阵的负荷，为进一步消除汽轮机体体系气流激阵因素打下良好的基石。针对汽轮机体转子热变形是影响汽轮机体振动异常的又一因素，工作人员需要将工作的重心放在汽轮机体转子的保养方面，并通过一定的方法促使汽轮机体振动异常得以消除。
2.3 防止叶片受损方法
叶片受损产生的因素主要包括汽轮机体长时间工作和摩擦导致机器零部件受到磨损、汽轮机进水等。因此汽轮机体设计人员在设计其内部结构体系时，需要着重考虑汽轮机体的输水系统，并不断优化汽轮机体内部结构体系，避免汽轮机体输水系统受阻而严重影响机器的工作效率。就输水系统而言：①设计人员在设计汽轮机时，多设计几个输水点，为进一步改善汽轮机体末级长叶片受损问题提供保障。②工作人员需要加大对汽轮机体末级长叶片的检修力度，防止汽轮机体叶片由于输水系统受阻而受损。③机组在低参数、低负荷运行时，必须全部开启抽汽管道的疏水阀，以便及时排放管道内的水。
3 结语
火电厂要维持稳定运行状态，重点就是要降低汽轮机故障出现的频率。汽轮机检修工作的重点就体现在检修人员应对汽轮机的多发故障有充分的了解。与之相应的是检修人员应具备检修汽轮机专业知识，利用切实可行的诊断方法，采取有效的措施对气缸、转子、喷咀等予以检修，以便在最短的时间里排除故障，确保汽轮机能够正常运行，提升应用效率，为我国火力发电做出更大的贡献。
参考文献：
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[2] 郑海.汽轮机本体常见故障及处理[J].科技视界，2015（17）：235.
[3] 姜虹.浅谈汽轮机本体常见故障检修[J].科技与企业，2015（11）：195.
论文作者:邢一行
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/5
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